Question

不銹鋼是由鐵、鉻、鎳、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）基態(tài)鉻（Cr）原子電子排布式為

 

．
（2）[Cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中Cr的配位數(shù)為

 

；已知CrO₅中Cr為+6價(jià)，則CrO₅的結(jié)構(gòu)式為

 

．
（3）金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱，生成無(wú)色揮發(fā)性液態(tài)Ni（CO）₄，呈四面體構(gòu)型．423K時(shí)，Ni（CO）₄分解為Ni和CO，從而制得高純度的Ni粉．試推測(cè)：四羰基鎳的晶體類型是

 

，Ni（CO）₄易溶于下列

 

．
A．水         B．四氯化碳       C．苯        D．硫酸鎳溶液
（4）已知：H₃C-CH₃中C-C鍵能為346kJ/mol、H₂N-NH₂中N-N鍵能為247kJ/mol、HO-OH中O-O鍵能為207kJ/mol，問(wèn)：H₃C-CH₃中碳原子雜化方式為

 

，試運(yùn)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)說(shuō)明其鍵能變化趨勢(shì)原因

 

．
（5）Fe的一種晶體如甲、乙所示，若按甲虛線方向切乙得到的A～D圖中正確的是

 

．

（6）只含鎂、鎳和碳三種元素的晶體結(jié)構(gòu)如圖，試寫出該晶體的化學(xué)式

 

．晶體中每個(gè)鎂原子周圍距離最近的鎳原子有

 

個(gè)．

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,不同晶體的結(jié)構(gòu)微粒及微粒間作用力的區(qū)別

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）鉻為24號(hào)元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫電子排布式；
（2）根據(jù)化學(xué)式確定其配位數(shù)；根據(jù)化學(xué)式判斷配位數(shù)，CrO₅中存在過(guò)氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個(gè)Cr-O鍵中Cr為+1價(jià)，在Cr=O鍵注重Cr為+2價(jià)，以此書寫結(jié)構(gòu)式；
 （3）沸點(diǎn)較低的晶體一般為分子晶體；根據(jù)相似相溶原理判斷；
（4）根據(jù)碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)判斷雜化方式，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論說(shuō)明原因；
（5）根據(jù)晶胞堆積形成較大晶體，按甲虛線方向切乙形成的縱截面分析；
（6）利用均攤法計(jì)算確定其化學(xué)式，利用沿X、Y、Z三軸切割的方法確定鎳原子個(gè)數(shù)．

解答： 解：（1）鉻是24號(hào)元素，基態(tài)鉻（Cr）原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹ ，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；
（2）[Cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中Cr與4個(gè)H₂O，2個(gè)Cl^-形成配位鍵，所以配位數(shù)為6，CrO₅中存在過(guò)氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個(gè)Cr-O鍵中Cr為+1價(jià)，在Cr=O鍵中Cr為+2價(jià)，則結(jié)構(gòu)式為，
故答案為：6；；
（3）沸點(diǎn)較低的晶體一般為分子晶體，四羰基鎳的晶體為分子晶體；Ni（CO）₄呈四面體構(gòu)型，為非極性分子，根據(jù)相似相溶原理可知，它易溶于四氯化碳和苯，選BC，
故答案為：分子晶體；BC；
（4）H₃C-CH₃中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

4+3+1

2

=4，所以碳原子的雜化方式為sp³雜化，在H₃C-CH₃、H₂N-NH₂、HO-OH 中的C、N、O均為sp³ 雜化，其孤電子對(duì)數(shù)分別為0、1、2，由于孤電子對(duì)與孤電子對(duì)間斥力較大，隨孤電子對(duì)數(shù)增加，原子間斥力增大，所以鍵能逐漸減小，
故答案為：sp³；H₃C-CH₃、H₂N-NH₂、HO-OH 中的C、N、O均為sp³ 雜化，其孤電子對(duì)數(shù)分別為0、1、2，由于孤電子對(duì)與孤電子對(duì)間斥力較大，隨孤電子對(duì)數(shù)增加，原子間斥力增大，其鍵能漸小；
（5）甲中Fe位于頂點(diǎn)和體心，乙由8個(gè)甲組成，按甲虛線方向切乙形成的縱截面邊長(zhǎng)不相等，則排除B、D，由于每個(gè)小晶胞中的體心含有1個(gè)Fe原子，則應(yīng)為A，故答案為：A；
（6）該晶胞中，碳原子個(gè)數(shù)是1，鎂原子個(gè)數(shù)=8×

1

8

=1，鎳原子個(gè)數(shù)=6×

1

2

=3，所以其化學(xué)式為：MgCNi₃，利用沿X、Y、Z三軸切割的方法知，晶體中每個(gè)鎂原子周圍距離最近的鎳原子有4×3=12，
故答案為：MgCNi₃；12．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，題目難度較大，涉及化學(xué)式的確定、軌道式的書寫、等電子體等知識(shí)點(diǎn)，化學(xué)式的確定、配位數(shù)的確定是�？贾�識(shí)點(diǎn)