Question

【題目】

鉻及其化合物廣泛應用于生活、生產。酒精測量儀的原理是2K2Cr2O7+8H2SO4+3CH3CH2OH=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O，K2Cr2O7遇到CH3CH2OH顏色由橙紅色變成綠色。

（1）基態鉻原子的價電子排布式為__________。金屬離子在水溶液中顏色與未成對電子有關，Cr3+在水溶液中呈綠色。1個基態Cr3+有__________個未成對電子。

（2）1 molCH3COOH 分子中含__________molπ鍵。CrCl3晶體很穩定，其熔點為83℃，CrCl3晶體熔化時破壞的作用力類型是__________。Cr2(SO4)3中陰離子的立體構型為__________。

（3）乙醇被氧化的中間產物為乙醛(CH3CHO)，在乙醇、乙酸和乙醛中，乙醛的沸點最低，其主要原因是________________。乙醛分子中碳原子的雜化類型是__________。

（4）Cr(OH)3是兩性氫氧化物，與燒堿溶液反應生成Cr(OH)4-，畫出該陰離子的結構圖示：__________。

（5）鉻、鈣和氧組成一種特殊的導電材料（復合氧化物)，其晶胞如圖所示。

①該晶體的化學式為__________。

②已知該晶體的密度為ρg．cw-3，NA代表阿伏加德羅常數的數值，晶體的摩爾質量為Mg·mol-1。則該晶胞參數（a)為__________pm。

③當該晶體中部分Ca2+被相同數目的La3+替代時，部分鉻由+4價轉變為+3價。若化合物中Ca2+和La3+的物質的量之比為（x<0.1），則該晶體中+3價鉻與+4價鉻的物質的量之比為__________ 。

Answer 1

【答案】 3d54s1 3 1 分子間作用力 正四面體 乙醇和乙酸分子都能形成分子間氫鍵，乙醛分子間只存在范德華力 sp2、sp3 CaCrO3 【答題空10】×1010

【解析】試題分析：（1）鉻原子核外有24個電子，有6個價電子。

（2）雙鍵中有1個是π鍵。CrCl3晶體很穩定，其熔點為83℃，根據熔點低，可知，CrCl3晶體為分子晶體。根據價鍵理論判斷Cr2(SO4)3中陰離子的立體構型。

（3）根據氫鍵分析在乙醇、乙酸和乙醛中，乙醛的沸點最低的原因。根據價電子對數分析碳原子的雜化類型。

（4）Cr(OH)4-中Cr3+與OH-形成4個配位鍵。

（5）①根據均攤原則計算晶體的化學式。

②根據 計算晶胞邊長。

③當該晶體中部分Ca2+被相同數目的La3+替代時，部分鉻由+4價轉變為+3價。若化合物中Ca2+和La3+的物質的量之比為（x<0.1），根據化合價代數和等于0計算晶體中+3價鉻與+4價鉻的物質的量之比。

解析：（1）鉻原子核外有24個電子，有6個價電子，價電子排布式為3d54s1 。

（2）雙鍵中有1個是π鍵，1個CH3COOH分子含有1個C=O雙鍵，1 molCH3COOH 分子中含1molπ鍵。CrCl3晶體很穩定，其熔點為83℃，__________。Cr2(SO4)3中陰離子的立體構型為。CrCl3晶體很穩定，其熔點為83℃，根據熔點低，可知，CrCl3晶體為分子晶體，CrCl3晶體熔化時破壞的作用力類型是分子間作用力。SO42-中S原子的價電子對數= ，無孤對電子，SO42-立體構型正四面體。

（3）乙醇、乙酸含有氫鍵，乙醛分子間無氫鍵，所以乙醛的沸點最低。乙醛分子中甲基碳原子的價電子對數、醛基中碳原子的價電子對數=，C原子雜化類型是sp3、sp2。

（4）Cr(OH)4-中Cr3+與OH-形成4個配位鍵，Cr(OH)4-的結構圖示。

（5）①根據均攤原則，Ca2+數為 =1，O2-數為、Cr4+數為1，所以晶體的化學式為CaCrO3。

②1個晶胞的體積為 ，1mol晶胞的體積為。1mol晶胞的質量為Mg，則 ，a=×1010 ；

③當該晶體中部分Ca2+被相同數目的La3+替代時，部分鉻由+4價轉變為+3價。若化合物中Ca2+和La3+的物質的量之比為（x<0.1），則化式為Ca(1-x) LaxCrO3 ,根據化合價代數和等于0，Cr的化合價,4-x，晶體中+3價鉻物質的量為a， +4價鉻的物質的量為1-a，3a+4(1-a)=4-x，a=x，所以晶體中+3價鉻與+4價鉻的物質的量之比為 。