Question

【題目】氯磺酰氰酯(結(jié)構(gòu)簡式為)是一種多用途的有機(jī)合成試劑，在HClO4-NaClO4介質(zhì)中， K5[Co3+O4W12O36](簡寫為Co3+W)可催化合成氯磺酰氰酯。

（1）基態(tài)鈷原子的核外電子排布式為__________，組成HClO4-NaClO4的4種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>__________

（2）氯磺酰氰酯分子中硫原子和碳原子的雜化軌道類型分別是__________、__________， 1個(gè)氯磺酰氰酯分子中含有σ鍵的數(shù)目為__________，氯磺酰氰酯中5種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>__________。

（3）ClO4-的空間構(gòu)型為__________

（4）一種由鐵、碳形成的間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，其中碳原子位于鐵原子形成的八面體的中心，每個(gè)鐵原子又為兩個(gè)八面體共用，則該化合物的化學(xué)式為__________

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d74s2Na<H<Cl<Osp3sp5N>O>Cl>C>S 正四面體Fe3C

【解析】

（1）鈷原子核外有27個(gè)電子，根據(jù)能量最低原理書寫鈷原子核外電子排布式；元素非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大；（2）根據(jù)氯磺酰氰酯分子的結(jié)構(gòu)簡式，硫原子形成4個(gè)σ鍵，C原子形成2個(gè)σ鍵，分子中相鄰原子間都有1個(gè)σ鍵；同周期從左到右，總趨勢是第一電離能由小變大，但V A族因?yàn)槠鋚軌道達(dá)到半滿狀態(tài)比較穩(wěn)固，所以第一電離能比ⅥA族大，同主族元素從上到下第一電離能減小，所以C，N，O，S，Cl第一電離能從大到小的順序是N>O>Cl>C>S；（3）ClO4-中Cl原子價(jià)電子對數(shù)是4，無孤對電子；（4）每個(gè)碳原子被6個(gè)位于頂角位置的鐵原子所包圍，構(gòu)成八面體結(jié)構(gòu)，所以八面體結(jié)構(gòu)中含有1個(gè)碳原子，每個(gè)鐵原子又為兩個(gè)八面體共用，每個(gè)八面體結(jié)構(gòu)中有鐵原子=3。

（1）鈷原子核外有27個(gè)電子，根據(jù)能量最低原理，基態(tài)鈷原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d74s2；元素非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，所以Na、Cl、O、H電負(fù)性由小到大的順序是Na<H<Cl<O；（2）根據(jù)氯磺酰氰酯分子的結(jié)構(gòu)簡式，硫原子形成4個(gè)σ鍵，有4個(gè)雜化軌道，C原子形成2個(gè)σ鍵，有2個(gè)雜化軌道，所以硫原子和碳原子的雜化軌道類型分別是sp3和sp，分子中相鄰原子間各有1個(gè)σ鍵，氯磺酰氰酯分子中有5個(gè)σ鍵；同周期從左到右，總趨勢是第一電離能由小變大，但VA族因?yàn)槠鋚軌道達(dá)到半滿狀態(tài)比較穩(wěn)定，所以第一電離能比ⅥA族大，同主族元素從上到下第一電離能減小，所以C，N，O，S，Cl第一電離能從大到小的順序是N>O>Cl>C>S；（3）ClO4-中Cl原子價(jià)電子對數(shù)是4，無孤對電子，所以ClO4-的空間構(gòu)型為正四面體；（4）每個(gè)碳原子被6個(gè)位于頂角位置的鐵原子所包圍，構(gòu)成八面體結(jié)構(gòu)，所以每個(gè)八面體結(jié)構(gòu)中含有1個(gè)碳原子，每個(gè)鐵原子又為兩個(gè)八面體共用，每個(gè)八面體結(jié)構(gòu)中有鐵原子=3，所以該化合物的化學(xué)式為Fe3C。