Question

【题目】铁和钴是两种重要的过渡元素。请回答下列问题：

（1）钴在元素周期表中的位置是___________，其基态原子的价电子排布图为___________。

（2）FeCO3是菱铁矿的主要成分，其中C原子的杂化方式为________；分子中的大π键可用符号Π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π)，则CO32－中的大π键应表示为________。

（3）已知Fe2+半径为61pm，Co2+半径为65pm，在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3，实验测得FeCO3受热分解温度低于CoCO3，其原因可能是______。

（4）Co(NH3)5Cl3是钴的一种配合物，向含0.01mol该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成白色沉淀2.87g。则该配合物的配位数为_____。

（5）奥氏体是碳溶解在r－Fe中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞为面心立方结构(如图所示)，则该晶体中与铁原子距离最近的铁原子数目为___________；若该晶胞参数为a pm，则该晶体的密度为___________g·cm－3(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。

Answer 1

【答案】第四周期、第VIII族； ； sp2； ； 因为分解后生成的FeO和CoO中，FeO的晶格能更大； 6； 12； ；

【解析】

（1）根据构造原理得出基态原子价电子排布图；

（2）根据孤电子对数，价层电子对数的相关知识解答。

（3）根据晶格能判断；

（4）根据配合物及配合物的配位数的相关计算解答；

（5）根据晶胞结构以及用均摊法晶胞求解。

（1）Co在元素周期表中位于第4周期第VIII族。根据构造原理，其基态原子价电子排布图为。

（2）CO32-中C的孤电子对数为×（4+2-3×2）=0，σ键电子对数为3，价层电子对数为3，C为sp2杂化。CO32-中参与形成大π键的原子数是4个，电子数是6个，则CO32-中大π键可表示为。

（3）在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3，实验测得FeCO3受热分解温度低于CoCO3，原因是：Fe2+半径为61pm，Co2+半径为65pm，Fe2+的离子半径小于Co2+的离子半径，FeO的晶格能大于CoO的晶格能。

（4）向含0.01mol该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成白色沉淀2.87g，n（AgCl）=2.87g÷143.5g/mol=0.02mol，即配合物中2个Cl-在外界，1个Cl-在内界，则该配合物可表示为[Co（NH3）5Cl]Cl2，该配合物的配位数为6。

（5）根据晶胞结构知，该晶体中与铁原子距离最近的铁原子数目为12个。用均摊法晶胞中含Fe：8×+6×=4，C：12×+1=4，该晶体的化学式为FeC，该晶体的密度为g÷(a×10-10cm)3=g/cm3。