Question

【题目】

铬及其化合物广泛应用于生活、生产。酒精测量仪的原理是2K2Cr2O7+8H2SO4+3CH3CH2OH=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O，K2Cr2O7遇到CH3CH2OH颜色由橙红色变成绿色。

（1）基态铬原子的价电子排布式为__________。金属离子在水溶液中颜色与未成对电子有关，Cr3+在水溶液中呈绿色。1个基态Cr3+有__________个未成对电子。

（2）1 molCH3COOH 分子中含__________molπ键。CrCl3晶体很稳定，其熔点为83℃，CrCl3晶体熔化时破坏的作用力类型是__________。Cr2(SO4)3中阴离子的立体构型为__________。

（3）乙醇被氧化的中间产物为乙醛(CH3CHO)，在乙醇、乙酸和乙醛中，乙醛的沸点最低，其主要原因是________________。乙醛分子中碳原子的杂化类型是__________。

（4）Cr(OH)3是两性氢氧化物，与烧碱溶液反应生成Cr(OH)4-，画出该阴离子的结构图示：__________。

（5）铬、钙和氧组成一种特殊的导电材料（复合氧化物)，其晶胞如图所示。

①该晶体的化学式为__________。

②已知该晶体的密度为ρg．cw-3，NA代表阿伏加德罗常数的数值，晶体的摩尔质量为Mg·mol-1。则该晶胞参数（a)为__________pm。

③当该晶体中部分Ca2+被相同数目的La3+替代时，部分铬由+4价转变为+3价。若化合物中Ca2+和La3+的物质的量之比为（x<0.1），则该晶体中+3价铬与+4价铬的物质的量之比为__________ 。

Answer 1

【答案】 3d54s1 3 1 分子间作用力 正四面体 乙醇和乙酸分子都能形成分子间氢键，乙醛分子间只存在范德华力 sp2、sp3 CaCrO3 【答题空10】×1010

【解析】试题分析：（1）铬原子核外有24个电子，有6个价电子。

（2）双键中有1个是π键。CrCl3晶体很稳定，其熔点为83℃，根据熔点低，可知，CrCl3晶体为分子晶体。根据价键理论判断Cr2(SO4)3中阴离子的立体构型。

（3）根据氢键分析在乙醇、乙酸和乙醛中，乙醛的沸点最低的原因。根据价电子对数分析碳原子的杂化类型。

（4）Cr(OH)4-中Cr3+与OH-形成4个配位键。

（5）①根据均摊原则计算晶体的化学式。

②根据 计算晶胞边长。

③当该晶体中部分Ca2+被相同数目的La3+替代时，部分铬由+4价转变为+3价。若化合物中Ca2+和La3+的物质的量之比为（x<0.1），根据化合价代数和等于0计算晶体中+3价铬与+4价铬的物质的量之比。

解析：（1）铬原子核外有24个电子，有6个价电子，价电子排布式为3d54s1 。

（2）双键中有1个是π键，1个CH3COOH分子含有1个C=O双键，1 molCH3COOH 分子中含1molπ键。CrCl3晶体很稳定，其熔点为83℃，__________。Cr2(SO4)3中阴离子的立体构型为。CrCl3晶体很稳定，其熔点为83℃，根据熔点低，可知，CrCl3晶体为分子晶体，CrCl3晶体熔化时破坏的作用力类型是分子间作用力。SO42-中S原子的价电子对数= ，无孤对电子，SO42-立体构型正四面体。

（3）乙醇、乙酸含有氢键，乙醛分子间无氢键，所以乙醛的沸点最低。乙醛分子中甲基碳原子的价电子对数、醛基中碳原子的价电子对数=，C原子杂化类型是sp3、sp2。

（4）Cr(OH)4-中Cr3+与OH-形成4个配位键，Cr(OH)4-的结构图示。

（5）①根据均摊原则，Ca2+数为 =1，O2-数为、Cr4+数为1，所以晶体的化学式为CaCrO3。

②1个晶胞的体积为 ，1mol晶胞的体积为。1mol晶胞的质量为Mg，则 ，a=×1010 ；

③当该晶体中部分Ca2+被相同数目的La3+替代时，部分铬由+4价转变为+3价。若化合物中Ca2+和La3+的物质的量之比为（x<0.1），则化式为Ca(1-x) LaxCrO3 ,根据化合价代数和等于0，Cr的化合价,4-x，晶体中+3价铬物质的量为a， +4价铬的物质的量为1-a，3a+4(1-a)=4-x，a=x，所以晶体中+3价铬与+4价铬的物质的量之比为 。