Question

【題目】（化學(xué)–選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）碳、氧、氮、鎂、鉻、鐵、銅是幾種重要的元素，請(qǐng)回答下列問題：

(1)在第二周期的元素中，第一電離能介于B與N之間的元素有_________種。

(2)查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)MgO的熔點(diǎn)比CuO的熔點(diǎn)高得多，其原因是_____________。

(3)Fe與CO能形成一種重要的催化劑Fe(CO)5，該分子中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)比為______________。請(qǐng)寫出一個(gè)與CO互為等電子體的離子：________________。

(4)金屬鉻是一種銀白色，極硬，耐腐蝕的金屬，鉻的化合物種類繁多，如：Gr2(SO4)3、K2Cr2O7以及配離子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+。

①K2Cr2O7具有很強(qiáng)的氧化性，能直接將CH3CH2OH氧化成CH3COOH，試寫出基態(tài)鉻原子的價(jià)層電子排布式__________；CH3COOH分子中碳原子的雜化類型為___________。

②該配離子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+中，中心離子的配位數(shù)為_______，NH3的VSEPR模型為_______。

③銅鉻合金的晶胞如圖所示，已知晶胞中Cr和Cu原子間的最近距離為 apm,則該晶體的密度為_______g·cm-3(用含a的代數(shù)式表示，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。

Answer 1

【答案】3 Mg2+半徑比Cu2+半徑小，MgO的晶格能比CuO高，因此MgO的熔點(diǎn)高 1∶1 C22-、CN- d54s1 sp3、sp2 6 四面體形

【解析】

同周期，從左向右第一電離能增大，但因全充滿和半充滿原因，出現(xiàn)ⅡA族和ⅢA族、ⅤA族和ⅥA族第一電離能反常；Mg2+半徑比Cu2+半徑小，MgO的晶格能比CuO高；Fe（CO）5中含有6個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵；等電子體中原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)都相同；Cr的原子序數(shù)為24，共4個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為1；乙酸為CH3COOH，甲基中C形成4個(gè)共價(jià)單鍵，-COOH中C形成1個(gè)雙鍵和2個(gè)單鍵；配離子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+中，Cr3=為配位體，H2O和NH3為配位體；氨氣分子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)為4；

（1）同周期，從左向右第一電離能增大，但因全充滿和半充滿原因，出現(xiàn)ⅡA族和ⅢA族、ⅤA族和ⅥA族第一電離能反常則第二周期元素中，第一電離能介于B和N之間的元素有Be、C、O，共3種。（2）離子電荷數(shù)大，離子半徑小的晶格能大，相應(yīng)表現(xiàn)為熔點(diǎn)高、硬度大，Mg2+與Cu2+所帶電荷相同，但是前者半徑比后者小，相應(yīng)表現(xiàn)為晶格能大，熔點(diǎn)大。（3）Fe（CO）5中含有6個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，故σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為3：1；C22—、CN-、CO的原子數(shù)都是2，價(jià)電子數(shù)都是10，則互為等電子體。（4）Cr的原子序數(shù)為24，共4個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為1，基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p6

3d54s1，則價(jià)層電子排布式 3d54s1；乙酸為CH3COOH，甲基中C形成4個(gè)共價(jià)單鍵，-COOH中C形成1個(gè)雙鍵和2個(gè)單鍵，則C的雜化方式分別為sp3、sp2；配離子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+中，Cr3=為配位體，H2O和NH3為配位體，所以配位數(shù)為6；氨氣分子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+（5-3×1）×1/2=4，VSEPR模型為正四面體結(jié)構(gòu)。在晶胞中，Cr原子位于頂點(diǎn)，Cu原子位于棱邊中點(diǎn)，該晶胞中N原子個(gè)數(shù)=8×1/8=1，Cu原子個(gè)數(shù)=12×1/4=3，晶胞質(zhì)量m為244/NA，晶胞的邊長(zhǎng)為apm，晶胞的體積為（apm）3=（a×10-10cm）3，則ρ=m/V=g/cm3。