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18.铬单质硬度大,耐腐蚀,是重要的合金材料.
(1)基态铬原子的价电子轨道表示式为;CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4互溶,据此判断CrO2Cl2的晶体类型属于分子晶体.
(2)配合物CrCl3•6H2O的配位数为6,它有三种不同组成、不同颜色的固体,其中一种为浅绿色固体,该固体与足量硝酸银溶液反应时,0.5mol固体可生成1mol氯化银沉淀,则这种浅绿色固体的配体个数比(Cl-:H2O)为1:5.

分析 (1)铬是24号元素,其原子核外有24个电子,3d能级上有4个电子、4s能级上有2个电子,3d、4s电子为其价电子,根据原子轨道中电子的填充规则画出其价电子排布图;根据相似相溶原理判断;
(2)0.5mol固体可生成1mol氯化银沉淀,说明该配合物的分子的外界有2个氯离子,其配位数是6,根据氯原子守恒知,则该配合物內界中含有1个氯原子和5个水分子.

解答 解:(1)铬原子核外有24个电子,最外层有1个电子,为半满的稳定结构,所以电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]d54s1,3d能级上有4个电子、4s能级上有2个电子,3d、4s电子为其价电子,其价层电子排布图为:,根据相似相溶原理,非极性溶质易溶于非极性溶剂中,CCl4、CS2等是非极性溶剂,CrO2Cl2能与CCl4、CS2等互溶,所以CrO2Cl2是非极性分子,属于分子晶体,
故答案为:;分子晶体;

(2)0.5mol固体可生成1mol氯化银沉淀,说明该配合物的分子的外界有2个氯离子,则该配合物阳离子带两个单位的正电荷,其配位数是6,根据氯原子守恒知,则该配合物內界中含有1个氯原子和5个水分子,所以其阳离子为[Cr(H2O)5 Cl]2+,配体个数比(Cl-:H2O)为1:5,
故答案为:1:5.

点评 本题考查了配合物的结构、相似相溶原理、核外电子排布图等知识点,明确配合物的外界、內界、配位数及能量最低原理、保里不相容原理、洪特规则即可解答,注意:配合物在水溶液里电离时,內界中的原子不发生电离,为易错点,题目难度中等.

练习册系列答案
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3.新型锂电池正极材料锰酸锂(LiMn2O4)有望取代广泛使用的LiCoO2.工业上用某软锰矿(主要成分为MnO2,同时含有少量铁、铝及硅等的氧化物)为原料制备锰酸锂的流程如图1:

有关物质的溶度积常数
物质Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2
Ksp8.0×10-164.0×l0-384.5×10-331.9×l0-13
(1)已知,锂电池放电正极的电极反应为:LiMn2O4+e-+Li+═Li2Mn2O4,则锂电池正极材料锰酸锂中,锰元素的化合价为+3、+4.
(2)流程中,FeSO4的作用是作还原剂,还原MnO2,MnO的作用是调节滤液的pH,除去Fe3+和Al3+,当滤液中的pH为6时,滤液中所含铝离子的浓度为4.5×10-9mol•L-1.
(3)采用图2装置电解,离子交换膜将电解池分隔为阳极室和阴极室,两室的溶液分别为硫酸钠溶液和制得的硫酸锰溶液,则阴极室中的溶液为硫酸钠溶液;电解产生的MnO2沉积在电极上,该电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+.
(4)若将上述装置中的硫酸钠溶液换为软锰矿的矿浆,并加入适量的硫酸铁及硫酸,可一次性完成软锰矿的浸出反应与电解沉积MnO2反应,电解时,Fe3+先放电生成Fe2+,产生的Fe2+再与矿浆中的 MnO2反应,周而复始,直至矿浆中的MnO2完全浸出.则Fe2+与矿浆中MnO2反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+44H+=2Fe3++Mn2++2H2O.
(5)写出高温煅烧生成锰酸锂的化学方程式8MnO2+2Li2CO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑.

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