Question

2019年10月1曰，在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上，最后亮相的DF-31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志。其制作材料中包含了Fe、Cr、Ni、C等多种元素。回答下列问题：

（1）基态Cr原子的价电子排布式为___。

（2）实验室常用KSCN溶液、苯酚（）检验Fe³⁺。

①第一电离能：N___O(填“＞”或“<”)。

②1mol苯酚中含有的σ数目为___。

③苯酚中的氧原子和碳原子均采用相同的杂化方式，其类型为___。

④从结构的角度分析苯酚的酚羟基有弱酸性的原因为___。

（3）碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积，然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞，C₆₀分子占据顶点和面心处，K⁺占据的是C₆₀分子围成的___空隙和___空隙（填几何空间构型）；若C₆₀分子的坐标参数分别为A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为___。

（4）Ni可以形成多种氧化物，其中一种Ni_aO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，a的值为0.88，且晶体中的Ni分别为Ni²⁺、Ni³⁺，则晶体Ni²与Ni³⁺产的最简整数比为___，晶胞参数为428pm，则晶体密度为___g•cm^-3(N_A表示阿伏加德罗常数的值，列出表达式）。

Answer

3d54s1 ＞ 13NA sp2 酚羟基的氧原子参与形成了大π键，使氧原子电荷密度下降，氢离子容易电离 正四面体 正八面体 （，，） 8：3

【解析】

⑴基态Cr原子有24个电子，电子排布式为[Ar]3d54s1。

⑵①同周期从左到右第一电离能有增大的趋势，但第VA族大于第VIA族；②1个苯酚分子含有5个C—H键，6个C—C键，1个O—H键；③苯酚中的氧原子和碳原子均采用相同的杂化方式，每个碳原子有3个σ键，无孤对电子；④酚羟基的氧原子参与形成了大π键，使氧原子电荷密度下降，氢离子容易电离。

⑶，如图，2号K+在三个面心和一个顶点共4个C60形成的四面体的体心，1号在上下左右前后6个C60形成的正八面体的体心。

⑷根据电荷守恒和质量守恒计算两种镍离子的个数，根据晶体密度计算公式进行计算。

⑴基态Cr原子有24个电子，电子排布式为[Ar]3d54s1，基态Cr的价电子排布式为3d54s1；故答案为：3d54s1。

⑵①同周期从左到右第一电离能有增大的趋势，但第VA族大于第VIA族，因此第一电离能：N ＞O；故答案为：＞。

②1个苯酚分子含有5个C—H键，6个C—C键，1个O—H键，即共13个σ键，因此1mol苯酚中含有的σ数目为13NA；故答案为：13NA。

③苯酚中的氧原子和碳原子均采用相同的杂化方式，每个碳原子有3个σ键，无孤对电子，因此其杂化类型为sp2；故答案为：sp2。

④从结构的角度分析苯酚的酚羟基有弱酸性的原因为酚羟基的氧原子参与形成了大π键，使氧原子电荷密度下降，氢离子容易电离；故答案为：酚羟基的氧原子参与形成了大π键，使氧原子电荷密度下降，氢离子容易电离。

⑶如图为一种超导体的面心立方晶胞，C60分子占据顶点和面心处，，如图，2号K+在三个面心和一个顶点共4个C60形成的四面体的体心，1号在上下左右前后6个C60形成的正八面体的体心，因此K+占据的是C60分子围成的正四面体空隙和正八面体空隙；若C60分子的坐标参数分别为A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，则距离A位置最近的阳离子就是2号K+，其原子坐标参数为(，，)；故答案为：正四面体；正八面体；(，，)。

⑷Ni可以形成多种氧化物，其中一种NiaO晶体晶胞结构为NaCl型，一个晶胞中含有4个Ni和4个氧，由于晶体缺陷，a的值为0.88，且晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+，设Ni2+有x个，Ni3+有y个，根据电荷守恒和质量守恒得到x + y =0.88，2x + 3y = 2，解得x=0.64，y=0.24，0.64:0.24 =8:3，因此晶体Ni2+与Ni3+的最简整数比为8:3，晶胞参数为428pm，则晶体密度为；故答案为：8:3；。