Question

（8分）A、B、D、E是短周期中構成蛋白質的重要元素，其性質見下表。Fe、Co元素的常見化合價為+2、+3，能形成各種有色配離子。

	A	B	D	E
化合價	-4	-2	-3	-2
電負性	2.5	2.5	3.0	3.5

（1）基態Fe原子的電子排布式為               。

（2）Fe、Co兩元素的第三電離能I₃（Fe）    I₃（Co）（填“＜”或“＞”）。

（3）B、D、E的氣態氫化物的沸點由高到低的順序為                  （填化學式）。

（4）Co與E形成的化合物晶胞如右圖所示，則該化合物的化學式為         。（用元素符號表示）

（5）Co的離子能與AD^-離子生成各種配合物。紫色的配離子[Co(AD)₆]^4- 是一種相當強的還原劑，在加熱時能與水反應生成[Co(AD)₆]^3-。   

①HAD分子中A元素的雜化類型為      ，D元素的化合價為    。

②寫出[Co(AD)₆]^4-在加熱時與水反應生成[Co(AD)₆]^3-的離子方程式：               。

 

Answer 1

【答案】

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s² （1分）    （2）＜（1分）

（3）H₂O>NH₃>H₂S或H₂O、NH₃、H₂S（1分）         （4）CoO（1分）

（5）① sp （1分）   -3 （1分）

    ②2[Co(CN)₆]^4-＋2H₂O2[Co(CN)₆]^3-＋H₂↑＋2OH^-（2分）

【解析】（1）根據構造原理可知，基態Fe原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²。

（2）由于亞鐵離子失去電子生成鐵離子后，3d軌道電子是半充滿狀態，穩定性強，所以Fe、Co兩元素的第三電離能是I₃（Fe）＞I₃（Co）。

（3）根據元素的性質可知，A、B、D、E分別是C、S、N、O。由于水分子和氨氣分子間都存在氫鍵，沸點高，所以氣態氫化物的沸點由高到低的順序為H₂O>NH₃>H₂S。

（4）根據晶胞的結構可知，含有的原子個數分別是12×1/4＋1＝4、8×1/8＋6×1/2＝4，所以化學式為CoO.

（5）①HAD分子中氫原子和碳原子形成的單鍵，氮原子和碳原子形成的是三鍵，所以是直線型結構，碳原子是sp雜化，氮原子的化合價是－3價。

②[Co(AD)₆]^4- 是一種相當強的還原劑，所以和水反應，水是氧化劑，還原產物是氫氣，所以方程式為2[Co(CN)₆]^4-＋2H₂O2[Co(CN)₆]^3-＋H₂↑＋2OH^-。