Question

金属及其合金应用广泛．
（1）与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是

 

．
（2）图1是部分主族元素第一电离能梯度图，图中，a点对应的元素为氢，b点对应的元素为

 

（填元素符号）．

（3）乙醇可被三氧化铬（CrO₃）氧化为乙醛（CH₃CHO）．乙醇与乙醛的相对分子质量相差不大，但乙醇的沸点（78.5℃）却比乙醛的沸点（20.8℃）高出许多，其原因是

 

．
（4）将CrCl₃?6H₂O溶解在适量水中得到深绿色溶液，溶液中Cr³⁺以[Cr（H₂O）₅Cl]²⁺形式存在．[Cr（H₂O）₅Cl]²⁺中Cr³⁺的轨道杂化方式不是sp³，理由是

 

．
（5）元素Al与元素Fe形成某种晶体结构如图2所示．若晶胞的边长为a nm，则合金的密度为

 

g?cm^-3．

Answer 1

考点：晶胞的计算,元素电离能、电负性的含义及应用,原子轨道杂化方式及杂化类型判断,氢键的存在对物质性质的影响

专题：

分析：（1）Cr原子最外层电子数为1，同周期元素有K、Cu；
（2）同一周期元素中，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，同一主族元素中，第一电离能随着原子序数增大而减小；
（3）氢键的存在导致物质的熔沸点升高；
（4）[Cr（H₂O）₅Cl]²⁺中Cr³⁺形成6个配位键，如果Cr³⁺采取sp³杂化，则只有4个成键轨道，无法形成6个配位键；
（5）晶胞中含有4个Al原子，根据均摊法计算Fe原子数目，进而计算晶胞质量，计算晶胞体积，根据ρ=

m

V

晶胞密度．

解答： 解：（1）铬是24号元素，基态原子核外有24个电子，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，Cr原子最外层电子数为1，同周期元素有K、Cu，
故答案为：K、Cu；
（2）同一周期元素中，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，同一主族元素中，第一电离能随着原子序数增大而减小，所以b是O元素、c是Si元素，故答案为：O；
（3）乙醇分子之间能形成氢键，而乙醛分子之间不能形成氢键，氢键的存在导致乙醇熔沸点大于乙醛，故答案为：乙醇分子间存在氢键，而乙醛分子间不存在氢键；
（4）②[Cr（H₂O）₅Cl]²⁺中Cr³⁺的配位数是6，如果Cr³⁺采取sp³杂化，则只有4个成键轨道，无法形成6个配位键，所以Cr³⁺的轨道杂化方式不是sp³，
故答案为：如果Cr³⁺采取sp³杂化，则只有4个成键轨道，无法形成6个配位键；
（5）晶胞中有4个Al原子，晶胞中Fe原子数目=1+8×

1

8

+6×

1

2

+12×

1

4

=8，晶胞的质量=4×

139

NA

g，晶胞的边长为a nm，则晶胞体积=（a×10^-7 cm）³=a³×10^-21 cm³，故晶胞的密度=

4× 139 NA

a3×10-21cm3

=

5.56×1023

a3NA

g/cm³，
故答案为：

5.56×1023

a3NA

．

点评：本题考查了晶胞的计算、基态原子核外电子排布，属综合题，为高考常见题型，需要学生具有扎实的基础，难度中等，注意利用均摊法进行晶胞的有关计算．