Question

（8分）A、B、D、E是短周期中构成蛋白质的重要元素，其性质见下表。Fe、Co元素的常见化合价为+2、+3，能形成各种有色配离子。

	A	B	D	E
化合价	-4	-2	-3	-2
电负性	2.5	2.5	3.0	3.5

（1）基态Fe原子的电子排布式为               。

（2）Fe、Co两元素的第三电离能I₃（Fe）    I₃（Co）（填“＜”或“＞”）。

（3）B、D、E的气态氢化物的沸点由高到低的顺序为                  （填化学式）。

（4）Co与E形成的化合物晶胞如右图所示，则该化合物的化学式为         。（用元素符号表示）

（5）Co的离子能与AD^-离子生成各种配合物。紫色的配离子[Co(AD)₆]^4- 是一种相当强的还原剂，在加热时能与水反应生成[Co(AD)₆]^3-。   

①HAD分子中A元素的杂化类型为      ，D元素的化合价为    。

②写出[Co(AD)₆]^4-在加热时与水反应生成[Co(AD)₆]^3-的离子方程式：               。

 

Answer 1

【答案】

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s² （1分）    （2）＜（1分）

（3）H₂O>NH₃>H₂S或H₂O、NH₃、H₂S（1分）         （4）CoO（1分）

（5）① sp （1分）   -3 （1分）

    ②2[Co(CN)₆]^4-＋2H₂O2[Co(CN)₆]^3-＋H₂↑＋2OH^-（2分）

【解析】（1）根据构造原理可知，基态Fe原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²。

（2）由于亚铁离子失去电子生成铁离子后，3d轨道电子是半充满状态，稳定性强，所以Fe、Co两元素的第三电离能是I₃（Fe）＞I₃（Co）。

（3）根据元素的性质可知，A、B、D、E分别是C、S、N、O。由于水分子和氨气分子间都存在氢键，沸点高，所以气态氢化物的沸点由高到低的顺序为H₂O>NH₃>H₂S。

（4）根据晶胞的结构可知，含有的原子个数分别是12×1/4＋1＝4、8×1/8＋6×1/2＝4，所以化学式为CoO.

（5）①HAD分子中氢原子和碳原子形成的单键，氮原子和碳原子形成的是三键，所以是直线型结构，碳原子是sp杂化，氮原子的化合价是－3价。

②[Co(AD)₆]^4- 是一种相当强的还原剂，所以和水反应，水是氧化剂，还原产物是氢气，所以方程式为2[Co(CN)₆]^4-＋2H₂O2[Co(CN)₆]^3-＋H₂↑＋2OH^-。