题目内容
【题目】铬、铁、钴、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。请回答：
（1）基态铬原子的价电子排布图为___________。
（2）CrO2Cl2和NaClO均可作化工生产的氧化剂或氯化剂。制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O2+3CCl4＝2KCl +2CrO2Cl2+3COCl2↑。
①上述反应式中非金属元素电负性由大到小的顺序是__________（用元素符号表示）。
②常温时CrO2Cl2是一种易溶于CCl4的液体，则固态CrO2Cl2属于__________晶体。
③配合物CrCl3·6H2O中心离子Cr3+的配位数为6，向含0.1molCrCl3·6H2O 的溶液中滴加2mol·L-1AgNO3溶液，反应完全后共消耗AgNO3溶液50mL，则配离子的化学式为___________。
（3）Co3+与NO2―形成的配合物与K+生成黄色沉淀检验溶液中的K+。配体NO2―的立体构型为__________，某常见气体化合物为NO2―的等电子体，该化合物的分子式为__________。
（4）氯和钾与+2价的铜可生成一种催化乙炔聚合反应的化合物，其阴离子为无限长链结构(如下图)，a位置上Cl原子的杂化轨道类型为________杂化，这种化合物的化学式为_________
（5）铁和氨气在640 ℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，写出该反应的化学方程式：_____。若两个最近的Fe原子间的距离为a cm，则该晶体的密度是_____g/cm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
【答案】
O＞Cl＞C 分子 [Cr（H2O）4Cl2]+ V形 SO2 sp3 KCuCl3 8Fe+3NH3
2Fe4N+3H2 
【解析】
(1)Cr是24号元素，其3d、4s电子为其价电子，3d、4s能级上分别含有5、1个电子，根据构造原理书写基态铬原子的价电子排布式，再写出价电子排布图；
(2)①同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到小电负性逐渐减小；
②分子晶体熔沸点较低；
③作为配体的Cl-则不能跟Ag+反应，可算出配体中Cl-数，再根据配位数为6写出H2O分子中的配体数目；
(3)NO2-中N原子价层电子对个数=2+
=3，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型，推断其立体构型；与NO2-互为等电子体的微粒中含有3个原子、18个价电子；
(4)a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，根据价层电子对互斥理论判断氯原子杂化方式；化合物中铜为+2价，Cu2+与Cl-形成的配合离子中Cl-数目为2+2×
=3，则阴离子构成为[CuCl3]-，根据各元素化合价的代数和为0确定化学式；
(5)根据晶胞结构利用均摊法确定晶体的化学式。两个最近的Fe原子间的距离为面心到顶点的距离，利用该距离求出晶胞边长，从而求出晶胞体积，然后再计算密度。
(1)Cr是24号元素，其3d、4s电子为其价电子，3d、4s能级上分别含有5、1个电子，根据构造原理书写基态铬原子的价电子排布式为3d54s1，则价电子排布图为
；
(2)①反应式中非金属元素有三种：O、C、Cl，CCl4中C表现正化合价、Cl表现负化合价，NaClO中Cl为+1价，O为-2价，电负性越大，对键合电子吸引力越大，元素相互化合时该元素表现负价，故电负性：O＞Cl＞C；
②分子晶体熔沸点较低，该物质的熔沸点较低，所以为分子晶体；
③经过计算Ag+物质的量0.1mol，说明该物质有0.1mol的Cl-不是配体，配体中Cl-为0.2mol，所以有2个Cl-为配体，因此H2O中有4个分子为配体，配离子的化学式为：[Cr(H2O)4Cl2]+；
(3)NO2-中N原子价层电子对个数=2+=3，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型为sp2，则配体NO2―的立体构型为V型；与NO2-互为等电子体的微粒中含有3个原子、18个价电子，与该离子互为等电子体的有SO2、O3等；
(4)a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，根据价层电子对互斥理论判断氯原子杂化轨道类型为sp3；化合物中铜为+2价，Cu2+与Cl-形成的配合离子中Cl-数目为2+2×=3，则阴离子构成为[CuCl3]-，与K+组成的化合物化学式为KCuCl3；
(5)根据晶胞结构，Fe原子位于顶点和面心，所含的原子的数目为8×
+6×=4，N原子位于体心，共有1个，故化学式为Fe4N，由此可写出该置换反应的化学方程式为8Fe+3NH3
2Fe4N+3H2；两个最近的Fe原子间的距离为顶点到面心的距离，该距离为acm，则面对角线的距离为2acm，晶胞边长为
acm，晶胞体积V=2a3cm．该晶胞的质量m=
M=
，故该晶胞的密度ρ=
=
gcm3=
gcm3。
【题目】某化学活动小组按下图所示流程由粗氧化铜样品(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水硫酸铜。
已知Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋三种离子在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下图所示：
请回答下列问题：
（1）已知25℃时，Cu (OH)2的Ksp=4.0×10-20调节溶液pH到4.0时，溶液C中Cu2＋的最大浓度为____________mol·L1。
（2）在整个实验过程中，下列实验装置不可能用到的是________(填序号)。
（3）溶液A中所含溶质为__________________________；物质X应选用________(填序号)。
A.氯水 B.双氧水 C.铁粉 D.高锰酸钾
（4）从溶液C中制取硫酸铜晶体的实验操作为______________________________。
（5）用“间接碘量法”可以测定溶液A(不含能与I－发生反应的杂质)中Cu2＋的浓度。过程如下：
第一步：移取10.00 mL溶液A于100 mL容量瓶中，加水定容至100 mL。
第二步：取稀释后溶液20.00 mL于锥形瓶中，加入过量KI固体，充分反应生成白色沉淀与碘单质。
第三步：以淀粉溶液为指示剂，用0.050 00 mol·L－1的Na2S2O3标准溶液滴定，前后共测定三次，达到滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液的体积如下表：
(已知：I2＋2S2O32-===2I－＋S4O62-)
滴定次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
滴定前读数(mL) | 0.10 | 0.36 | 1.10 |
滴定后读数(mL) | 20.12 | 20.34 | 22.12 |
①CuSO4溶液与KI反应的离子方程式为______________________________。
②滴定终点的现象是____________________________________________________________。
③溶液A中c(Cu2＋)＝________mol·L－1。
（6）利用氧化铜和无水硫酸铜按下图装置，持续通入X气体，可以看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体且该液体有刺激性气味，则X气体是___________(填序号)，写出其在a处所发生的化学反应方程式___________________________________________。
A．H2
B．CH3CH2OH（气）
C．N2
