Question

【題目】鈷的化合物在工業生產、生命科技等行業有重要應用。

（1）Co2+的核外電子排布式為_______，Co的第四電離能比 Fe 的第四電離能要小得多，原因是__________________________。

（2）Co2+ 、Co3+都能與 CN一形成配位數為6的配離子。CN一中碳原子的雜化方式為____________；HCN分子中含有鍵的數目為__________________。

（3）用KCN處理含Co2+的鹽溶液 ，有紅色的Co(CN)2 析出，將它溶于過量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6] 4- ,該配離子是一種相當強的還原劑，在加熱時能與水反應生成[Co(CN )6]3-,寫出該反應的離子方程式：_______________。

（4）金屬鈷的堆積方式為六方最密堆積，其配位數是 _____。有學者從鈷晶體中取出非常規的“六棱柱”晶胞，結構如圖所示，該晶胞中原子個數為_____，該晶胞的邊長為a nm，高為c nm，該晶體的密度為___gcm-3(NA表示阿伏加德羅常數的值，列出代數式）

Answer 1

【答案】 鈷原子失去4個電子后可以得到的穩定結構，因此更容易失去第4個電子，表現為第四電離能較小 sp 2 12 6

【解析】

（1）鈷是27號元素，其電子排布為，再來分析即可；

（2）碳原子最外層有4個電子，需要成4個鍵才能達到穩定結構，氮原子最外層有5個電子，需要成3個鍵才能達到穩定結構，而氫原子只能成1個鍵，據此不難推出的結構為，再來分析其碳原子的雜化方式和鍵的數目即可；

（3）注意一個帶-1價，因此該反應的實質相當于鈷從+2價被氧化為+3價，水中自然只有氫能被還原，從+1價被還原為0價的單質；

（4）根據觀察，每個鈷原子的配位數為12，即周圍一圈6個，上、下各3個，而晶體密度只需按照來構造公式即可。

（1）鈷的電子排布式為，鈷原子失去4個電子后可以得到的穩定結構，因此更容易失去第4個電子，表現為第四電離能較小；

（2）為直線型分子，因此其碳原子的雜化方式為雜化，而1個分子中有2個鍵和2個鍵；

（3）根據分析，反應方程式為；

（4）根據分析，鈷原子的配位數為12，在計算一個晶胞中的原子數時，12個頂點上的原子按算，上下表面面心的原子按算，體內的按1個算，因此一個晶胞內一共有個原子；而晶體密度為。