Question

【題目】我國科學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構的可控制備難題。

（1）基態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）納米結構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定結構，甲醛分子屬_____________分子（選填“極性”“非極性”），其立體構型為_____________。

（3）橙紅色晶體羰基鈷[Co2(CO)8]的熔點為52℃，可溶于多數有機溶劑。該晶體屬于_____________晶體。

（4）元素鐵、鈷、鎳并稱鐵系元素，性質具有相似性。某含鎳化合物結構如圖所示，分子內的作用力不可能含有_____________（填序號）。

A離子鍵 B共價鍵 C金屬鍵 D配位鍵 E氫鍵

（5）鎢為熔點最高的金屬，硬度極大，其晶胞結構如圖所示，已知鎢的摩爾質量為M g/mol，鎢原子的半徑為a pm。則鎢的密度為ρ＝_____________g·cm-3。（只需列出計算式，不需化簡）

Answer 1

【答案】 [Ar]3d74s2 sp2 極性 平面三角形 分子 AC 2M×1030／ [NA（4a/ √ 3）3]

【解析】試題分析：本題以新型鎢鈷合金催化劑為題材，主要考查原子核外電子排布、中心原子雜化、分子極性、分子立體構型、晶體性質與分類、分子間作用力、化學鍵、晶體結構等知識點，重點考查考生對物質結構知識的綜合運用能力和晶體結構的簡單計算能力。

解析：（1）鈷是27號元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2。石墨烯中的每個碳原子形成一個C=C鍵和2個C—C鍵，所以石墨烯中碳原子雜化方式為sp2。正確答案：1s22s22p63s23p63d74s2（或[Ar]3d74s2）、sp2。（2）甲醛分子中C原子采用sp2雜化，分子呈平面三角形，鍵角1200（），是一種極性分子。正確答案：極性、平面三角形。（3）羰基鈷熔點低，可溶于多數有機溶劑，所以屬于分子晶體。正確答案：分子。（4）該化合物分子中存在C—C（也可以列舉其它）共價鍵、N→Ni配位鍵、H—O鍵的H原子與臨近N—O鍵的O原子間形成的氫鍵。正確答案：AC。（5）晶胞中含有2個鎢原子，總質量為。鎢晶體晶胞屬于體心立方，立方體對角線長4a pm，因此晶胞邊長為， 。正確答案： 。