Question

【題目】Cr、Co、Al的合金及其相關(guān)化合物用途非常廣泛。

(1) Cr3+基態(tài)核外電子排布式為___________。

(2)1951年Tsao最早報道用LiAlH4還原腈，如反應(yīng)：。

①LiAlH4中三種元素的電負性從大到小的順序為___________。

②分子中碳原子的軌道雜化類型為__________，1mol該分子中含σ鍵的物質(zhì)的量為__________。

(3) [Co(15-冠-5)(H2O)2]2+是一種配位離子(“15-冠-5”是指冠醚的環(huán)上原子總數(shù)為15，其中O原子數(shù)為5)，請在該配位離子結(jié)構(gòu)示意圖(圖-1)中的相應(yīng)位置補畫出配位鍵____________。

圖1

圖2

(4)全惠斯勒合金CrxCoyAlz的晶胞結(jié)構(gòu)如題圖-2所示，則其化學(xué)式為___________

Answer 1

【答案】[Ar]3d3 或1s22s22p63s23p63d3 H、Al、Li sp、sp2和sp3 19mol Cr2CoAl

【解析】

(1)Cr是24號元素，其基態(tài)原子的核外電子排布為[Ar]3d54s1或者1s22s22p63s23p63d54s1，失去3個電子，形成Cr3＋，則Cr3+基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d3或1s22s22p63s23p63d3；

(2)①元素的金屬性越強，電負性越小，在常溫下，Li可與水反應(yīng)，Al不與水反應(yīng)，說明Li的金屬性強于Al，則其電負性小于Al，Al和Li均能與酸反應(yīng)置換出H2，說明H的電負性最大，則LiAlH4中三種元素的電負性從大到小的順序為H、Al、Li；

②有機物中含有飽和的碳原子，也有形成碳碳雙鍵的碳原子（若將苯環(huán)看成單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)），也有形成碳碳三鍵的碳原子，碳原子的雜化類型分別采取sp、sp2和sp3；所有的單鍵（碳碳單鍵、碳氫單鍵）均為σ鍵，碳碳雙鍵（若將苯環(huán)看成單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)）和碳氮三鍵中有1根鍵為σ鍵，則1mol該分子中含σ鍵的物質(zhì)的量為19mol；

(3)冠醚和H2O中的O原子均含有孤對電子，可與Co2＋形成配位鍵，配位鍵如圖所示：；

(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，位于晶胞內(nèi)部的Cr有4個，均為此晶胞所有，位于頂點的Cr有8個，為8個晶胞所共用，位于面心的Cr有6個，為2個晶胞所共有，則屬于此晶胞的Cr有個；位于晶胞的棱柱上的Co，共12個，為每個Co為4個晶胞所共有，正中心的Co有1個，為此晶胞所有，則屬于此晶胞的Co有個；Al位于晶胞的內(nèi)部，均為此晶胞所有，共有4個；則晶胞中Cr、Co、Al的個數(shù)比為8：4：4=2：1：1，則合金的化學(xué)式為Cr2CoAl。