Question

【題目】目前鉻被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、鑄鐵及高精端科技等領(lǐng)域�；卮鹣铝袉栴}：

（1）基態(tài)Cr原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為_______，其核外有_______種不同能量的電子。

（2）Cr的第二電能離（ICr）和Mn的第二電離能（IMn）分別為1590.6 kJ·mol-1、1509.0 kJ·mol-1，ICr > IMn的原因是____________。

（3）過氧化鉻CrO5中Cr的化合價(jià)為+6，則該分子中鍵、鍵的數(shù)目之比為______。

（4）CrCl3的熔點(diǎn)（83℃）比CrF3的熔點(diǎn)（1100℃）低得多，這是因?yàn)?/span>___________。

（5）Cr的一種配合物結(jié)構(gòu)如圖所示，該配合物中碳原子的雜化方式是_______，陽離子中Cr原子的配位數(shù)為_________，ClO的立體構(gòu)型為________。

（6）氮化鉻晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，Cr處在N所圍成的________空隙中，如果N與Cr核間距離為apm，則氮化鉻的密度計(jì)算式為__________g·cm-3（NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值）。

Answer 1

【答案】 7 Cr失去1個(gè)e－后，3d軌道處于半充滿狀態(tài)，不易失去電子，Mn失去2個(gè)e－后，才處于半充滿狀態(tài) 7：1 CrCl3為分子晶體，CrF3是離子晶體 sp、sp3 6 正四面體形 正八面體 g/cm3或 g/cm3

【解析】

過渡元素的價(jià)層電子包括最外層電子和次外層d能級(jí)，不同的能級(jí)，能量是不同；從它們的第一電離能的電子排布式角度進(jìn)行分析；利用化合價(jià)代數(shù)和為0進(jìn)行分析；從晶體熔沸點(diǎn)判斷；雜化軌道數(shù)等于價(jià)層電子對(duì)數(shù)，從配合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析；根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析；

(1)Cr位于第四周期VIB族，價(jià)層電子排布式為3d54s1，其軌道表達(dá)式為；基態(tài)Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，有7個(gè)能級(jí)，因此核外有7種不同能量的電子；

(2)Cr失去1個(gè)e－后，價(jià)電子排布式為3d5，Mn失去1個(gè)e－后，價(jià)電子排布式為3d54s1，前者3d為半充滿，不易失去電子；

(3)令－1價(jià)O原子個(gè)數(shù)為a，－2價(jià)O原子的個(gè)數(shù)為b，則有a＋2b=6，a＋b=5，解得a=4，b=1，Cr為＋6價(jià)，從而推出CrO5的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，即鍵、鍵的數(shù)目之比為7：1；

(4)CrCl3為分子晶體，CrF3為離子晶體，一般離子晶體的熔沸點(diǎn)高于分子晶體；

(5)根據(jù)配合物結(jié)構(gòu)，“C=S”中C的雜化方式為sp，飽和碳的雜化方式為sp3；該配合物中，Cr與6個(gè)N原子形成6個(gè)配位鍵,即Cr的配位數(shù)為6；ClO4－中有4個(gè)σ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為=0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，空間構(gòu)型為正四面體形；

(6)根據(jù)氮化鉻的晶胞結(jié)構(gòu)，Cr處于N所圍成正八面體空隙中；Cr位于晶胞的棱上和體心，利用均攤法，其個(gè)數(shù)為=4，N位于頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為=4，化學(xué)式為CrN，晶胞的質(zhì)量為，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，晶胞的邊長(zhǎng)為為2apm，即為2a×10－10cm，根據(jù)密度的定義，該晶胞的密度為g/cm3或g/cm3。