Question

【题目】（化学——选修3： 物质结构与性质）

我国考古人员在秦陵挖掘的宝剑，到现在仍然锋利无比，原因是剑锋上覆盖了一层铬。铬能形成多种化合物，主要化合价有＋2价、＋3价、＋6价。

请回答下列问题：

(1)基态铬原子的外围电子排布式为 ________；与铬同周期的所有元素中，基态原子最高能层电子数与铬原子未成对电子数相同的元素是 ________。

(2)铬原子的各级电离能(I：kJ·mol－1)数据如下表所示，铬原子逐级电离能增大的原因是 ________。

I1	I2	I3	I4	I5	I6	I7
652.9	1590.6	2987	4743	6702	8744.9	15455

(3)CrCl3·6H2O实际上是配合物，配位数为6，其固体有三种颜色，其中一种暗绿色固体与足量硝酸银反应时，1mol 固体可生成1mol氯化银沉淀。则这种暗绿色固体的化学式为 ________，其中铬的配体水分子的VSEPR模型为 ________，该配合物中存在的作用力有 ________ (填标号)。

A．离子键 B．配位键 C．共价键 D．金属键

(4)CrO3能将乙醇氧化为乙醛，二者的相对分子质量相近，但乙醇的沸点比乙醛高，原因是 ________。

(5)某镧(La)铬(Cr)型复合氧化物具有巨磁电阻效应，晶胞结构如图所示：

①该晶体的化学式为 ________。

②该晶体中距离镧原子最近的铬原子有 ________个；若两个距离最近的氧原子核间距为a pm，组成物质的摩尔质量为b g·mol－1，阿伏加德罗常数值为NA，则晶体密度的表达式为 ______ g·cm－3。

Answer 1

【答案】3d54s1 Se或硒 随着电子的逐个失去，阳离子所带正电荷数越来越大，再失一个电子需要克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多 [CrCl2(H2O)4]Cl 2H2O或[Cr (H2O)4 Cl2]Cl 2H2O 四面体形 ABC 乙醇能形成分子间氢键 LaCrO3 8

【解析】

（1）铬元素原子的原子序数为24，其原子核外有24个电子，3d能级上有4个电子、4s能级上有2个电子，3d、4s电子为其价电子；其外围电子排布式根据泡利原理与洪特规则即能量最低原理作答；其未成对电子数根据外围电子排布式得出，再结合铬位于元素周期表的第四周期，最高能层为N层分析作答。

（2）电离能，是指将气态原子内的电子离开原子所需要的能量；越靠近原子核，原子核对电子的吸引力越大，需要的能量就越大，据此分析；

（3）1 mol固体可生成1 mol氯化银沉淀，说明该配合物的分子的外界有1个氯离子，结合配位数是6，其元素原子守恒思想分析作答；依据价层电子对互斥理论分析水分子的VSEPR模型；结合配合物的化学键构成得出结论；

（4）氢键的存在导致物质的熔沸点升高；

（5）①根据均摊法计算晶胞中La、Cr、O原子数目，进而确定化学式；

②一个镧原子为八个晶胞共用，一个铬原子为一个晶胞所用，则可得知距离镧原子最近的铬原子的个数；两个距离最近的氧原子核间距与正方体的边长构成等腰直角三角形，得出正方体的边长为a，再结合晶体密度 = 公式分析作答。

（1）铬元素原子的原子序数为24，位于元素周期表的第四周期VIB族，其基态铬原子的外围电子排布式为3d54s1，,其未成对电子数为6，与铬处于同周期的所有元素中，基态原子最高能层电子数为6的原子外围电子排布式为4s24p4，即该元素为Se或硒，

故答案为：3d54s1；Se或硒；

（2）对于同一种元素来说，随着电子的逐个失去，阳离子所带正电荷数越来越大，再失一个电子需要克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多，导致其逐级电离能会越来越大，

故答案为：随着电子的逐个失去，阳离子所带正电荷数越来越大，再失一个电子需要克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多；

（3）1 mol固体可生成1 mol氯化银沉淀，说明该配合物分子的外界有1个氯离子，又因为该配合物的配位数是6，根据氯原子守恒知，则该配合物内界中含有1个氯原子和5个水分子，其余水分子以结晶水形式存在，其化学式为[CrCl2(H2O)4]Cl 2H2O或[Cr (H2O)4 Cl2]Cl 2H2O；根据价层电子对互斥理论可知，水分子的中心原子为O，其孤电子对数为2，σ键电子对数为2，故中心原子的价电子数为2+2 = 4 ，其VSEPR模型为四面体形，该配合物外界存在氯离子，与配位体形成离子键，而配合物内界的中心离子铬离子与氯离子、水分子之间均存在配位键，其中水分子内部H与O原子之间存在共价键，故ABC正确，而金属键是金属离子与自由电子之间的一种化学键，主要存在于金属金体之间，故D项错误，

故答案为：[CrCl2(H2O)4]Cl 2H2O或[Cr(H2O)4Cl2]Cl 2H2O；四面体形；ABC；

（4）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：乙醇能形成分子间氢键；

（5）①晶胞中La原子位于立方体的顶点上，其原子数目= 8× = 1，Cr原子为立方体的中心，其原子数目 = 1、O原子位于立方体的体面上，其原子数目= 6×=3，该晶体的化学式为：LaCrO3，
故答案为：LaCrO3；

②结合该晶体的结构可看出，一个镧原子为八个晶胞共用，一个铬原子为一个晶胞所用，则距离镧原子最近的铬原子有8个；两个距离最近的氧原子核间距与正方体的边长构成等腰直角三角形，设则正方体的边长为x pm，根据几何关系式可知，()2 + ()2 = a2，则x =a pm, 因此该晶胞体积为(a×10-10 pm)3，又知一个晶胞的质量为 = g，故其密度 = = g·cm－3,

故答案为：8；；