Question

【题目】铬铁合金作为钢的添加料生产多种具有高强度、耐高温、耐腐蚀等优良性能的特种钢，这类特种钢中含有碳、硅、氧、氮、磷等元素。

（1）基态Cr原子的价电子排布式为___。

（2）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___。

（3）PO43-的空间构型为___，中心原子的杂化方式为___。

（4）无水CrCl3和氨分子作用能形成某种配合物，该配合物的组成相当于CrCl3·6NH3。已知：若加入AgNO3溶液，能从该配合物的水溶液中将所有的氯沉淀为AgCl；若加入NaOH溶液并加热，无刺激性气体产生。请从配合物的形式推算出它的内界和外界，写出该配合物的结构式__，1mol该配合物中含有σ键的数目为__。

（5）铁和氮形成一种晶体，晶胞结构如图所示，则该晶体的化学式为___，若该晶体的密度为ρg·cm－3，用NA表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是__cm3。

Answer 1

【答案】3d54s1 N>O>C 正四面体 sp3 [Cr(NH3)6]Cl3 24NA Fe4N

【解析】

根据题意可知，本题考查原子电子排布、元素电离能、粒子空间构型、中心原子杂化方式等，运用电子排布规则、元素电离能规律、VSEPR理论分析。

（1）基态Cr原子核外有24个电子，电子排布式为[Ar] 3d54s1，故价电子排布式为3d54s1；

故答案为：3d54s1；

（2）同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但由于N的2p能级上电子半充满，为较稳定结构，故其第一电离能大于O的第一电离能，故第一电离能：N>O>C；

故答案为：N>O>C；

(3）PO43-中P无孤电子对，形成的σ键数目为4个，空间构型为正四面体形，中心原子P的杂化方式为sp3杂化；

故答案为：正四面体形；sp3杂化；

(4) 加入AgNO3溶液，能将所有氯沉淀，说明Cl-为外界，加入NaOH溶液并加热，无刺激性气体产生，说明NH3在内界，故该配合物的结构式为[Cr(NH3)6]Cl3，该配合物中Cr与6个NH3之间的配位键均为σ键，NH3中N-H键为σ键，故1mol该配合物中含有σ键的数目为24NA；

故答案为：[Cr(NH3)6]Cl3；24NA；

(5)该晶胞中Fe位于顶点和面心，Fe原子个数为，N位于体心，个数为1，故该晶体的化学式为Fe4N。该晶胞质量为=g，故该晶胞的体积为g gcm3=cm3；

故答案为：Fe4N；。