Question

【题目】[化学——选修3：物质结构与性质]铬元素在地壳中含量占第21位，是一种重要的金属。回答下列问题：

(1)基态铬原子的价电子排布式为_________________，根据价层电子判断铬元素中最高价态为___________价。铬元素的第二电离能________锰元素的第二电离能(填“>”“<”填“＝”)。

(2)无水氯化亚铬(CrCl2)的制备方法为在500℃时用含HCl的H2气流还原CrCl3，该过程涉及到的反应原理为____________________________________________(用化学方程式表示)。

已知：氯化亚铬的熔点为820～824℃，则其晶体类型为___________晶体。二价铬还能与乙酸根形成配合物，在乙酸根中碳原子的杂化形式为___________

(3)已知CrO5中铬元素为最高价态，画出其结构式：______________________

(4)Cr元素与H元素形成化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为___________。已知：该晶胞的边长为437.6 pm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为____g/cm3(列出计算式即可)。

Answer 1

【答案】3d54s1 +6 > 2CrCl3+H22CrCl3+2HCl 离子 sp2、sp3 Cr4H4（或CrH）

【解析】

（1）根据基态铬原子得核外电子排布，写出价电子排布式；根据价层电子，确定铬元素的最高价态；价电子处于半满或全满时比较稳定，电离能比较大；

（2）CrCl3在含HCl的H2气流中被还原，写出方程式；离子晶体的熔点较高；CH3COO－中，甲基中的碳原子为sp3杂化，另一个碳原子为sp2杂化；

（3）CrO3中铬元素为+6价，则存在2个过氧根，确定结构式；

（4）均摊法确定化学式。确定一个晶胞的质量和体积，在计算晶胞密度；

（1）基态铬原子的价电子排布式为3d54s1；根据价层电子，铬元素的最高价态为+6。基态Cr+的价电子排布式为3d5、基态Mn+的加点字排布式为3d54s1，故铬元素的第二电离能大于锰元素的第二电离能；

答案：3d54s1 +6 >

（2）CrCl3在含HCl的H2气流中被还原，反应方程式为2CrCl3+H22CrCl3+2HCl；CrCl3的熔点较高，为离子晶体；CH3COO－中，甲基中的碳原子为sp3杂化，另一个碳原子为sp2杂化；

答案：2CrCl3+H22CrCl3+2HCl 离子 sp2、sp3

（3）CrO3中铬元素为+6价，则存在2个过氧根，结构式为；

答案：

（4）每个晶胞中的Cr原子数为8×1/8+6×1/2=4，H原子数为12×1/4+1=4，故其化学式为Cr4H4（也可以简化为CrH，但不可简化为Cr2H2）。一个晶胞的质量为g，一个晶胞的体积为（4.376×10-8）3cm3，则晶体的密度为；

答案：