Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题:

(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为_________，基态Fe原子的电子排布式为__________。

(2)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为N_A，则CoO晶体的密度为______g﹒cm^-3：三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为_______。

(3)Fe、Co、Ni能与C1₂反应，其中Co和为Ni均生产二氯化物，由此推断FeCl₃、CoCl₃和Cl₂的氧化性由强到弱的顺序为____，Co(OH)₃与盐酸反应有黄绿色气体生成，写出反应的离子方程式：______。

(4)95℃时，将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中，经4小时腐蚀后的质量损失情况如图所示，当大于63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为_____。由于Ni与H₂SO₄反应很慢，而与稀硝酸反应很快，工业上选用H₂SO₄和HNO₃的混酸与Ni反应制备NiSO₄。为了提高产物的纯度，在硫酸中添加HNO₃的方式为______(填“一次过量”或“少量多次”)，此法制备NiSO₄的化学方程式为_______。

答案

    (1). 第四周期第VIII族    (2). 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或(Ar)3d⁶4s²    (3).     (4). NiO＞CoO＞FeO    (5). CoCl₃＞Cl₂＞FeCl₃    (6). 2Co(OH)₃ ＋6H⁺ ＋2Cl^－＝Cl₂↑＋2Co²⁺＋6H₂O    (7). 随H₂SO₄质量分数增加，Ni表面逐渐形成致密氧化膜    (8). 少量多次    (9). 3Ni ＋3H₂SO₄＋2HNO₃ ＝NiSO₄＋2NO↑＋4H₂O或Ni＋H₂SO₄＋2HNO₃＝NiSO₄＋2NO₂↑＋2H₂O

【解析】

【分析】

(1)根据Fe、Co、Ni的原子序数得出位置和基态Fe原子的电子排布式。

(2)根据晶胞结构计算出O²⁻和Co²⁺个数，根据密度公式计算；根据离子晶体键能和晶格能比较熔点。

(3)根据反应方程式氧化剂的氧化性大于氧化产物氧化性，Co(OH)₃与盐酸反应发生氧化还原反应生成Cl₂、CoCl₂、H₂O。

(4)类比Fe在常温下与浓硫酸发生钝化，根据图中信息得出原因；根据为了提高产物的纯度，根据Ni与H₂SO₄反应很慢，而与稀硝酸反应很快这个信息得出添加硝酸的方法和反应方程式。

【详解】(1)Fe、Co、Ni分别为26、27、28号元素，它们在周期表中的位置为第四周期第VIII族，基态Fe原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或(Ar)3d⁶4s²；故答案为：第四周期第VIII族；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²或(Ar)3d⁶4s²；。

(2)CoO的面心立方晶胞如图1所示。根据晶胞结构计算出O²⁻个数为，Co²⁺个数为，设阿伏加德罗常数的值为N_A，则CoO晶体的密度为；三种元素二价氧化物的晶胞类型相同，离子半径Fe²⁺＞Co²⁺＞Ni²⁺，NiO、CoO、FeO，离子键键长越来越长，键能越来越小，晶格能按NiO、CoO、FeO依次减小，因此其熔点由高到低的顺序为NiO＞CoO＞FeO；故答案为：；NiO＞CoO＞FeO。

(3)Fe、Co、Ni能与Cl₂反应，其中Co和为Ni均生产二氯化物，根据铁和氯气反应生成FeCl₃，氧化剂的氧化性大于氧化产物氧化性，因此氧化性：Cl₂＞FeCl₃，氯气与Co和为Ni均生产二氯化物，说明氯气的氧化性比CoCl₃弱，由此推断FeCl₃、CoCl₃和Cl₂的氧化性由强到弱的顺序为CoCl₃＞Cl₂＞FeCl₃，Co(OH)₃与盐酸反应有黄绿色气体生成，发生氧化还原反应生成Cl₂、CoCl₂、H₂O，其离子方程式：2Co(OH)₃＋6H⁺＋2Cl^－＝Cl₂↑＋2Co²⁺＋6H₂O；故答案为：CoCl₃＞Cl₂＞FeCl₃；2Co(OH)₃ ＋6H⁺ ＋2Cl^－＝Cl₂↑＋2Co²⁺＋6H₂O。

(4)类比Fe在常温下与浓硫酸发生钝化，根据图中信息，当大于63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为随H₂SO₄质量分数增加，Ni表面逐渐形成致密氧化膜。工业上选用H₂SO₄和HNO₃的混酸与Ni反应制备NiSO₄。为了提高产物的纯度，根据Ni与H₂SO₄反应很慢，而与稀硝酸反应很快，因此在硫酸中少量多次添加HNO₃的方式来提高反应速率，反应生成NiSO₄、H₂O，根据硝酸浓度不同得到NO或NO₂，此法制备NiSO₄的化学方程式为3Ni＋3H₂SO₄＋2HNO₃ ＝NiSO₄＋2NO↑＋4H₂O或Ni＋H₂SO₄＋2HNO₃ ＝NiSO₄＋2NO₂↑＋2H₂O；故答案为：随H₂SO₄质量分数增加，Ni表面逐渐形成致密氧化膜；少量多次；3Ni ＋3H₂SO₄＋2HNO₃ ＝NiSO₄＋2NO↑＋4H₂O或Ni＋H₂SO₄＋2HNO₃＝NiSO₄＋2NO₂↑＋2H₂O。

【点睛】物质结构是常考题型，主要考查电子排布式、晶胞计算、氧化还原反应、学生学习知识的能力的考查。