Question

【题目】铬、钛及其化合物在工业上有重要用途，回答下列问题：

（1）Cr基态原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为_________________________。

（2）氮化铬（CrN）在超级电容器领域具有良好的应用前景，可由CrCl3·6H2O与尿素[(NH2)2CO]反应先得到配合物Cr[OC(NH2)2]6Cl3，然后在通有NH3和N2混合气体的反应炉内热分解制得。尿素构成元素中电负性由大到小的顺序为_________，中心碳原子的杂化类型为_________；Cr[OC(NH2)2]6Cl3含有的化学键类型有__________________。

（3）氮化铬的晶体结构类型与氯化钠的相同，氮化铬熔点（1282℃）比氯化钠的高，主要原因是_________________________________________。

（4）钙钛矿（CaTiO3）型的结构可看作氧化物超导相结构的基本单元。

①图A为立方钙钛矿（CaTiO3）结构的晶胞，晶胞边长为a nm。Ca处于晶胞的顶点，则Ti处于_________位置，O处于_________位置；与Ca紧邻的O个数为_________，Ti与O间的最短距离为____________________nm 。

②在图B中画出立方钙钛矿晶胞结构的另一种表示（要求：Ti处于晶胞的顶点；，，所代表的原子种类与图A相同）____________________。

Answer 1

【答案】 O>N>C>H sp2 配位键、共价键、离子键 氮化铬的离子电荷数较多，晶格能较大 体心 棱心 6

【解析】（1）24号元素是铬，其价层电子排布式为3d54s1，则轨道表达式为：；（2）(NH2)2CO中含有N、H、O、C，电负性由大到小的顺序为O>N>C>H，(NH2)2CO结构中碳原子上有二根单键、一个双键，则参加杂化轨道数为：（2+1）（1是双键中一个单键），杂化类型为sp2。（3）氮化铬的晶体与氯化钠晶体都是离子晶体，因为氮化铬的离子电荷数较多，晶格能较大，所以，氮化铬熔点比氯化钠的高。（4）①由晶胞图分析，黑球为1个，白球为12／4=3个，三角为1个，因TiO32—中钛与氧结合形成酸根离子，则三角所处位置为钛，即体心位置，氧位于立方体棱上；由三维立体对称分析，与Ca紧邻的O个数为6，Ti与O间的最短距离是面对角线的一半，即 nm。②不论如何画图，原子个数比不变，原子配位数不变，故新的结构图：。