Question

不銹鋼是由鐵、鉻、碳及眾多不同元素所組成的合金，鐵是主要成分元素，鉻是第一主要的合金元素．其中鉻的含量不能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜CrO₃防止腐蝕．
（1）寫出Fe²⁺的基態(tài)離子的電子排布式：______；基態(tài)碳（C）原子的電子排布圖為______
（2）[Cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中Cr的配位數(shù)為______；已知CrO₅中Cr為+6價，則CrO₅的結(jié)構(gòu)式為______．
（3）H₂O的分子構(gòu)型為______；H₂O分子間能形成氫鍵的原因是______．
（4）金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖所示．體心立方晶胞與面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）鐵是26號元素，鐵原子失去2個電子變成亞鐵離子，所以亞鐵離子核外有24個電子，根據(jù)構(gòu)造原理寫出其核外電子排布式；碳原子核外有6個電子，根據(jù)能量最低原理、保里不相容原理及洪特規(guī)則寫出其電子排布圖；
（2）根據(jù)化學式判斷配位數(shù)，CrO₅中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個Cr-O鍵中Cr為+1價，在Cr=O鍵注重Cr為+2價，以此書寫結(jié)構(gòu)式；
（3）根據(jù)價層電子對數(shù)和δ鍵數(shù)判斷分子的立體構(gòu)型，O原子電負性較大，氫化物中含有氫鍵；
（4）利用均攤法計算．
解答：解：（1）Fe的原子序數(shù)為26，F(xiàn)e的基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁶4s²，則Fe²⁺的基態(tài)離子的電子排布式為[Ar]3d⁶或1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁶，C原子序數(shù)為6，則基態(tài)碳（C）原子的軌道表示式為，
故答案為：[Ar]3d⁶或1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁶；；
（2）[Cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中Cr與4個H₂O，2個Cl^-形成配位鍵，所以配位數(shù)為6，CrO₅中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個Cr-O鍵中Cr為+1價，在Cr=O鍵中Cr為+2價，則結(jié)構(gòu)式為，故答案為：6；；
（3）H₂O中含有2個δ鍵，2個孤電子對，則分子的立體構(gòu)型為V形，O原子電負性較大，氫化物中含有氫鍵，
故答案為：V形分子；分子中有帶孤電子對、電負性較強的氧原子，而且有一個與電負性較強的氧原子直接相連的氫原子；
（4）圖中體心立方晶胞Fe原子位于頂點和體心，晶胞中含有1+8×=2個Fe原子，
面心立方晶胞中Fe原子位于頂點和面心，晶胞中含有6×+8×=4個Fe原子，
所以兩種晶體的基本結(jié)構(gòu)單元中的原子個數(shù)之比為2：4=1：2，
故答案為：1：2．
點評：本題考查較為綜合，涉及電子排布式、結(jié)構(gòu)式以及晶胞的計算，這些都是學習重點及高考熱點，難點是CrO₅的結(jié)構(gòu)式的確定，難度中等．