Question

不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素．其中铬的含量不能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜CrO₃防止腐蚀．
（1）写出Fe²⁺的基态离子的电子排布式：

：[Ar]3d⁶或1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁶

；基态碳（C）原子的电子排布图为

（2）[Cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中Cr的配位数为

6

；已知CrO₅中Cr为+6价，则CrO₅的结构式为

．
（3）H₂O的分子构型为

V

；H₂O分子间能形成氢键的原因是

分子中有带孤电子对、电负性较强的氧原子，而且有一个与电负性较强的氧原子直接相连的氢原子

．
（4）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．体心立方晶胞与面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为

1：2

．

Answer 1

分析：（1）铁是26号元素，铁原子失去2个电子变成亚铁离子，所以亚铁离子核外有24个电子，根据构造原理写出其核外电子排布式；碳原子核外有6个电子，根据能量最低原理、保里不相容原理及洪特规则写出其电子排布图；
（2）根据化学式判断配位数，CrO₅中存在过氧键、Cr-O键、Cr=O，在4个Cr-O键中Cr为+1价，在Cr=O键注重Cr为+2价，以此书写结构式；
（3）根据价层电子对数和δ键数判断分子的立体构型，O原子电负性较大，氢化物中含有氢键；
（4）利用均摊法计算．

解答：解：（1）Fe的原子序数为26，Fe的基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁶4s²，则Fe²⁺的基态离子的电子排布式为[Ar]3d⁶或1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁶，C原子序数为6，则基态碳（C）原子的轨道表示式为，
故答案为：[Ar]3d⁶或1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁶；；
（2）[Cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中Cr与4个H₂O，2个Cl^-形成配位键，所以配位数为6，CrO₅中存在过氧键、Cr-O键、Cr=O，在4个Cr-O键中Cr为+1价，在Cr=O键中Cr为+2价，则结构式为，故答案为：6；；
（3）H₂O中含有2个δ键，2个孤电子对，则分子的立体构型为V形，O原子电负性较大，氢化物中含有氢键，
故答案为：V形分子；分子中有带孤电子对、电负性较强的氧原子，而且有一个与电负性较强的氧原子直接相连的氢原子；
（4）图中体心立方晶胞Fe原子位于顶点和体心，晶胞中含有1+8×

1

8

=2个Fe原子，
面心立方晶胞中Fe原子位于顶点和面心，晶胞中含有6×

1

2

+8×

1

8

=4个Fe原子，
所以两种晶体的基本结构单元中的原子个数之比为2：4=1：2，
故答案为：1：2．

点评：本题考查较为综合，涉及电子排布式、结构式以及晶胞的计算，这些都是学习重点及高考热点，难点是CrO₅的结构式的确定，难度中等．