Question

【題目】【化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】我國(guó)科學(xué)家借助自主研制的新型鎢鈷合金催化劑攻克了單壁碳納米管結(jié)構(gòu)的可控制備難題。

（1）基態(tài)鈷原子的核外電子排布式為 。單壁碳納米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圓柱體，其碳原子的雜化方式為 。

（2）納米結(jié)構(gòu)氧化鈷可在室溫下將甲醛（HCHO）完全催化氧化，已知甲醛各原子均滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，甲醛分子屬 分子（選填“極性”“非極性”），其立體構(gòu)型為 。

（3）橙紅色晶體羰基鈷[Co2(CO)8]的熔點(diǎn)為52℃，可溶于多數(shù)有機(jī)溶劑。該晶體屬于 晶體，三種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椋ㄌ钤�素符�?hào)） 。配體CO中σ鍵與π鍵數(shù)之比是 。

（4）元素鐵、鈷、鎳并稱鐵系元素，性質(zhì)具有相似性。某含鎳化合物結(jié)構(gòu)如上圖所示，分子內(nèi)的作用力不可能含有 （填序號(hào)）。

A離子鍵 B共價(jià)鍵 C金屬鍵 D配位鍵 E氫鍵

（5）鎢為熔點(diǎn)最高的金屬，硬度極大，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知鎢的密度為ρ g·cm-3，則每個(gè)鎢原子的半徑r＝ cm。（只需列出計(jì)算式）

Answer 1

【答案】（1）[Ar]3d74s2（1分）；sp2（1分）；

（2）極性（1分）；平面三角形（1分）；

（3）分子（1分）；O>C>Co（2分）；1∶2（2分）；

（4）AC（3分）；（5）×（3分）

【解析】

試題分析：（1）Co的原子序數(shù)是27，則其基態(tài)鈷原子的核外電子排布式為[Ar]3d74s2。單壁碳納米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圓柱體，其碳原子的雜化方式與石墨中的相同，為sp2。

（2）已知甲醛各原子均滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其立體構(gòu)型為平面三角形，但由于價(jià)格不對(duì)稱，所以甲醛分子屬極性分子。（3）橙紅色晶體羰基鈷[Co2(CO)8]的熔點(diǎn)為52℃，可溶于多數(shù)有機(jī)溶劑，這說(shuō)明該晶體屬于分子晶體。非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，因此三種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>O>C>Co。CO的結(jié)構(gòu)和氮?dú)庀囝?lèi)似，所以配體CO中σ鍵與π鍵數(shù)之比是1∶2。

（4）根據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖可知分子中存在共價(jià)鍵、配位鍵和氫鍵，但不能存在金屬鍵和離子鍵，答案選AC。（5）根據(jù)鎢晶胞結(jié)構(gòu)圖可知晶胞中含有1＋8×1/8＝2個(gè)原子。已知鎢的密度為ρ g·cm-3，則晶胞的體積是，則晶胞的邊長(zhǎng)是，因此每個(gè)鎢原子的半徑r＝×cm。