Question

【題目】硫、鈷及其相關(guān)化合物用途非常廣泛。回答下列問(wèn)題:

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

（2）單質(zhì)硫與熟石灰加熱產(chǎn)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_______ (舉1例)。

（3）K和Na位于同主族，K2S的熔點(diǎn)為840℃，Na2S的熔點(diǎn)為950℃，前者熔點(diǎn)較低的原因是_______ 。

（4）S與O、Se、Te位于同一主族，它們的氫化物的沸點(diǎn)如右圖所示，沸點(diǎn)按圖像所示變?yōu)榈脑�因�?/span>_______ 。

（5）鈷的一種化合物晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。

①已知A點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為為(0，0，0)，B點(diǎn)為(，0，)，則C點(diǎn)的原子坐標(biāo)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(jì)算表達(dá)式即可)。

Answer 1

【答案】 鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個(gè)電子，鈷失去的是3d6上的一個(gè)電子 鈷的原子半徑比鈣小，價(jià)電子數(shù)比鈣多，鈷中金屬鍵比鈣中強(qiáng) V形 sp3 OF2或Cl2O K+的半徑比Na+大，K2S的晶格能比Na2S小 H2O間存在較強(qiáng)的氫鍵，其它三種不含，所以沸點(diǎn)最高，H2S、H2Se及H2Te的結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量不斷增大，范德華力不斷增強(qiáng)，所以沸點(diǎn)不斷升高 （，，）

【解析】（1）Co為27號(hào)元素，位于元素周期表第四周期，第八族元素，基態(tài)Co原子價(jià)電子軌道排布式為。因?yàn)殍F容易失去2個(gè)電子顯+2價(jià)，第四電離能是失去的較穩(wěn)定的3d5的一個(gè)電子，而鈷失去的是3d6上的一個(gè)電子，所以I4(Co) < I4(Fe)。答案：鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個(gè)電子，鈷失去的是3d6上的一個(gè)電子。

（2） 因?yàn)?/span>CaS3是離子晶體， S32-的幾何形狀是 V形，中心原子雜化方式是sp3，等電子體是指價(jià)電子數(shù)和原子數(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OF2或Cl2O。

（3） K 和Na位于同主族， K的離子半徑比 Na離子半徑大，Na2S形成的離子鍵比 K2S的離子鍵強(qiáng)，K2S的晶格能比Na2S小，所以K2S比 Na2S的熔點(diǎn)低。答案：K2S的晶格能比Na2S小。

（4）S 與O、Se、Te位于同一主族，由圖知它們的氫化物的沸點(diǎn)是H2O>H2Te>H2 Se >H2S ，其原因是H2O分子間存在較強(qiáng)的氫鍵，其它三種不含，所以沸點(diǎn)最高；而H2S、H2Se及H2Te的結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量不斷增大，范德華力不斷增強(qiáng)，所以沸點(diǎn)不斷升高。

①已知A點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為為(0，0，0)， B點(diǎn)是面心上的點(diǎn)，坐標(biāo)參數(shù)B點(diǎn)為(，0，)，C點(diǎn)是體心上的點(diǎn)，以C點(diǎn)分別向三個(gè)面做垂線(xiàn)，數(shù)值分別距離A點(diǎn)為1/2，所以C點(diǎn)在體心)，點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為（，，）。

②根據(jù)晶胞可知：Ti為立方體的頂點(diǎn)，O為立方體面心上的點(diǎn)，Co為立方體體心上的點(diǎn)，化學(xué)式為81/8=1個(gè)Ti 1/26=3個(gè)O, 1個(gè)鈦，化學(xué)式為T(mén)iCoO3,其密度為p=m/V

=nM /V，因?yàn)榫О麉��?shù)為a=0.5485nm,所以晶體的密度為 g/cm3 。