Question

【題目】含鉻化合物及鉻合金用途非常廣泛。回答下列問題：

⑴基態Cr原子價電子排布式為___；第三電離能I3(Cr)=2987kJ·mol-1，I3(Mn)=3248kJ·mol-1，I3(Cr)<I3(Mn)，其原因是___。

⑵Cr-Ni-Si是具有八邊形相的準晶體，準晶是一種無平移周期序，但有嚴格準周期位置序的獨特晶體，可通過___法區分晶體、準晶體和非晶體。

⑶已知反應：6KSCN＋13K2Cr2O7＋55H2SO4=13Cr2(SO4)3＋6SO2↑＋6CO2↑＋6NO2↑＋16K2SO4＋55H2O。

①根據價層電子對互斥理論，SO2、CO2、H2O的氣態分子中，中心原子價層電子對數目依次為___、___、___。

②寫出一種與SCN-互為等電子體的分子：___(填化學式)。

③KSCN可制備配合物[Cr(NH3)6][Cr(SCN)6]，該配合物中鉻元素的化合價為___，兩個配體NH3、SCN-中，中心原子雜化類型依次為___、___。

⑷一種具有螢石結構的CrO2的晶胞結構如圖所示，晶胞參數為apm。則兩個氧原子間的距離為___pm，Cr-O鍵的鍵長為___pm；設NA為阿伏加德羅常數的值，則CrO2的密度為___g·cm-3(列出計算式)。

Answer 1

【答案】3d54s1 Cr失去的是3d4上的一個電子，Mn失去的是半充滿3d5上的一個電子 X射線衍射 3 2 4 CO2 +3 sp3 sp a

【解析】

⑴基態Cr原子核外有24個電子，根據Cr2+和Mn2+的價電子分析。

⑵區別晶體、準晶體和非晶體最科學的方法。

⑶①按照價層電子對互斥理論分別計算中心原子價層電子對數目；

②與SCN-互為等電子體的分子中含有3個原子、16個價電子，據此規律寫出等電子體分子；

③根據化合價代數和來分析，分別計算NH3、SCN－中心原子價層電子對數，再分析雜化類型。

⑷根據圖中信息得到兩個氧原子間的距離為晶胞參數的一半，Cr-O鍵的鍵長為體對角線的四分之一根據公式計算CrO2的密度。

⑴基態Cr原子核外有24個電子，其價電子排布式為3d54s1；第三電離能I3(Cr)=2987kJ·mol-1，I3(Mn)=3248kJ·mol-1，I3(Cr)＜I3(Mn)，其原因是Cr失去的是3d4上的一個電子，Mn失去的是半充滿3d5上的一個電子，需要的能量高；故答案為：3d54s1；Cr失去的是3d4上的一個電子，Mn失去的是半充滿3d5上的一個電子。

⑵區別晶體最科學的方法是通過X射線衍射法區分晶體、準晶體和非晶體；故答案為：X射線衍射。

⑶①根據價層電子對互斥理論，SO2、CO2、H2O的氣態分子中，中心原子價層電子對數目依次為、、；故答案為：3；2；4。

②與SCN-互為等電子體的分子中含有3個原子、16個價電子，與該離子核外等電子體的分子為CO2（或CS2、N2O、BeCl2），故答案為：CO2（或CS2、N2O、BeCl2）；

③KSCN可制備配合物[Cr(NH3)6][Cr(SCN)6]，該配合物中鉻元素的化合價為+3，配體NH3中心原子價層電子對數為，雜化類型為sp3，SCN－中心原子價層電子對數為，中心原子雜化類型依次為sp；故答案為：sp3，sp。

⑷頂點和面心為Cr，共，氧原子在體內，共8個，根據圖中信息得到兩個氧原子間的距離為晶胞參數的一半即pm，Cr-O鍵的鍵長為體對角線的四分之一即a pm；設NA為阿伏加德羅常數的值，則CrO2的密度為；故答案為：。