Question

【題目】鉻、鈦及其化合物在工業(yè)上有重要用途，回答下列問題：

（1）Cr基態(tài)原子價層電子的軌道表達式（電子排布圖）為_________________________。

（2）氮化鉻（CrN）在超級電容器領域具有良好的應用前景，可由CrCl3·6H2O與尿素[(NH2)2CO]反應先得到配合物Cr[OC(NH2)2]6Cl3，然后在通有NH3和N2混合氣體的反應爐內(nèi)熱分解制得。尿素構(gòu)成元素中電負性由大到小的順序為_________，中心碳原子的雜化類型為_________；Cr[OC(NH2)2]6Cl3含有的化學鍵類型有__________________。

（3）氮化鉻的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同，氮化鉻熔點（1282℃）比氯化鈉的高，主要原因是_________________________________________。

（4）鈣鈦礦（CaTiO3）型的結(jié)構(gòu)可看作氧化物超導相結(jié)構(gòu)的基本單元。

①圖A為立方鈣鈦礦（CaTiO3）結(jié)構(gòu)的晶胞，晶胞邊長為a nm。Ca處于晶胞的頂點，則Ti處于_________位置，O處于_________位置；與Ca緊鄰的O個數(shù)為_________，Ti與O間的最短距離為____________________nm 。

②在圖B中畫出立方鈣鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示（要求：Ti處于晶胞的頂點；，，所代表的原子種類與圖A相同）____________________。

Answer 1

【答案】 O>N>C>H sp2 配位鍵、共價鍵、離子鍵 氮化鉻的離子電荷數(shù)較多，晶格能較大 體心 棱心 6

【解析】（1）24號元素是鉻，其價層電子排布式為3d54s1，則軌道表達式為：；（2）(NH2)2CO中含有N、H、O、C，電負性由大到小的順序為O>N>C>H，(NH2)2CO結(jié)構(gòu)中碳原子上有二根單鍵、一個雙鍵，則參加雜化軌道數(shù)為：（2+1）（1是雙鍵中一個單鍵），雜化類型為sp2。（3）氮化鉻的晶體與氯化鈉晶體都是離子晶體，因為氮化鉻的離子電荷數(shù)較多，晶格能較大，所以，氮化鉻熔點比氯化鈉的高。（4）①由晶胞圖分析，黑球為1個，白球為12／4=3個，三角為1個，因TiO32—中鈦與氧結(jié)合形成酸根離子，則三角所處位置為鈦，即體心位置，氧位于立方體棱上；由三維立體對稱分析，與Ca緊鄰的O個數(shù)為6，Ti與O間的最短距離是面對角線的一半，即 nm。②不論如何畫圖，原子個數(shù)比不變，原子配位數(shù)不變，故新的結(jié)構(gòu)圖：。