Question

【題目】2019年10月1曰，在慶祝中華人民共和國成立70周年的閱兵儀式上，最后亮相的DF-31A洲際戰略導彈是我國大國地位、國防實力的顯著標志。其制作材料中包含了Fe、Cr、Ni、C等多種元素。回答下列問題：

（1）基態Cr原子的價電子排布式為___。

（2）實驗室常用KSCN溶液、苯酚（）檢驗Fe3+。

①第一電離能：N___O(填“＞”或“<”)。

②1mol苯酚中含有的σ數目為___。

③苯酚中的氧原子和碳原子均采用相同的雜化方式，其類型為___。

④從結構的角度分析苯酚的酚羥基有弱酸性的原因為___。

（3）碳的一種同素異形體的晶體可采取非最密堆積，然后在空隙中插入金屬離子獲得超導體。如圖為一種超導體的面心立方晶胞，C60分子占據頂點和面心處，K+占據的是C60分子圍成的___空隙和___空隙（填幾何空間構型）；若C60分子的坐標參數分別為A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，則距離A位置最近的陽離子的原子坐標參數為___。

（4）Ni可以形成多種氧化物，其中一種NiaO晶體晶胞結構為NaCl型，由于晶體缺陷，a的值為0.88，且晶體中的Ni分別為Ni2+、Ni3+，則晶體Ni2與Ni3+產的最簡整數比為___，晶胞參數為428pm，則晶體密度為___gcm-3(NA表示阿伏加德羅常數的值，列出表達式）。

Answer 1

【答案】3d54s1 ＞ 13NA sp2 酚羥基的氧原子參與形成了大π鍵，使氧原子電荷密度下降，氫離子容易電離 正四面體 正八面體 （，，） 8：3

【解析】

⑴基態Cr原子有24個電子，電子排布式為[Ar]3d54s1。

⑵①同周期從左到右第一電離能有增大的趨勢，但第VA族大于第VIA族；②1個苯酚分子含有5個C—H鍵，6個C—C鍵，1個O—H鍵；③苯酚中的氧原子和碳原子均采用相同的雜化方式，每個碳原子有3個σ鍵，無孤對電子；④酚羥基的氧原子參與形成了大π鍵，使氧原子電荷密度下降，氫離子容易電離。

⑶，如圖，2號K+在三個面心和一個頂點共4個C60形成的四面體的體心，1號在上下左右前后6個C60形成的正八面體的體心。

⑷根據電荷守恒和質量守恒計算兩種鎳離子的個數，根據晶體密度計算公式進行計算。

⑴基態Cr原子有24個電子，電子排布式為[Ar]3d54s1，基態Cr的價電子排布式為3d54s1；故答案為：3d54s1。

⑵①同周期從左到右第一電離能有增大的趨勢，但第VA族大于第VIA族，因此第一電離能：N ＞O；故答案為：＞。

②1個苯酚分子含有5個C—H鍵，6個C—C鍵，1個O—H鍵，即共13個σ鍵，因此1mol苯酚中含有的σ數目為13NA；故答案為：13NA。

③苯酚中的氧原子和碳原子均采用相同的雜化方式，每個碳原子有3個σ鍵，無孤對電子，因此其雜化類型為sp2；故答案為：sp2。

④從結構的角度分析苯酚的酚羥基有弱酸性的原因為酚羥基的氧原子參與形成了大π鍵，使氧原子電荷密度下降，氫離子容易電離；故答案為：酚羥基的氧原子參與形成了大π鍵，使氧原子電荷密度下降，氫離子容易電離。

⑶如圖為一種超導體的面心立方晶胞，C60分子占據頂點和面心處，，如圖，2號K+在三個面心和一個頂點共4個C60形成的四面體的體心，1號在上下左右前后6個C60形成的正八面體的體心，因此K+占據的是C60分子圍成的正四面體空隙和正八面體空隙；若C60分子的坐標參數分別為A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，則距離A位置最近的陽離子就是2號K+，其原子坐標參數為(，，)；故答案為：正四面體；正八面體；(，，)。

⑷Ni可以形成多種氧化物，其中一種NiaO晶體晶胞結構為NaCl型，一個晶胞中含有4個Ni和4個氧，由于晶體缺陷，a的值為0.88，且晶體中的Ni分別為Ni2+、Ni3+，設Ni2+有x個，Ni3+有y個，根據電荷守恒和質量守恒得到x + y =0.88，2x + 3y = 2，解得x=0.64，y=0.24，0.64:0.24 =8:3，因此晶體Ni2+與Ni3+的最簡整數比為8:3，晶胞參數為428pm，則晶體密度為；故答案為：8:3；。