Question

铝及其化合物广泛应用于金属冶炼、有机合成等领域。

(1)铝热反应可以冶炼金属铬，Cr³⁺基态核外电子排布式为___________。

(2)AlCl₃可作下列反应的催化剂。

①1mol对甲基苯乙酮分子中含有的σ键数目为__________。

②CH₃COOH与H₂O可以任意比例互溶的原因是_____________。

(3)用价层电子对互斥理论解释的键角大于的原因是__________。

(4)某遮光剂的晶胞如图所示，由晶胞可知n＝________。

Answer

1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 20NA CH3COOH与H2O形成分子间氢键，两者都为极性分子，根据相似相溶原理可得 两种离子的中心硫原子均为sp3杂化，中没有孤对电子，有一对孤对电子，孤对电子对成键电子对有排斥作用，因此键角更小 6

【解析】

根据基态原子的电子排布式确定其离子的电子排布情况；根据分子结构确定分子中共价键的的数目；根据氢键对物质性质的影响分析乙酸和水互溶的原因；根据价层电子对互斥理论分析比较键角的大小关系；根据均摊法确定晶体的化学式。

(1)铬是24号元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，所以，Cr3+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3。

(2)①对甲基苯乙酮的结构简式为，其分子中有9个碳碳σ键、10个C-H键、1个C=O键，单键全部是σ键，双键中有一个是σ键，所以，1mol对甲基苯乙酮分子中含有的σ键数目为20NA。

②CH3COOH与H2O可以任意比例互溶的主要原因是CH3COOH与H2O可以形成分子间氢键，次要原因是两者都是极性分子。

(3) 和的中心原子均为S原子，其价层电子对数均为4，但是前者没有孤对电子，后者有一对孤对电子，故根据价层电子对互斥理论可知，的键角大于的原因是：两种离子的中心硫原子均为sp3杂化，中没有孤对电子，有一对孤对电子，孤对电子对成键电子对有排斥作用，因此键角更小。

(4)由晶胞结构可知， 位于晶胞的顶点和体心，故该晶胞中占有2个；Na+在棱上和面上，该晶胞平均占有Na+的数目为，阳离子与阴离子的个数比为3:1，所以该晶体的化学式为Na3AlFn，根据电荷守恒可知，n-3=3，所以，n＝6。