Question

根据已学知识，请你回答下列问题：

（1）写出原子序数最小的第Ⅷ族元素原子的原子结构示意图__________。

（2）写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：______________。

（3）该元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布式为4s²4p⁴，该元素的名称是____________。

（4）NH₄BF₄(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH₄BF₄含有____ mol配位键。

（5）化学反应可视为旧键的断裂和新键的形成过程。化学键的键能是形成化学键时释放的能量。已知白磷和P₄O₆的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol^－1)：P—P：198 P—O：360 O===O：498，则反应P₄(白磷)＋3O₂===P₄O₆的反应热ΔH为______。

（6）写出二氧化硫中的S原子和水合氢离子中O原子分别采用______和______杂化形式，二氧化硫分子和水合氢离子其空间构型分别为________和__________。

（7）HF水溶液中含有的氢键共_______________种。

（8）无水CoCl₂为深蓝色，吸水后变为粉红色的水合物，水合物受热后又变成无水CoCl₂，故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂。

CoCl₂＋xH₂O ＝ CoCl₂·xH₂O

深蓝色       粉红色

现有65g无水CoCl₂，吸水后变成CoCl₂·xH₂O 119g。（CoCl₂的相对分子质量：131）

①水合物中x＝________。

②若该化合物中Co^2＋配位数为6，而且经定量测定得知内界和外界占有Cl^－的个数比为1∶1，则其化学式可表示为______________________。

Answer

Si或S 硒 2 －1 638 kJ·mol－1 sp2 sp 3 V形 三角锥形 4种 6 [Co(H2O)5Cl]Cl·H2O

【解析】(1)第Ⅷ族元素有铁、钴、镍，原子序数最小的是铁，原子核外有26个电子，其原子结构示意图为：，故答案为：；

(2)3p轨道上有2个未成对电子时有两种情况，一种是另一个3p轨道上没有电子，一种是另一个3p轨道上充满电子，所以当另一个3p轨道上没有电子，该原子是Si；一种是另一个3p轨道上充满电子，该原子是S，故答案为：Si或S；

(3)原子的外围电子排布是4s24p4，说明该原子中各个轨道都充满电子，该原子核外电子数是34，所以是硒元素，故答案为：硒；

（4）一个NH4BF4中N原子和其中一个H原子之间存在配位键、B原子和其中一个F原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，则1mol NH4BF4含有2mol配位键，故答案为：2。

（5）化学键键能为：P-P 198kJ•mol-1、P-O 360kJ•mol-1、O=O 498 kJ•mol-1，反应热的焓变：△H=反应物总键能-生成物总键能，则反应P4（白磷）+3O2=P4O6的反应热为：△H=6×198kJ•mol-1+3×498kJ•mol-1-12×360kJ•mol-1=-1638kJ•mol-1；

（6）二氧化硫分子中硫原子价层电子对2+1/2×(6−2×2)=3，S原子采取sp2杂化，S原子孤对电子对数为1，空间构型为V形；水合氢离子中氧原子的价层电子对3+1/2×(6−1−3×1)=4，氧原子孤对电子对数为1，氧原子采取sp3杂化，水合氢离子空间构型为三角锥型，故答案为：sp2；sp3；V形；三角锥型。

（7）氢键一共有如下四种：F—H…O F—H…F O—H…F O—H…O，故答案为：4；

（8）①xH2O+CoCl2=CoCl2⋅xH2O△m

                  131+18x     18x

                    119g      (119−65)g

(131+18x)/119=18x/(119−65)g，

解得：x=6；故答案为：6；

②该化合物CoCl2⋅6H2O中Co2+配位数为6，而且经定量测定得知配体和外界各占有Cl−个数为1:1，即各有1个氯离子，则内界中含有1个氯离子和5个水分子;外界有1个氯离子，另外还有1个结晶水，所以化学式可表示为：[CoCl(H2O)5]Cl⋅H2O，故答案为：[CoCl(H2O)5]Cl⋅H2O.