Question

硫、钴及其相关化合物用途非常广泛。回答下列问题:

（1）基态Co原子价电子轨道排布式为________，第四电离能I₄(Co) < I₄(Fe)，其原因是_______；Co 与Ca同周期且最外层电子数相同，单质钴的熔沸点均比钙大，其原因是_______.

（2） 单质硫与熟石灰加热产物之一为CaS₃，S₃^2-的几何形状是_______，中心原子杂化方式是_______，与其互为等电子体的分子是_______ (举1例)。

（3） K 和Na位于同主族，K₂S的熔点为840℃，Na₂S的熔点为950℃，前者熔点较低的原因是_______ 。

（4）S 与O、Se、Te位于同一主族，它们的氢化物的沸点如右图所示，沸点按图像所示变为的原因是_______ 。

（5）钴的一种化合物晶胞结构如下图所示。

①已知A点的原子坐标参数为为(0，0，0)，B点为(，0，)，则C点的原子坐标参数为_____。

②已知晶胞参数为a=0.5485nm,则该晶体的密度为_____g/cm³ (列出计算表达式即可)。

Answer

铁失去的是较稳定的3d5的一个电子，钴失去的是3d6上的一个电子 钴的原子半径比钙小，价电子数比钙多，钴中金属键比钙中强 V形 sp3 OF2或Cl2O K+的半径比Na+大，K2S的晶格能比Na2S小 H2O间存在较强的氢键，其它三种不含，所以沸点最高，H2S、H2Se及H2Te的结构相似，相对分子质量不断增大，范德华力不断增强，所以沸点不断升高 （，，）

【解析】（1）Co为27号元素，位于元素周期表第四周期，第八族元素，基态Co原子价电子轨道排布式为。因为铁容易失去2个电子显+2价，第四电离能是失去的较稳定的3d5的一个电子，而钴失去的是3d6上的一个电子，所以I4(Co) < I4(Fe)。答案：铁失去的是较稳定的3d5的一个电子，钴失去的是3d6上的一个电子。

（2） 因为CaS3是离子晶体， S32-的几何形状是 V形，中心原子杂化方式是sp3，等电子体是指价电子数和原子数相同的分子离子或原子，所以与S32-互为等电子体的分子是OF2或Cl2O。

（3） K 和Na位于同主族， K的离子半径比 Na离子半径大，Na2S形成的离子键比 K2S的离子键强，K2S的晶格能比Na2S小，所以K2S比 Na2S的熔点低。答案：K2S的晶格能比Na2S小。

（4）S 与O、Se、Te位于同一主族，由图知它们的氢化物的沸点是H2O>H2Te>H2 Se >H2S ，其原因是H2O分子间存在较强的氢键，其它三种不含，所以沸点最高；而H2S、H2Se及H2Te的结构相似，相对分子质量不断增大，范德华力不断增强，所以沸点不断升高。

①已知A点的原子坐标参数为为(0，0，0)， B点是面心上的点，坐标参数B点为(，0，)，C点是体心上的点，以C点分别向三个面做垂线，数值分别距离A点为1/2，所以C点在体心)，点的原子坐标参数为（，，）。

②根据晶胞可知：Ti为立方体的顶点，O为立方体面心上的点，Co为立方体体心上的点，化学式为81/8=1个Ti 1/26=3个O, 1个钛，化学式为TiCoO3,其密度为p=m/V

=nM /V，因为晶胞参数为a=0.5485nm,所以晶体的密度为 g/cm3 。