Question

【題目】氮、鉻及其相關化合物用途非常廣泛。回答下列問題：

(1)基態N原子的核外電子排布式為___，Cr位于元素周期表第四周期___族。

(2) Cr與K位于同一周期且最外層電子數相同，兩種元素原子第一電離能的大小關系為___；Crcl3的熔點(83℃)比CrF3的熔點(1100℃)低得多，這是因為___。

(3) Cr的一種配合物結構如圖所示：

①陰離子C1O4－的空間構型為___形。

②配離子中，中心離子的配位數為___，N與中心原子形成的化學鍵稱為___鍵。

③配體H2 NCH2 CH2 NH2(乙二胺)中碳原子的雜化方式是______ ，分子中三種元素電負性從大到小的順序為___

(4)氮化鉻的熔點為1770℃，它的一種晶體的晶胞結構如圖所示，其密度為5. 9 g·cm －3，氮化鉻的晶胞邊長為___(列出計算式)nm.

Answer 1

【答案】1s22s22p3 ⅥB K<Cr CrCl3是分子晶體，CrF3是離子晶體 正四面體 6 配位 sp3 N>C>H

【解析】

（1）N元素是7號元素，根據核外電子排布規律，得出基態N原子的核外電子排布，Cr是24號元素，在周期表第四周期ⅥB族；
（2）K最外層電子一個，易失去，Cr元素的價電子為3d54s1，半充滿，較穩定，故第一電離能K＜Cr；CrCl3的熔點（83℃），典型的分子晶體性質，CrF3的熔點（1100℃），典型的離子晶體性質；
（3）①算出陰離子C1O4-的價層電子對數，得出其空間構型；
②由圖可知，與中心Cr形成的配位數為6；N元素提供孤電子對，Cr提供空軌道，所以N與中心原子形成的化學鍵稱為配位鍵；
③由H2NCH2CH2NH2可知，C周圍形成了4個單鍵，即價層電子對數為4，碳原子的雜化方式為sp3；根據電負性在周期表中的變化規律，C、N、H的電負性關系；
（4）由晶胞圖，根據均攤法，晶胞中Cr與N的原子數目再根據晶胞的密度=晶胞的質量與晶胞的體積之比作答。

（1）N元素是7號元素，故基態N原子的核外電子排布式為1s22s22p3，Cr是24號元素，在周期表第四周期ⅥB族；
故答案為：1s22s22p3，ⅥB；
（2）K最外層電子一個，易失去，Cr元素的價電子為3d54s1，半充滿，較穩定，故第一電離能K＜Cr；CrCl3的熔點（83℃），典型的分子晶體性質，CrF3的熔點（1100℃），典型的離子晶體性質；
故答案為：K＜Cr；CrCl3是分子晶體，CrF3是離子晶體；
（3）①陰離子C1O4-的價層電子對數=4+=4，沒有孤電子對，所以其空間構型為正四面體；
故答案為：正四面體；
②由圖可知，與中心Cr形成的配位數為6；N元素提供孤電子對，Cr提供空軌道，所以N與中心原子形成的化學鍵稱為配位鍵；
故答案為：6；配位鍵；
③由H2NCH2CH2NH2可知，C周圍形成了4個單鍵，即價層電子對數為4，碳原子的雜化方式為sp3；根據電負性在周期表中的變化規律，C、N、H的電負性關系為：N＞C＞H；
故答案為：sp3；N＞C＞H；
（4）由晶胞圖，根據均攤法，晶胞中Cr的原子數目： = 4；N的原子數目： =4；所以晶胞的質量m= ，密度ρ=，所以a=，
故答案為：。