Question

8．Ⅰ．黑火藥是中國(guó)古代四大發(fā)明之一，已知它在爆炸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
S+2KNO₃+3C═A+N₂↑+3CO₂↑ （已配平，A特指某一晶體）；請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①除S外，上述元素的電負(fù)性從大到小依次為O＞N＞C＞K（填寫(xiě)元素符號(hào)）．
②在生成物中，A的晶體類型為離子晶體，含極性共價(jià)鍵的分子內(nèi)的中心原子軌道雜化類型為sp．
③已知CN^-與N₂為等電子體，推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1：1．
Ⅱ．原子序數(shù)小于36的元素Q和T，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，且原子序數(shù)T比Q多2．則T元素的基態(tài)原子外圍電子（價(jià)電子）排布式為3d⁸4s²；
Q³⁺離子的核外未成對(duì)電子數(shù)是5．
Ⅲ．若某金屬單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丙所示．則晶胞中該原子的配位數(shù)為12；該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為四種基本堆積方式中的面心立方最密堆積．

Ⅳ．在CrCl₃的水溶液中，一定條件下存在組成為[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x+ （n和x均為正整數(shù)）的配離子，將其通過(guò)氫離子交換樹(shù)脂（R-H），可發(fā)生離子交換反應(yīng)：
[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x++xR-H→R_x[CrCl_n（H₂O）_6-n]+xH⁺；交換出來(lái)的H⁺經(jīng)中和滴定，即可求出x和n，確定配離子的組成．現(xiàn)將含0.0015mol[CrCl_n（H₂O）_6-n]^x+的溶液，與R-H完全交換后，中和生成的H⁺需濃度為0.1200mol•L-¹NaOH溶液25.00mL，可知該配離子的化學(xué)式為[CrCl（H₂O）₅]²⁺，中心離子的配位數(shù)為6．

Answer 1

分析 Ⅰ．①同周期自左而右電負(fù)性增大，金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越小，據(jù)此解答；
②由原子守恒可知，物質(zhì)A為K₂S，屬于離子晶體；含極性共價(jià)鍵的分子為CO₂，分子中C原子形成2個(gè)C=O鍵，不含孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為2；
③CN^-與N₂結(jié)構(gòu)相似，C原子與N原子之間形成三鍵，則HCN分子結(jié)構(gòu)式為H-C≡N，三鍵中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，單鍵屬于σ鍵；
Ⅱ．原子序數(shù)小于36的元素Q和T，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，則Q、T處于第Ⅷ族，且原子序數(shù)T比Q多2，則Q為Fe元素，T為Ni元素，再根據(jù)核外電子排布規(guī)律解答；
Ⅲ．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，以頂點(diǎn)原子為研究對(duì)象，與之最近的原子處于面心上，每個(gè)頂點(diǎn)原子為12個(gè)面共用，該晶胞構(gòu)型為面心立方，據(jù)此判斷；
Ⅳ．由中和生成的H⁺需要的NaOH溶液，可得出H⁺物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算出x，再結(jié)合Cr的化合價(jià)+3價(jià)，求n；利用離子交換反應(yīng)計(jì)算出配離子的電荷數(shù)，再判斷中心離子的配位數(shù)．

解答 解：Ⅰ．①同周期自左而右，電負(fù)性增大，金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越小，故電負(fù)性：O＞N＞C＞K；
故答案為：O＞N＞C＞K；　 
②由原子守恒可知，物質(zhì)A為K₂S，屬于離子晶體，含極性共價(jià)鍵的分子為CO₂，分子中C原子形成2個(gè)C=O鍵，不含孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為2，為sp雜化方式；
故答案為：離子晶體；sp；
③CN^-與N₂結(jié)構(gòu)相似，C原子與N原子之間形成三鍵，則HCN分子結(jié)構(gòu)式為H-C≡N，三鍵中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，單鍵屬于σ鍵，故HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1：1；
故答案為：1：1；
Ⅱ．原子序數(shù)小于36的元素Q和T，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，則Q、T處于第Ⅷ族，且原子序數(shù)T比Q多2，則Q為Fe元素，T為Ni元素，Ni元素是28號(hào)元素，Ni原子價(jià)電子排布式為3d⁸4s²，F(xiàn)e³⁺的核外電子排布式為1s²4s²2p⁶3s²3d⁵，3d能級(jí)有5個(gè)單電子；
故答案為：3d⁸4s²；5．
Ⅲ．由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，以頂點(diǎn)原子為研究對(duì)象，與之最近的原子處于面心上，每個(gè)頂點(diǎn)原子為12個(gè)面共用，故晶胞中該原子的配位數(shù)為12，該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為面心立方最密堆積；
故答案為：12；面心立方最密堆積．
Ⅳ．中和生成的H⁺需濃度為0.1200mol•L^-1NaOH溶液25.00mL，則可以得出H⁺的物質(zhì)的量為0.1200mol•L^-1×25.00×10^-3L=0.0030mol，所以x=$\frac{0.0030}{0.0015}$=2，Cr的化合價(jià)為+3價(jià)，結(jié)合[CrCl_n（H₂0）_6-n]^x+，有3-n=2，可以得知n=1，即該配離子的化學(xué)式為[CrCl（H₂O）₅]²⁺；中心離子為氯離子，配體是Cr和H₂0，所以中心離子配位數(shù)是1+5=6，
故答案為：[CrCl（H₂O）₅]²⁺；6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查比較綜合，涉及電負(fù)性、雜化軌道、原子核外電子排布規(guī)律、晶胞的有關(guān)計(jì)算、配位數(shù)的確定、晶體中原子堆積方式等，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握，整體把握元素周期表，難度中等．