Question

【题目】钴的化合物在工业生产、生命科技等行业有重要应用。

(1)Co的价电子排布式为__，的I4(Co)__的I4(Fe)(填>、<或者=)，原因是__。

(2)Fe、Co均能与CO形成配合物，如Fe(CO)5、Co2(CO)8的结构如图1、图2所示，图1中0.1molFe(CO)5含有配位键__个，写出2个与CO互为等电子体微粒__，图2中的σ键和π键个数之比是__(填元素符号)。

(3)金属钴的堆积方式为六方最密堆积，其配位数是__；该晶胞的边长为xnm，高为ynm，该晶胞的密度为__g·cm-3。(NA表示阿伏加德罗常数的值，列出代数式)

Answer 1

【答案】3d74s2 < Co失去三个电子后会变成［Ar］3d6，更容易再失去一个电子形成半满状态［Ar］3d5，Fe失去三个电子后会变成［Ar］3d5，达到半充满的稳定状态，更难再失去一个电子 6.02×1023(或NA) N2、CN- 19:14 12

【解析】

(1)Co的原子序数为27，价电子排布式为3d74s2；Fe失去3个电子变为3d5，为半满稳定；

(2)Fe(CO)5中C原子和Fe原子之间形成配位键，-C≡O中C原子和O原子之间形成1个配位键；等电子体是原子个数和电子数均相等的粒子；一个单键含有1个σ键，一个双键含有1个σ键和1个π键，一个三键含有1个σ键和2个π键；

(3)六方最密堆积，配位数是12；钻晶体晶胞中顶点占，面心占，体内占1，据此计算晶胞中原子个数；计算结构单元中原子总质量，利用进行计算；

(1)Co的原子序数为27，则Co核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2，价电子排布式为：3d74s2；第四电离能I4(Co)＜I4(Fe)，其原因是铁失去的是较稳定的3d5的一个电子，钴失去的是3d6上的一个电子，易失去；故答案为：3d74s2；＜；Co失去三个电子后会变成［Ar］3d6，更容易再失去一个电子形成半满状态［Ar］3d5，Fe失去三个电子后会变成［Ar］3d5，达到半充满的稳定状态，更难再失去一个电子；

(2)Fe(CO)5中C原子和Fe原子之间形成配位键，-C≡O中C原子和O原子之间形成1个配位键，所以0.1 mol Fe(CO)5含有1mol配位键，个数为6.02×1023(或NA)；等电子体是原子个数和电子数均相等的粒子，CO含2个原子核14个电子，其等电子体可以是：N2、CN-；一个单键含有1个σ键，一个双键含有1个σ键和1个π键，一个三键含有1个σ键和2个π键，则图2中的σ键和π键个数之比是19:14

故答案为：6.02×1023(或NA)；N2、CN-；19:14；

(3)六方最密堆积，配位数是12；钻晶体晶胞中顶点占，面心占，体内占1，则该晶胞中原子个数为，图中结构单元底面为正六边形，边长为x nm，底面面积为，结构单元的体积为，结构单元中原子总质量为，则晶体密度，故答案为：12；。