Question

【題目】[化學——選修3：物質結構與性質]鉻元素在地殼中含量占第21位，是一種重要的金屬。回答下列問題：

(1)基態鉻原子的價電子排布式為_________________，根據價層電子判斷鉻元素中最高價態為___________價。鉻元素的第二電離能________錳元素的第二電離能(填“>”“<”填“＝”)。

(2)無水氯化亞鉻(CrCl2)的制備方法為在500℃時用含HCl的H2氣流還原CrCl3，該過程涉及到的反應原理為____________________________________________(用化學方程式表示)。

已知：氯化亞鉻的熔點為820～824℃，則其晶體類型為___________晶體。二價鉻還能與乙酸根形成配合物，在乙酸根中碳原子的雜化形式為___________

(3)已知CrO5中鉻元素為最高價態，畫出其結構式：______________________

(4)Cr元素與H元素形成化合物的晶胞結構如圖所示，則該化合物的化學式為___________。已知：該晶胞的邊長為437.6 pm，NA表示阿伏加德羅常數的值，則晶體的密度為____g/cm3(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】3d54s1 +6 > 2CrCl3+H22CrCl3+2HCl 離子 sp2、sp3 Cr4H4（或CrH）

【解析】

（1）根據基態鉻原子得核外電子排布，寫出價電子排布式；根據價層電子，確定鉻元素的最高價態；價電子處于半滿或全滿時比較穩定，電離能比較大；

（2）CrCl3在含HCl的H2氣流中被還原，寫出方程式；離子晶體的熔點較高；CH3COO－中，甲基中的碳原子為sp3雜化，另一個碳原子為sp2雜化；

（3）CrO3中鉻元素為+6價，則存在2個過氧根，確定結構式；

（4）均攤法確定化學式。確定一個晶胞的質量和體積，在計算晶胞密度；

（1）基態鉻原子的價電子排布式為3d54s1；根據價層電子，鉻元素的最高價態為+6。基態Cr+的價電子排布式為3d5、基態Mn+的加點字排布式為3d54s1，故鉻元素的第二電離能大于錳元素的第二電離能；

答案：3d54s1 +6 >

（2）CrCl3在含HCl的H2氣流中被還原，反應方程式為2CrCl3+H22CrCl3+2HCl；CrCl3的熔點較高，為離子晶體；CH3COO－中，甲基中的碳原子為sp3雜化，另一個碳原子為sp2雜化；

答案：2CrCl3+H22CrCl3+2HCl 離子 sp2、sp3

（3）CrO3中鉻元素為+6價，則存在2個過氧根，結構式為；

答案：

（4）每個晶胞中的Cr原子數為8×1/8+6×1/2=4，H原子數為12×1/4+1=4，故其化學式為Cr4H4（也可以簡化為CrH，但不可簡化為Cr2H2）。一個晶胞的質量為g，一個晶胞的體積為（4.376×10-8）3cm3，則晶體的密度為；

答案：