Question

钴及其化合物有着广泛的应用前景。回答下列问题：

(1)基态Co原子的核外电子排布式为_________．

(2)以无水乙醇作溶剂，Co(NO₃)₂可与某多齿配体结合形成具有催化活性的配合物，其结构简式如图所示。

①配合物中提供孤对电子的原子是_________(填元素符号)；

②该多齿配体中所含元素电负性由大到小的顺序为__________(填元素符号)：

③下列化合物与上述配合物中C和N原子的杂化类型均相同的是__________(填标号)。

A.B.C.D.

(3)亚硝酸钴钠可与K⁺结合形成K₂Na[Co(NO₂)₆]，从而实现对K⁺的定量测定。

①K₂Na[Co(NO₂)₆]中存在的化学键类型有_________(填标号)；

A．金属键 B．离子键 C．极性共价键  D．配位键

②与亚硝酸根互为等电子体的化合物有_________(写一种)。

(4)Co与Ca属于同一周期，且最外层电子数相同，但金属Co的熔点、沸点均比金属Ca的高，原因是____。

(5)某种铁酸钴(CoTiO₃)晶胞沿x、y或z轴任意一个方向的投影如下图所示。晶胞中Co处于各顶角位置，则O处于_________位置，与Co紧邻的O的个数为_________。若晶胞中Co与O的距离为anm，阿伏加德罗常数的值为N_A，该晶体的密度为_________g．cm^-3(列出计算式)。

Answer

[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2 O、N O＞N＞C＞H B BCD SO2或SnO2 Co原子半径小且价电子数多，金属键强 面心 12 或或或

【解析】

根据均摊法和化合物的分子式确定氧原子的位置和与Co紧邻的O的个数，利用晶胞的质量和体积计算晶胞密度。

(1)Co是27号元素，基态Co原子的核外电子排布式为[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2；

(2)①根据配合物的结构和配位键的形成特点，配合物中提供孤对电子的原子是O、N；

②该多齿配体中所含元素为H、C、N、O，C、N、O位于同一周期，同周期元素从左到右电负性逐渐增强，故电负性由大到小的顺序为O＞N＞C，H元素与C、N、O形成化合物时，一般氢元素的化合价为正价，故电负性最小，故电负性的大小为O＞N＞C＞H；

③上述配合物中C位于苯环上和亚甲基上，苯环上的碳原子价层电子对数为3对，采用的是sp2杂化，亚甲基上的碳原子价层电子对数为4对，亚甲基上的碳原子采用sp3杂化，N原子的价层电子对数为3对，杂化类型sp2杂化，

A．中苯环上的碳原子碳原子价层电子对数为3对，采用的是sp2杂化，N原子的价层电子对数为3对，杂化类型sp2杂化，故A不符合题意；

B．.中氮环上的碳原子碳原子价层电子对数为3对，采用的是sp2杂化，甲基上的碳原子价层电子对数为4对，亚甲基上的碳原子采用sp3杂化，N原子的价层电子对数为3对，杂化类型sp2杂化，故B符合题意；

C．中环己烷上的碳原子价层电子对数诶4对，均采用sp3杂化，N原子的价层电子对数为3对，杂化类型sp2杂化，故C不符合题意；

D．中碳原子价层电子对数为4对，均采用sp3杂化，N原子的价层电子对数为3对，杂化类型sp2杂化，故D不符合题意；

答案选B。

(3)根据图示，①K2Na[Co(NO2)6]中Co(NO2)6存在的化学键类型有极性共价键、配位键，亚硝酸钴钠可与K+形成离子键；

②与亚硝酸根互为等电子体的化合物有SO2或SnO2；

(4)Co与Ca属于同一周期，且最外层电子数相同，但金属Co的熔点、沸点均比金属Ca的高，原因是Co原子半径小且价电子数多，金属键强；

(5) 根据CoTiO3晶胞中Co处于各顶角位置，根据Co原子的数目为1个，O原子的数目为3个，则O处于面心位置，由图可知与Co紧邻的O的个数为12个，若晶胞中Co与O的距离为anm，则晶胞的边长为cm，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为

，化简可得或或。