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        1. 精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情

          【題目】硫、鈷及其相關化合物用途非常廣泛;卮鹣铝袉栴}:

          (1)基態(tài)Co原子價電子軌道排布式為________,第四電離能I4(Co) < I4(Fe),其原因是______________________________;Co Ca同周期且最外層電子數(shù)相同,單質鈷的熔沸點均比鈣大,其原因是___________________________________________________.

          (2)單質硫與熟石灰加熱產物之一為CaS3,S32-的幾何形狀是_______,中心原子雜化方式是_______,與其互為等電子體的分子是_______ (1)。

          (3)K Na位于同主族,K2S的熔點為840℃,Na2S的熔點為950℃,前者熔點較低的原因是___________________________________________________________________ 。

          (4)SO、Se、Te位于同一主族,它們的氫化物的沸點如圖所示,沸點按圖像所示變?yōu)榈脑蚴?/span>_______ 。

          (5)鈷的一種化合物晶胞結構如下圖所示。

          ①已知A點的原子坐標參數(shù)為為(0,0,0),B點為(1/2,0,1/2),則C點的原子坐標參數(shù)為_____。

          ②已知晶胞參數(shù)為a=0.5485nm,則該晶體的密度為_____g/cm3(列出計算表達式即可)。

          【答案】 鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個電子,而鈷失去的是3d6上的一個電子 鈷的原子半徑比鈣小,價電子數(shù)比鈣多,鈷的金屬鍵比鈣中金屬鍵強 V sp3 OF2Cl2O K的離子半徑比Na的離子半徑大,K2S的晶格能比Na2S的晶格能小 H2O分子間存在較強的氫鍵,其它三種不含,所以沸點最高,而H2Te、H2SeH2S的結構相似,相對分子質量不斷增大,范德華力不斷增強,所以沸點不斷升高 (1/2,1/2,1/2) 155÷[6.02×1023×(0.5485×10-7)3]

          【解析】

          (1)Co27號元素,核外有27個電子,基態(tài)Co原子價電子軌道排布式為因為鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個電子,而鈷失去的是3d6上的一個電子;鈷的原子半徑比鈣小,價電子數(shù)比鈣多,鈷的金屬鍵比鈣中金屬鍵強,所以單質鈷的熔沸點均比鈣大;

          (2)S32-的中心原子雜化方式為sp3,幾何形狀是V形,與S32-互為等電子體的分子是OF2Cl2O;

          (3)K+的離子半徑比Na+的離子半徑大,Na2S形成的離子鍵比K2S的離子鍵強,K2S的晶格能比Na2S的晶格能小

          (4)H2O分子間存在較強的氫鍵,其它三種不含,所以沸點最高,而H2Te、H2SeH2S的結構相似,相對分子質量不斷增大,范德華力不斷增強,所以沸點不斷升高;

          (5)C點在體心點的原子坐標參數(shù)為(1/2,1/2,1/2);

          (6)根據(jù)密度的公式進行計算。

          (1)Co27號元素,核外有27個電子,位于元素周期表第四周期,第分四層排布,依據(jù)構造原理,其電子排布式為[Ar]3d74s2,所以基態(tài)Co原子價電子軌道排布式為;因為鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個電子,而鈷失去的是3d6上的一個電子,所以第四電離能I4(Co)<I4(Fe);鈷的原子半徑比鈣小,價電子數(shù)比鈣多,鈷的金屬鍵比鈣中金屬鍵強,所以單質鈷的熔沸點均比鈣大;故答案為:;鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個電子,而鈷失去的是3d6上的一個電子;鈷的原子半徑比鈣小,價電子數(shù)比鈣多,鈷的金屬鍵比鈣中金屬鍵強。

          (2)因為CaS3是離子晶體,S32-的形成的孤電子對數(shù)目:(6+2-2×2)/2=2,形成σ鍵的數(shù)目為2,中心原子雜化方式為sp3,幾何形狀是V形,等電子體是指價電子總數(shù)和原子總數(shù)相同的分子、離子或原子,所以與S32-互為等電子體的分子是OF2Cl2O,故答案為:V形,sp3,OF2Cl2O。

          (3)KNa位于同主族,K+的離子半徑比Na+的離子半徑大,Na2S形成的離子鍵比K2S的離子鍵強,K2S的晶格能比Na2S的晶格能小,所以K2S的熔點比Na2S的熔點低,故答案為:K的離子半徑比Na的離子半徑大,K2S的晶格能比Na2S的晶格能小。

          (4)SO、Se、Te位于同一主族,由圖可知它們氫化物的沸點是H2OH2TeH2SeH2S,其原因是H2O分子間存在較強的氫鍵,其它三種不含,所以沸點最高,而H2Te、H2SeH2S的結構相似,相對分子質量不斷增大,范德華力不斷增強,所以沸點不斷升高,故答案為:H2O分子間存在較強的氫鍵,其它三種不含,所以沸點最高,而H2Te、H2SeH2S的結構相似,相對分子質量不斷增大,范德華力不斷增強,所以沸點不斷升高。

          (5)已知A點的原子坐標參數(shù)為(0,0,0),B是面心上的點,坐標參數(shù)B點為(1/2,0,1/2),C是體心上的點,以C點分別向三個面做垂線,數(shù)值分別距離A點為1/2,所以C點在體心點的原子坐標參數(shù)為(1/2,1/2,1/2),故答案為:(1/2,1/2,1/2)。

          (6)根據(jù)晶胞可知:Ti位于立方體的頂點,O位于立方體面心,Co位于立方體體心,化學式為8×1/8=1Ti,1/2×6=3O,一個Co,所以化學式為TiCoO3,1mol的晶胞,則1mol晶胞的質量為:48+16×3+59=155(g),1mol晶體含有NA個晶胞,因為晶胞參數(shù)為a=0.5485nm=0.5485×10-7cm,則一個晶胞的體積為V=a3cm3,其密度為=m/V=M/(NAa3,所以晶體的密度為155/[6.02×1023×(0.5485×10-7)3]g/cm3,故答案為:155/[6.02×1023×(0.5485×10-7)3]。

          練習冊系列答案
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          (2)Co2O3與濃硫酸反應生成CoSO4,化學方程式為__________________

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          (3)除鐵加入適量Na2SO4固體,析出淡黃色晶體黃鈉鐵礬Na2Fe6(SO4)4(OH)12離子方程式為__________________

          (4)除鈣、鎂加入適量NaF,Mg2+恰好完全被除去(離子濃度等于10-5mol/L)時,c(Ca2+)=__________(兩位有效數(shù)字,Ksp(MgF2)=7.4×10-11,Ksp(CaF2)=1.5×10-10

          (5)除銅加入適量Na2S2O3,發(fā)生反應2CuSO4+2Na2S2O3+2H2O=Cu2S↓+S↓+2Na2SO4+2H2SO4,該反應的還原產物為___________

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          (7)實驗室稱取100g原料(含鈷11.80%),反萃取時得到濃度為0.036mol/LCoCl2溶液5L,忽略損耗,鈷的產率=____(產率=產物中元素總量/原料中該元素總量×100%)。

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