Question

【題目】

翡翠的主要成分為 NaAlSi2O6，還含有其他多種金屬陽(yáng)離子，其中Cr3+的含量決定其綠色的深淺。

(1) NaAlSi2O6所含元素中，第一電離能最小的元素和電負(fù)性最大的元素組成的含有兩種化學(xué)鍵的化合物是___________(寫化學(xué)式)

(2)基態(tài)Cr3+的核外電子排布式為_____________________。

(3)配合物K[Cr(C2O4)2(H2O)中的配體是___________，C2O42－中碳原子的雜化軌道類型是___________，與H2O互為等電子體的離子是___________(任寫一種)

(4)一種鋁鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，與其結(jié)構(gòu)相似的化合物是___________(填標(biāo)號(hào))。

a.氟化鈣 b.金剛石 c.鈉 d.氯化銫

(5)Ca、O、Gr可以形成一種具有特殊導(dǎo)電性的復(fù)合氧化物，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中Ca2+，O2－采用面心立方最密堆積方式。

①該晶體的化學(xué)式為___________。

②已知鈣離子、氧離子半徑分別為100pm、140pm，該晶胞的參數(shù)(邊長(zhǎng))為___________pm。

③阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為___________g·cm－3；晶胞中Cr4+位于O2－所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長(zhǎng)為___________pm。

Answer 1

【答案】Na2O2 [Ar]3d3或1s22s22p63s23p63d3 C2O42-、H2O sp2雜化 NH2- d CaCrO3 240pm g·cm－3 120pm

【解析】

(1)元素非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小；

(2)Cr3+的基態(tài)核外電子數(shù)為24-3=21，電子排布式為：[Ar]3d3或1s22s22p63s23p63d3；

（3）原子數(shù)相同，價(jià)電子數(shù)相同的分子為等電子體；

（4）由圖可知鋁鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)中，Ni原子數(shù)目為1，Al原子數(shù)目為8×=1，為AlNi，每個(gè)Ni原子周圍有8個(gè)Al原子，每個(gè)Al原子周圍有8個(gè)Ni原子，據(jù)此結(jié)合選項(xiàng)中各物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)判斷；

（5）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖和均攤法計(jì)算；

③根據(jù)密度公式進(jìn)行計(jì)算。

(1)元素非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小，所以Na、Al、Si、O四種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椋?/span>O＞Si＞Al＞Na，故NaAlSi2O6所含元素中，第一電離能最小的元素和電負(fù)性最大的元素組成的含有兩種化學(xué)鍵的化合物是Na2O2；

(2)Cr3+的基態(tài)核外電子數(shù)為24-3=21，電子排布式為：[Ar]3d3或1s22s22p63s23p63d3；

（3）K[Cr（C2O4）2（H2O）2]中配體為C2O42-、H2O；草酸根離子中每個(gè)C原子形成一個(gè)C=O、C-C、C-O，則C原子形成的σ鍵數(shù)目為3，即價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，所以為sp2雜化；原子數(shù)相同，價(jià)電子數(shù)相同的分子為等電子體，則與H2O互為等電子體的離子應(yīng)含有3個(gè)原子、且電子數(shù)為10，有NH2-；

（4）由圖可知鋁鎳合金的晶胞結(jié)構(gòu)中，Ni原子數(shù)目為1，Al原子數(shù)目為8×=1，為AlNi，每個(gè)Ni原子周圍有8個(gè)Al原子，每個(gè)Al原子周圍有8個(gè)Ni原子，

a．氟化鈣中每個(gè)鈣離子周圍有8個(gè)氟離子，每個(gè)氟離子周圍有4個(gè)鈣離子，不符合；

b．金剛石為空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每C原子周圍有4個(gè)C原子，不符合；

c．金屬鈉是體心立方堆積，鈉的配位數(shù)為8，即每個(gè)鈉原子周圍與其距離最近的原子有8個(gè)，不符合；

d．氯化銫中每個(gè)銫離子周圍有8個(gè)氯離子，每個(gè)氯離子周圍有8個(gè)銫離子，符合；

故答案為d；

（5）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖和均攤法可知，晶胞中O原子數(shù)為×6=3，Ca原子數(shù)為×8=1，Cr原子數(shù)為1，則化學(xué)式為CaCrO3；

②已知鈣離子、氧離子半徑分別為100pm、140pm，則晶胞的面對(duì)角線是480 pm，所以該晶胞的參數(shù)(邊長(zhǎng))為240pm；

③阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為=g·cm－3；晶胞中Cr4+位于O2－所形成的正八面體的體心，正八面體邊長(zhǎng)為立方體面對(duì)角線長(zhǎng)度，則該正八面體的邊長(zhǎng)為×240pm=120pm。