Question

铬及其化合物在工农业生产中具有广泛应用，请回答下列问题：

（1）基态铬原子的核外电子排布式为__________，属于元素周期表中的_____区元素。

（2）Cr^3＋能形成配离子[Cr(H₂O)（H₂NCH₂CH₂NH₂）]^3＋，在该配离子中C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_________， 在配体H₂NCH₂CH₂NH₂中采用sp³杂化的原子有__________。

（3）氯化铬酰（CrO₂Cl₂）熔点：-96.5℃，沸点：117℃，能与CS₂等互溶．则固态CrO₂Cl₂属于_______晶体。已知NO₂^＋与CS₂互为等电子体，则1molNO₂^＋中含有π键数目为_________。

（4）Cr₂O₃晶胞结构如图所示，已知Cr₂O₃的摩尔质量为Mg/mol,晶体的密度为ρg·cm^－3 ，晶胞体积为Vcm³. 晶胞结构示意图中的小黑球代表__________（填“铬离子”或“氧离子”），阿伏加德罗常数N_A= _______mol^-1(用含M, V, ρ的代数式表示 ）。

Answer

[Ar]3d54s1 d N>O>C N,C 分子 2NA 氧离子 2M/ρV

【解析】

（1）基态铬原子原子序数为24，依据核外电子排布规律和洪特规则作答；根据元素周期表的结构分析；

（2）同周期中元素第一电离能呈增大趋势，第VA族元素p能级处于半充满结构，第一电离能较大；依据杂化轨道理论分析其杂化类型；

（3）根据物质的物理性质判断晶体类型，结合等电子原理推出结构式，并计算π键数目；

（4）依据晶胞结构计算出小黑球与小白球的个数比，结合已知化学式作答；根据晶胞的质量=晶胞的密度×晶胞体积作答。

（1）基态铬原子原子序数为24，核外电子最高能级处于稳定结构，其核外电子排布式为[Ar]3d54s1，在第四周期IVB族，属于d区，

故答案为：[Ar]3d54s1；d；

（2）C、N、O处于同周期相邻位置，同周期中元素第一电离能呈增大趋势，第VA族元素p能级处于半充满结构，N元素的第一电离能最大，则第一电离能由大到小的顺序为N>O>C；在配体H2NCH2CH2NH2中，氨基的中心原子N的成键电子对数为3，孤电子对数为1，采用sp3杂化，亚甲基的中心原子C的成键电子对数为4，孤电子对数为0，也采用sp3杂化，

故答案为：N>O>C；N、C；

（3）氯化铬酰（CrO2Cl2）熔点：-96.5℃，沸点：117℃，能与CS2等互溶，熔沸点较低，属于分子晶体；因NO2＋与CS2互为等电子体，则结构相似，CS2的结构式为S=C=S，则1molNO2＋中含有π键数目为2NA,

故答案为：分子；2NA；

（4）Cr2O3晶胞中铬离子与氧离子的个数比应为2:3,根据晶胞结构可以看出，小黑球的个数为：12×+2×+3=6，小白球的个数为：4，则小黑球：小白球=6:4=3:2，对照化学式可知，小黑球代表氧离子；则该晶胞内含2个Cr2O3，其质量表示为：2×，又晶胞质量=ρV，则有2×=ρV，所以NA=2M/ρV，

故答案为：氧离子；2M/ρV。