Question

【题目】

翡翠的主要成分为 NaAlSi2O6，还含有其他多种金属阳离子，其中Cr3+的含量决定其绿色的深浅。

(1) NaAlSi2O6所含元素中，第一电离能最小的元素和电负性最大的元素组成的含有两种化学键的化合物是___________(写化学式)

(2)基态Cr3+的核外电子排布式为_____________________。

(3)配合物K[Cr(C2O4)2(H2O)中的配体是___________，C2O42－中碳原子的杂化轨道类型是___________，与H2O互为等电子体的离子是___________(任写一种)

(4)一种铝镍合金的晶胞结构如图所示，与其结构相似的化合物是___________(填标号)。

a.氟化钙 b.金刚石 c.钠 d.氯化铯

(5)Ca、O、Gr可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，晶胞结构如图所示，其中Ca2+，O2－采用面心立方最密堆积方式。

①该晶体的化学式为___________。

②已知钙离子、氧离子半径分别为100pm、140pm，该晶胞的参数(边长)为___________pm。

③阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体密度的计算表达式为___________g·cm－3；晶胞中Cr4+位于O2－所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为___________pm。

Answer 1

【答案】Na2O2 [Ar]3d3或1s22s22p63s23p63d3 C2O42-、H2O sp2杂化 NH2- d CaCrO3 240pm g·cm－3 120pm

【解析】

(1)元素非金属性越强，电负性越大，金属性越强，电负性越小；

(2)Cr3+的基态核外电子数为24-3=21，电子排布式为：[Ar]3d3或1s22s22p63s23p63d3；

（3）原子数相同，价电子数相同的分子为等电子体；

（4）由图可知铝镍合金的晶胞结构中，Ni原子数目为1，Al原子数目为8×=1，为AlNi，每个Ni原子周围有8个Al原子，每个Al原子周围有8个Ni原子，据此结合选项中各物质的晶胞结构判断；

（5）①根据晶胞结构图和均摊法计算；

③根据密度公式进行计算。

(1)元素非金属性越强，电负性越大，金属性越强，电负性越小，所以Na、Al、Si、O四种元素电负性由大到小的顺序为：O＞Si＞Al＞Na，故NaAlSi2O6所含元素中，第一电离能最小的元素和电负性最大的元素组成的含有两种化学键的化合物是Na2O2；

(2)Cr3+的基态核外电子数为24-3=21，电子排布式为：[Ar]3d3或1s22s22p63s23p63d3；

（3）K[Cr（C2O4）2（H2O）2]中配体为C2O42-、H2O；草酸根离子中每个C原子形成一个C=O、C-C、C-O，则C原子形成的σ键数目为3，即价层电子对数为3，所以为sp2杂化；原子数相同，价电子数相同的分子为等电子体，则与H2O互为等电子体的离子应含有3个原子、且电子数为10，有NH2-；

（4）由图可知铝镍合金的晶胞结构中，Ni原子数目为1，Al原子数目为8×=1，为AlNi，每个Ni原子周围有8个Al原子，每个Al原子周围有8个Ni原子，

a．氟化钙中每个钙离子周围有8个氟离子，每个氟离子周围有4个钙离子，不符合；

b．金刚石为空间立体网状结构，每C原子周围有4个C原子，不符合；

c．金属钠是体心立方堆积，钠的配位数为8，即每个钠原子周围与其距离最近的原子有8个，不符合；

d．氯化铯中每个铯离子周围有8个氯离子，每个氯离子周围有8个铯离子，符合；

故答案为d；

（5）①根据晶胞结构图和均摊法可知，晶胞中O原子数为×6=3，Ca原子数为×8=1，Cr原子数为1，则化学式为CaCrO3；

②已知钙离子、氧离子半径分别为100pm、140pm，则晶胞的面对角线是480 pm，所以该晶胞的参数(边长)为240pm；

③阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体密度的计算表达式为=g·cm－3；晶胞中Cr4+位于O2－所形成的正八面体的体心，正八面体边长为立方体面对角线长度，则该正八面体的边长为×240pm=120pm。