Question

【題目】

翡翠的主要成分為 NaAlSi2O6，還含有其他多種金屬陽離子，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性最大的元素組成的含有兩種化學鍵的化合物是___________(寫化學式)

(2)基態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構如圖所示，與其結構相似的化合物是___________(填標號)。

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電性的復合氧化物，晶胞結構如圖所示，其中Ca2+，O2－采用面心立方最密堆積方式。

①該晶體的化學式為___________。

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

③阿伏加德羅常數的值為NA，該晶體密度的計算表達式為___________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，電負性越大，金屬性越強，電負性越小；

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

（3）原子數相同，價電子數相同的分子為等電子體；

（4）由圖可知鋁鎳合金的晶胞結構中，Ni原子數目為1，Al原子數目為8×=1，為AlNi，每個Ni原子周圍有8個Al原子，每個Al原子周圍有8個Ni原子，據此結合選項中各物質的晶胞結構判斷；

（5）①根據晶胞結構圖和均攤法計算；

③根據密度公式進行計算。

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

(2)Cr3+的基態核外電子數為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C原子形成一個C=O、C-C、C-O，則C原子形成的σ鍵數目為3，即價層電子對數為3，所以為sp2雜化；原子數相同，價電子數相同的分子為等電子體，則與H2O互為等電子體的離子應含有3個原子、且電子數為10，有NH2-；

（4）由圖可知鋁鎳合金的晶胞結構中，Ni原子數目為1，Al原子數目為8×=1，為AlNi，每個Ni原子周圍有8個Al原子，每個Al原子周圍有8個Ni原子，

a．氟化鈣中每個鈣離子周圍有8個氟離子，每個氟離子周圍有4個鈣離子，不符合；

b．金剛石為空間立體網狀結構，每C原子周圍有4個C原子，不符合；

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

d．氯化銫中每個銫離子周圍有8個氯離子，每個氯離子周圍有8個銫離子，符合；

故答案為d；

（5）①根據晶胞結構圖和均攤法可知，晶胞中O原子數為×6=3，Ca原子數為×8=1，Cr原子數為1，則化學式為CaCrO3；

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

③阿伏加德羅常數的值為NA，該晶體密度的計算表達式為=g·cm－3；晶胞中Cr4+位于O2－所形成的正八面體的體心，正八面體邊長為立方體面對角線長度，則該正八面體的邊長為×240pm=120pm。