Question

【題目】鐵和鈷是兩種重要的過渡元素。

（1）鈷位于元素周期表的第______族，其基態原子中未成對電子個數為________。

（2）[Fe(H2NCONH2)]6(NO3)3的名稱是三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ)，是一種重要的配合物。該化合物中Fe3+的核外電子排布式為_________________________________，所含非金屬元素的電負性由大到小的順序是_____________________________。

（3）尿素[CO(NH2)2]分子中，碳原子為_______雜化，分子中σ鍵與π鍵的數目之比為_________。

（4）Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物,結構分別為[Co(NH3)5Br]SO4和[Co(SO4)(NH3)5]Br。已知Co3+的配位數為6，為確定鈷的配合物的結構，現對兩種配合物進行如下實驗：在第一種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產生白色沉淀，在第二種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產生淡黃色沉淀。則第二種配合物的配體為__________。

（5）奧氏體是碳溶解在r-Fe中形成的一種間隙固溶體，無磁性，其晶胞為面心立方結構，如圖所示，則該物質的化學式為____________。若晶體密度為d g·cm-3，則晶胞中最近的兩個碳原子的距離為__________pm(阿伏加德羅常數的值用NA表示，寫出簡化后的計算式即可)。

Answer 1

【答案】VIII 3 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 O＞N＞C＞H sp2 7:1 SO42-、NH3 FeC ×1010pm

【解析】

（1）根據鈷在元素周期表中位置確定；

（2）根據鐵在元素周期表中位置確定Fe3+的核外電子排布式；根據非金屬性強弱確定電負性大小；

（3）根據尿素[CO(NH2)2]分子的結構式確定碳原子的雜化方式，分子中σ鍵與π鍵的數目之比；

（4）溴離子為配合物的外界，在水溶液中以離子形式存在，若加入AgNO3溶液時，會產生淡黃色沉淀溴化銀；

（5）根據晶胞中每個頂點1/8原子，每條棱上1/4個原子，每個面1/2個原子，體心1個原子計算出Fe，C原子個數比，找到化學式；根據圖像可知晶胞中最近的兩個碳原子的距離為面對角線的一半，根據密度計算出棱長，再利用勾股定理計算。

（1）鈷的原子序數27，位于元素周期表的第四周期第VIII族，其基態原子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，所以未成對電子個數為3；

正確答案：VIII 3 。

（2）鐵的原子序數26， Fe3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，[Fe(H2NCONH2)]6(NO3)3所含非金屬元素為C、H、O、N，根據非金屬性越強，電負性越大，可得電負性由大到小的順序是O＞N＞C＞H；

正確答案：O＞N＞C＞H。

（3）根據尿素[CO(NH2)2]分子的結構式，C原子上沒有孤對電子，形成3個σ鍵，1個π鍵，所以1個所以尿素分子中碳原子的雜化方式為sp2雜化，分子中σ鍵為3個C-C和4個C-H共7個與π鍵的數目之比為7:1；

正確答案：sp2 7:1。

（4）溴離子為配合物的外界，在水溶液中以離子形式存在，若加入AgNO3溶液時，會產生淡黃色沉淀溴化銀，所以第二種配合物的配體為SO42-、NH3；

正確答案：SO42-、NH3。

（5）晶胞中Fe原子數：8×+6×=4，晶胞中C原子數：12×+1=4，所以鐵碳原子數之比為1:1，化學式為FeC；設晶胞棱長為x，根據晶體密度列等式d g·cm-3=m/V=得出x= cm=×1010pm，根據勾股定理兩個碳原子最近距離為×1010pm。

正確答案：×1010pm。