Question

【化学──物质结构与性质】（15分）某钙钛型复合氧化物（如图），以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe时，这种化合物的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化(巨磁电阻效应）。

（1）用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式        。在图中，与A原子配位的氧原子数目为       。

（2）基态Cr原子的核外电子排布式为            ，其中电子的运动状态有       种。

（3）某些钙钛型复合氧化物能够催化NO直接分解为N₂和O₂，N和O的基态原子中，未成对的电子数目比为          。

（4）下表是几种碳酸盐的热分解温度和阳离子半径

碳酸盐	CaCO3	SrCO3	BaCO3
热分解温度/℃	900	1172	1360
阳离子半径/pm	99	112	135

请解释碳酸钙热分解温度最低的原因：___________________________________。

（5）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏伽德罗常数。对金属钙的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为558pm。又知钙的密度为1.54g·cm^－3，则1cm³钙晶体中含有       个晶胞，阿伏伽德罗常数为                     （列式计算）。

Answer

（15分）

（1）ABO3（2分），12 （2分）

（2）1s22s22p63s23p63d54s1（2分）, 24（2分）

（3）3∶2（1分）

（4）碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子，使碳酸根分解为二氧化碳分子的结果。钙离子由于半径小和氧离子结合更为容易，氧化钙晶格能大，所以碳酸钙分解温度低。（2分）

（5）5.76×1021（2分），（2分）

【解析】

试题分析：（1）1个晶胞中含有A原子1个，B原子1个，O原子3个，该晶体的化学式ABO3。在图中，与A原子配位的氧原子处于面对角线的中点，距离相等的共有12个。

（2）Cr是24号元素，基态Cr原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，每个电子的运动状态都不一样。

（3）N的核外电子排布式为1s22s22p3，未成对的电子数为3，,O的核外电子排布式为1s22s22p4，未成对的电子数为2；

（4）碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根中的氧离子，使碳酸根分解为二氧化碳分子的结果。钙离子由于半径小和氧离子结合更为容易，氧化钙晶格能大，所以碳酸钙分解温度低。

（5）晶胞的边长是558pm，所以1个晶胞的体积是（5.58×10—8cm）3=1.74×10—22cm3。因此1cm3钙晶体中含有的晶胞数目=个=5.76×1021个，根据密度看着1cm3钙晶体的质量=1.54g·cm－3×1cm3，由于钙晶胞中含有的钙原子数是8×1/8+6×1/2=4，则1cm3晶体中含有钙原子的数目为5.76×1021×4，阿伏伽德罗常数个钙原子的质量为40g，因此NA=。

考点：考查了晶体结构的相关知识。