Question

金屬及其合金應用廣泛．
（1）與鉻同周期的所有元素中基態(tài)原子最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素是

 

．
（2）圖1是部分主族元素第一電離能梯度圖，圖中，a點對應的元素為氫，b點對應的元素為

 

（填元素符號）．

（3）乙醇可被三氧化鉻（CrO₃）氧化為乙醛（CH₃CHO）．乙醇與乙醛的相對分子質量相差不大，但乙醇的沸點（78.5℃）卻比乙醛的沸點（20.8℃）高出許多，其原因是

 

．
（4）將CrCl₃?6H₂O溶解在適量水中得到深綠色溶液，溶液中Cr³⁺以[Cr（H₂O）₅Cl]²⁺形式存在．[Cr（H₂O）₅Cl]²⁺中Cr³⁺的軌道雜化方式不是sp³，理由是

 

．
（5）元素Al與元素Fe形成某種晶體結構如圖2所示．若晶胞的邊長為a nm，則合金的密度為

 

g?cm^-3．

Answer 1

考點：晶胞的計算,元素電離能、電負性的含義及應用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,氫鍵的存在對物質性質的影響

專題：

分析：（1）Cr原子最外層電子數(shù)為1，同周期元素有K、Cu；
（2）同一周期元素中，元素第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于相鄰元素，同一主族元素中，第一電離能隨著原子序數(shù)增大而減��；
（3）氫鍵的存在導致物質的熔沸點升高；
（4）[Cr（H₂O）₅Cl]²⁺中Cr³⁺形成6個配位鍵，如果Cr³⁺采取sp³雜化，則只有4個成鍵軌道，無法形成6個配位鍵；
（5）晶胞中含有4個Al原子，根據(jù)均攤法計算Fe原子數(shù)目，進而計算晶胞質量，計算晶胞體積，根據(jù)ρ=

m

V

晶胞密度．

解答： 解：（1）鉻是24號元素，基態(tài)原子核外有24個電子，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，Cr原子最外層電子數(shù)為1，同周期元素有K、Cu，
故答案為：K、Cu；
（2）同一周期元素中，元素第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于相鄰元素，同一主族元素中，第一電離能隨著原子序數(shù)增大而減小，所以b是O元素、c是Si元素，故答案為：O；
（3）乙醇分子之間能形成氫鍵，而乙醛分子之間不能形成氫鍵，氫鍵的存在導致乙醇熔沸點大于乙醛，故答案為：乙醇分子間存在氫鍵，而乙醛分子間不存在氫鍵；
（4）②[Cr（H₂O）₅Cl]²⁺中Cr³⁺的配位數(shù)是6，如果Cr³⁺采取sp³雜化，則只有4個成鍵軌道，無法形成6個配位鍵，所以Cr³⁺的軌道雜化方式不是sp³，
故答案為：如果Cr³⁺采取sp³雜化，則只有4個成鍵軌道，無法形成6個配位鍵；
（5）晶胞中有4個Al原子，晶胞中Fe原子數(shù)目=1+8×

1

8

+6×

1

2

+12×

1

4

=8，晶胞的質量=4×

139

NA

g，晶胞的邊長為a nm，則晶胞體積=（a×10^-7 cm）³=a³×10^-21 cm³，故晶胞的密度=

4× 139 NA

a3×10-21cm3

=

5.56×1023

a3NA

g/cm³，
故答案為：

5.56×1023

a3NA

．

點評：本題考查了晶胞的計算、基態(tài)原子核外電子排布，屬綜合題，為高考常見題型，需要學生具有扎實的基礎，難度中等，注意利用均攤法進行晶胞的有關計算．