Question

不锈钢是由铁、铬（Cr）、镍（Ni）、碳、硅及众多不同元素组成的合金．
完成下列填空：
（1）写出碳原子最外层电子的轨道表示式

 

，该化学用语不能表达出碳原子最外层电子的

 

（填序号）．
a．电子层       b．电子亚层         c．所有电子云的伸展方向     d．自旋状态
硅烷（SiH₄）可用于制备高纯硅，已知硅烷的分解温度远低于甲烷，从原子结构角度解释其原因：

 

，所以硅元素的非金属性弱于碳元素，硅烷的热稳定性弱于甲烷．
（2）下面是工业上冶炼Cr时会涉及到的反应：

 

 CrO₄^2-+

 

 S+

 

H₂O→

 

Cr（OH）₃↓+

 

 S₂O₃^2-+

 

①请将方程式补充完整并配平．
②上述反应中，若转移了3mol电子，得到的还原产物是

 

mol．
③Cr（OH）₃和Al（OH）₃类似，也是两性氢氧化物，写出Cr（OH）₃的电离方程式

 

．
（3）铁和镍（Ni）位于周期表的同一周期同一族，铁和镍在

 

周期

 

族．
（4）镍粉在CO中低温加热，生成无色挥发性液态Ni（CO）₄，呈四面体构型．150℃时，Ni（CO）₄分解为Ni和CO．Ni（CO）₄是

 

晶体，Ni（CO）₄易溶于下列

 

（填序号）．
a．水    b．四氯化碳    c．苯    d．硫酸镍溶液．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,电离方程式的书写,氧化还原反应的电子转移数目计算,元素周期表的结构及其应用,不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别,氧化还原反应方程式的配平

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）C原子最外层有4个电子，2s能级上有2个电子、2p能级上有2个电子；所有电子云的伸展方向不能用化学用语表示；
同一主族元素，元素的非金属性越强，原子半径越小，其氢化物越稳定；
（2）①该反应中S元素化合价由0价变为+2价、Cr元素化合价由+6价变为+3价，根据得失电子相等配平方程式；
②该反应中还原产物是Cr（OH）₃，根据还原产物和转移电子之间的关系式计算；
③根据氢氧化铝的电离方程式书写Cr（OH）₃的电离方程式；
（3）铁和镍在第四周期第VIII族；
（4）分子晶体的熔沸点较低，根据该物质的熔沸点确定晶体类型，根据相似相溶原理确定其溶解性．

解答： 解：（1）C原子最外层有4个电子，2s能级上有2个电子、2p能级上有2个电子，所以其最外层电子轨道表示式为；所有电子云的伸展方向不能用化学用语表示，故选c；
C和Si最外层电子数相同（或“是同主族元素”），C原子半径小于Si（或“C原子电子层数少于Si”），Si元素的非金属性弱于C元素，硅烷的热稳定性弱于甲烷，故硅烷的分解温度远低于甲烷；
故答案为：；c；C和Si最外层电子数相同（或“是同主族元素”），C原子半径小于Si（或“C原子电子层数少于Si”）；
（2）①该反应中S元素化合价由0价变为+2价、Cr元素化合价由+6价变为+3价，根据元素守恒知，生成物两种微粒是 OH^-，根据得失电子相等配平方程式为4CrO₄^2-+6 S+7 H₂O→4 Cr（OH）₃↓+3S₂O₃^2-+2 OH^-，
故答案为：4；6；7；4；3；2 OH^-；
②该反应中还原产物是Cr（OH）₃，根据还原产物和转移电子之间的关系式得，若转移了3mol电子，得到的还原产物的物质的量=

3mol

3

×1=1mol，故答案为：1；
③根据氢氧化铝的电离方程式书写Cr（OH）₃的电离方程式为CrO₂^-+H⁺+H₂O?Cr（OH）₃?Cr³⁺+3OH^-，故答案为：CrO₂^-+H⁺+H₂O?Cr（OH）₃?Cr³⁺+3OH^-；
（3）铁和镍在第四周期第VIII族；
故答案为：第四；第Ⅷ；
（4）根据该物质的熔沸点知，该物质属于分子晶体，该物质的结构为正四面体结构，正负电荷重心重合，为非极性分子，根据相似相溶原理知，非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂，苯和四氯化碳都是非极性分子，所以该物质易溶于苯和四氯化碳，
故答案为：分子晶体；b、c．

点评：本题考查较综合，涉及相似相溶原理、元素周期表结构、氧化还原反应、原子结构等知识点，这些知识点都是考试热点，根据基本原理及物质或原子结构结合元素周期律来分析解答，题目难度中等．