Question

【题目】氮、铬及其相关化合物用途非常广泛。回答下列问题：

(1)基态N原子的核外电子排布式为___，Cr位于元素周期表第四周期___族。

(2) Cr与K位于同一周期且最外层电子数相同，两种元素原子第一电离能的大小关系为___；Crcl3的熔点(83℃)比CrF3的熔点(1100℃)低得多，这是因为___。

(3) Cr的一种配合物结构如图所示：

①阴离子C1O4－的空间构型为___形。

②配离子中，中心离子的配位数为___，N与中心原子形成的化学键称为___键。

③配体H2 NCH2 CH2 NH2(乙二胺)中碳原子的杂化方式是______ ，分子中三种元素电负性从大到小的顺序为___

(4)氮化铬的熔点为1770℃，它的一种晶体的晶胞结构如图所示，其密度为5. 9 g·cm －3，氮化铬的晶胞边长为___(列出计算式)nm.

Answer 1

【答案】1s22s22p3 ⅥB K<Cr CrCl3是分子晶体，CrF3是离子晶体 正四面体 6 配位 sp3 N>C>H

【解析】

（1）N元素是7号元素，根据核外电子排布规律，得出基态N原子的核外电子排布，Cr是24号元素，在周期表第四周期ⅥB族；
（2）K最外层电子一个，易失去，Cr元素的价电子为3d54s1，半充满，较稳定，故第一电离能K＜Cr；CrCl3的熔点（83℃），典型的分子晶体性质，CrF3的熔点（1100℃），典型的离子晶体性质；
（3）①算出阴离子C1O4-的价层电子对数，得出其空间构型；
②由图可知，与中心Cr形成的配位数为6；N元素提供孤电子对，Cr提供空轨道，所以N与中心原子形成的化学键称为配位键；
③由H2NCH2CH2NH2可知，C周围形成了4个单键，即价层电子对数为4，碳原子的杂化方式为sp3；根据电负性在周期表中的变化规律，C、N、H的电负性关系；
（4）由晶胞图，根据均摊法，晶胞中Cr与N的原子数目再根据晶胞的密度=晶胞的质量与晶胞的体积之比作答。

（1）N元素是7号元素，故基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，Cr是24号元素，在周期表第四周期ⅥB族；
故答案为：1s22s22p3，ⅥB；
（2）K最外层电子一个，易失去，Cr元素的价电子为3d54s1，半充满，较稳定，故第一电离能K＜Cr；CrCl3的熔点（83℃），典型的分子晶体性质，CrF3的熔点（1100℃），典型的离子晶体性质；
故答案为：K＜Cr；CrCl3是分子晶体，CrF3是离子晶体；
（3）①阴离子C1O4-的价层电子对数=4+=4，没有孤电子对，所以其空间构型为正四面体；
故答案为：正四面体；
②由图可知，与中心Cr形成的配位数为6；N元素提供孤电子对，Cr提供空轨道，所以N与中心原子形成的化学键称为配位键；
故答案为：6；配位键；
③由H2NCH2CH2NH2可知，C周围形成了4个单键，即价层电子对数为4，碳原子的杂化方式为sp3；根据电负性在周期表中的变化规律，C、N、H的电负性关系为：N＞C＞H；
故答案为：sp3；N＞C＞H；
（4）由晶胞图，根据均摊法，晶胞中Cr的原子数目： = 4；N的原子数目： =4；所以晶胞的质量m= ，密度ρ=，所以a=，
故答案为：。