Question

【題目】鋁及其化合物廣泛應(yīng)用于金屬冶煉、有機(jī)合成等領(lǐng)域。

(1)鋁熱反應(yīng)可以冶煉金屬鉻，Cr基態(tài)核外電子排布式為______。

(2)AlCl3可作以下反應(yīng)的催化劑。

①乙酸酐分子中碳原子軌道的雜化類(lèi)型為______。

②1 mol對(duì)甲基苯乙酮分子中含有的σ鍵為______。

③CH3COOH與H2O可以任意比例互溶，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)?/span>__________。

④單個(gè)AlCl3氣態(tài)分子的空間構(gòu)型為___________，AlCl3可與Cl-形成，與互為等電子體的分子為________。

(3)某遮光劑的晶胞如圖所示，由晶胞可知n＝______。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d54s1 (或[Ar]3d54s1) sp3、sp2 20 mol CH3COOH分子能與水分子間形成氫鍵 平面三角形 CCl4(或SiCl4等其它合理答案) 6

【解析】

(1)Cr是24號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)其基態(tài)核外電子排布式；

(2)①根據(jù)乙酸酐中C原子形成化學(xué)鍵情況判斷C原子雜化類(lèi)型；

②根據(jù)物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，結(jié)合σ鍵存在于共價(jià)單鍵、共價(jià)雙鍵、共價(jià)三鍵和配位鍵中分析；

③根據(jù)氫鍵的作用分析判斷；

④利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論分析判斷AlCl3分子空間構(gòu)型，結(jié)合等電子體概念判斷AlCl4-的等電子體；

(3)利用均攤方法計(jì)算晶胞中含有的Na+、的數(shù)目，然后根據(jù)化合物中正負(fù)電荷數(shù)目相等，計(jì)算n的值。

(1)Cr是24號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理和洪特規(guī)則的特例，可得基態(tài)Cr原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d54s1(或?qū)憺?/span>[Ar]3d54s1)；

(2)①在乙酸酐中，兩個(gè)甲基C原子形成4個(gè)共價(jià)單鍵，采用sp3雜化；而兩個(gè)—COO—中的C原子都采用sp2雜化類(lèi)型，故乙酸酐中C原子雜化類(lèi)型為sp3、sp2雜化；

②對(duì)甲基苯乙酮分子式是C9H10O，分子中的共價(jià)單鍵都是σ鍵，共價(jià)雙鍵中1個(gè)是σ鍵，1個(gè)是π鍵，苯環(huán)上含有6個(gè)碳碳σ鍵，根據(jù)對(duì)甲基苯乙酮分子結(jié)構(gòu)可知：1個(gè)對(duì)甲基苯乙酮分子中，含有10個(gè)C-H鍵，3個(gè)C-C單鍵，1個(gè)C=O雙鍵和苯環(huán)上含有的6個(gè)碳碳σ鍵，含有σ鍵的數(shù)目為10+3+1+6=20，所以1 mol該物質(zhì)中含有20 mol的σ鍵；

③能和水分子間形成氫鍵的物質(zhì)易溶于水，CH3COOH與水分子間能形成氫鍵，所以增大了乙酸的溶解度，所以CH3COOH與H2O可以任意比例互溶，這不僅與它們都是極性分子，由極性分子構(gòu)成的溶質(zhì)易溶于由極性分子構(gòu)成的溶劑中，還與CH3COOH分子能與水分子間形成氫鍵有關(guān)；

④單個(gè)AlCl3分子中Al原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+=3，且Al原子上不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥判斷該分子的空間構(gòu)型為平面三角形；與互為等電子體的分子中含有5個(gè)原子、價(jià)電子總數(shù)是32，所以與其互為等電子體的有CCl4(或SiCl4等其它合理答案)；

(3)根據(jù)圖示可知該晶體的晶胞中含有的Na+數(shù)目為2×+4×+8×=6，含有AlFn(n-3)-的數(shù)目為1+8×=2，由于陰、陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)目相等，則6×(+1)+2[-(n-3)]=0，解得n=6。