Question

【題目】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]鉻元素在地殼中含量占第21位，是一種重要的金屬。回答下列問題：

(1)基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布式為_________________，根據(jù)價(jià)層電子判斷鉻元素中最高價(jià)態(tài)為___________價(jià)。鉻元素的第二電離能________錳元素的第二電離能(填“>”“<”填“＝”)。

(2)無(wú)水氯化亞鉻(CrCl2)的制備方法為在500℃時(shí)用含HCl的H2氣流還原CrCl3，該過程涉及到的反應(yīng)原理為____________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。

已知：氯化亞鉻的熔點(diǎn)為820～824℃，則其晶體類型為___________晶體。二價(jià)鉻還能與乙酸根形成配合物，在乙酸根中碳原子的雜化形式為___________

(3)已知CrO5中鉻元素為最高價(jià)態(tài)，畫出其結(jié)構(gòu)式：______________________

(4)Cr元素與H元素形成化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為___________。已知：該晶胞的邊長(zhǎng)為437.6 pm，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶體的密度為____g/cm3(列出計(jì)算式即可)。

Answer 1

【答案】3d54s1 +6 > 2CrCl3+H22CrCl3+2HCl 離子 sp2、sp3 Cr4H4（或CrH）

【解析】

（1）根據(jù)基態(tài)鉻原子得核外電子排布，寫出價(jià)電子排布式；根據(jù)價(jià)層電子，確定鉻元素的最高價(jià)態(tài)；價(jià)電子處于半滿或全滿時(shí)比較穩(wěn)定，電離能比較大；

（2）CrCl3在含HCl的H2氣流中被還原，寫出方程式；離子晶體的熔點(diǎn)較高；CH3COO－中，甲基中的碳原子為sp3雜化，另一個(gè)碳原子為sp2雜化；

（3）CrO3中鉻元素為+6價(jià)，則存在2個(gè)過氧根，確定結(jié)構(gòu)式；

（4）均攤法確定化學(xué)式。確定一個(gè)晶胞的質(zhì)量和體積，在計(jì)算晶胞密度；

（1）基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布式為3d54s1；根據(jù)價(jià)層電子，鉻元素的最高價(jià)態(tài)為+6。基態(tài)Cr+的價(jià)電子排布式為3d5、基態(tài)Mn+的加點(diǎn)字排布式為3d54s1，故鉻元素的第二電離能大于錳元素的第二電離能；

答案：3d54s1 +6 >

（2）CrCl3在含HCl的H2氣流中被還原，反應(yīng)方程式為2CrCl3+H22CrCl3+2HCl；CrCl3的熔點(diǎn)較高，為離子晶體；CH3COO－中，甲基中的碳原子為sp3雜化，另一個(gè)碳原子為sp2雜化；

答案：2CrCl3+H22CrCl3+2HCl 離子 sp2、sp3

（3）CrO3中鉻元素為+6價(jià)，則存在2個(gè)過氧根，結(jié)構(gòu)式為；

答案：

（4）每個(gè)晶胞中的Cr原子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4，H原子數(shù)為12×1/4+1=4，故其化學(xué)式為Cr4H4（也可以簡(jiǎn)化為CrH，但不可簡(jiǎn)化為Cr2H2）。一個(gè)晶胞的質(zhì)量為g，一個(gè)晶胞的體積為（4.376×10-8）3cm3，則晶體的密度為；

答案：