Question

【題目】鉻及其化合物在材料、顏料及超導(dǎo)等方面用途非常廣泛。回答下列問題：

（1）基態(tài)Cr原子的價電子排布式為__；Cr成為陽離子時首先失去__軌道的電子。

（2）鉻與鉀均位于第四周期，鉻的熔點和沸點均比鉀的高，這是因為__。

（3）甘氨酸鉻（結(jié)構(gòu)如圖）是一種配合物，其配位原子是__。

（4）反應(yīng)：6KSCN+13K2Cr2O7+55H2SO4=13Cr2(SO4)3+6SO2↑+6CO2↑+16K2SO4+55H2O

①KSCN的四種組成元素中第一電離能最大的是__（填元素符號）；KSCN中陰離子的空間構(gòu)型為___形，中心原子的雜化方式是__。

②分子中的大鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大鍵可表示為），則NO2的大鍵可表示為__。

（5）立方CrO2晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)為apm。

①設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則CrO2的密度為__（列出計算式）g·cm-3。

②1、2號原子的坐標依次為(0，0，0)、(，0，)，則原子坐標為(，，)和(，，)間的距離為__pm。

Answer 1

【答案】3d54s1 4s 鉻的價電子數(shù)比鉀的多，原子半徑比鉀的小，鉻的金屬鍵比鉀的強 N、O N 直線 sp a

【解析】

根據(jù)原子的核電荷數(shù)和能級圖書寫價電子排布式并分析失電子情況；根據(jù)配合物的組成結(jié)構(gòu)分析；根據(jù)價層電子對數(shù)目和價層電子對互斥理論分析原子的雜化類型和空間構(gòu)型；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)利用均攤法分析晶體的化學(xué)式并進行相關(guān)計算。

(1)基態(tài)Cr原子的核電荷數(shù)為24，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，則價電子排布式為3d54s1；Cr成為陽離子時首先失去4s軌道的電子；

(2)鉻與鉀均位于第四周期，鉻的價電子數(shù)比鉀的多，原子半徑比鉀的小，鉻的金屬鍵比鉀的強，則鉻的熔點和沸點均比鉀的高；

(3)由甘氨酸鉻的結(jié)構(gòu)可知，N、O原子提供孤對電子，形成配位鍵，則配合物的配位原子是N、O；

(4)①KSCN的四種組成元素K、S、C、N中，K是金屬元素，第一電離能最小，C、N、O三種元素為同周期的主族元素，第一電離能隨核電荷數(shù)增大而呈增大趨勢，但N原子的2p軌道為半充滿結(jié)構(gòu)，相對穩(wěn)定，三種元素的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N，O、S同主族，O的非金屬性強，第一電離能大，即O＞S，則K、S、C、N四種元素的第一電離最大的是N元素；KSCN中SCN-離子中C原子價層電子對個數(shù)是2+=2，且不含孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷其空間構(gòu)型為直線形，其中C原子雜化方式為sp；

②NO2的結(jié)構(gòu)可表示為則NO2的大π鍵可表示為；

(5)①立方CrO2晶體的晶胞中含有黑球原子數(shù)目為8×+6×=4，白球數(shù)為8，則黑球為Cr，共含有4個CrO2，晶胞的質(zhì)量為g=g，晶胞的體積為(a×10-10cm)3，則CrO2的密度==g·cm-3；

②在CrO2晶胞中1、2號原子的坐標依次為(0，0，0)、(，0，)，說明晶胞的邊長單位為1，則原子坐標為(，，)和(，，)分別為晶胞結(jié)構(gòu)中的紅色球和綠色球，兩者之間的距離為晶胞體對角線的，即為 pm=a pm。