Question

【题目】K2Cr2O7是一种强氧化剂，在酸性条件下与乙醇发生如下反应： 3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O

(1)Cr基态核外电子排布式为________。

(2)K、S、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。

(3)乙醇的沸点比甲醚(CH3OCH3)的高，主要原因是________。与H2O空间结构相同的一种阴离子为________(填化学式)。

(4)[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O是铬(Ⅲ)的一种配合物，1 mol [Cr(H2O)5Cl]2+中含有σ键的数目为________。

(5)某铬铝合金是一种轻质高温材料，其晶胞结构如图所示，该晶体中n(Cr)∶n(Al)=________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 O>S>K 乙醇分子间存在氢键 NH2- 16×6.02×1023个或16NA 1∶1

【解析】

(1)Cr是24号元素，根据构造原理及原子核外电子处于全满、半满或全空时是稳定结构分析；

(2)元素的金属性越强，其第一电离能越小；元素的非金属性越强，其第一电离能越大分析；

(3)根据乙醇属于分子晶体，分子之间存在氢键分析判断；结合等电子体结构相似，性质相似分析；

(4)在该离子中含有两种配位体，配位体与中心离子之间通过配位键结合，再分析H2O中含有的共价键进行计算；

(5)用均摊法计算一个晶胞中含有的Cr、Al数目，然后计算二者的物质的量的比。

(1)Cr是24号元素，根据构造原理及原子核外电子排布规律可知基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或写为[Ar]3d54s1；

(2)K是金属元素，O、S是非金属元素，元素的非金属性O>S>K，由于元素的金属性越强，其第一电离能越小；元素的非金属性越强，其第一电离能越大，所以这三种元素的第一电离能由大到小的顺序为O>S>K；

(3)乙醇和甲醚都是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体，由于乙醇分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的相互吸引力，使乙醇的沸点比其同分异构体甲醚(CH3OCH3)的高；H2O是V形分子，由于等电子体结构相似，性质也相似，则与H2O空间结构相同的一种阴离子为NH2-；

(4)络离子[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O是铬(Ⅲ)的一种配合物，在1个[Cr(H2O)5Cl]2+中，中心离子Cr3+与5个H2O、1个Cl-通过6个配位键结合，配位键都是共价单键，属于σ键；在1和H2O中含有2个C-H共价键，属于σ键，所以1 个 [Cr(H2O)5Cl]2+中含有σ键的数目为6+5×2=16个，则在1 mol [Cr(H2O)5Cl]2+中含有σ键的数目为16NA；

(5)根据晶胞结构可知Al原子在晶胞8个顶点上和晶胞体内，因此含有的Al原子数目为1+×8=2；Cr原子有8个，位于晶胞的棱边上，则含有的Cr原子数目为：×8=2，所以该晶体中n(Cr)∶n(Al)=2：2=1：1。