Question

【題目】氯磺酰氰酯(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jiǎn)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1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________________。

（5）電石(CaC2)是制備氯化氰(ClCN)的重要原料。四方相碳化鈣(CaC2)的晶胞結(jié)構(gòu)如上圖2所示，其晶胞參數(shù)分別為a、b、c，且a=b，c=640pm。已知四方相碳化鈣的密度為1.85g·cm-3，[C≡C]2-中鍵長(zhǎng)為120pm，則成鍵的碳原子與鈣原子的距離為________pm和_______pm。(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為6×1023)

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d7{或[Ar]3d7} Na<H<Cl<O sp3 sp 5 N>O>Cl>C>S 正四面體 Fe3C 260 306

【解析】（1）1s22s22p63s23p63d7{或[Ar]3d7}；Na<H<Cl<O

（2）從氯磺酰氰酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以看出來，S原子形成了4個(gè)σ鍵，沒有孤電子對(duì)，所以S原子采取了sp3雜化，C原子形成了一個(gè)單鍵和一個(gè)三鍵，共有兩個(gè)σ鍵，沒有孤電子對(duì)，所以C原子是sp雜化。1個(gè)氯磺酰氰酯分子中含有σ鍵的數(shù)目為5個(gè)，其中包含的五種元素的第一電離能大小順序?yàn)椋?/span>N>O>Cl>C>S，故答案為：sp3；sp；5；N>O>Cl>C>S。

（3）ClO4-中心原子Cl最外層共有8個(gè)電子，與4個(gè)O形成了4個(gè)σ鍵，VSEPR模型為正四面體型，沒有孤電子對(duì)，所以ClO4-的空間構(gòu)型為正四面體型。

（4）每個(gè)八面體中包含了一個(gè)C原子，一共6個(gè)Fe每個(gè)Fe被兩個(gè)八面體公用，所以化學(xué)式為：Fe3C。

（5）側(cè)面碳原子與鈣原子的距離，一個(gè)晶胞中包含了Ca：1+8×1/8=2，C2：2×1/2+4×1/4=2，一個(gè)晶胞中包含了2個(gè)CaC2，所以一個(gè)晶胞的質(zhì)量為：，又因?yàn)?/span>可以求出；底面碳原子與鈣原子的距離

故答案為：260；306。