Question

3．2007年諾貝爾物理學獎為法國科學家阿爾貝•費爾和德國科學家彼得•格林貝格爾共同獲得，以表彰他們在巨磁電阻效應（CMR效應）研究方面的成就．某鈣鈦型復合氧化物（如圖1），以A原子為晶胞的頂點，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，當B位是V、Cr、Mn、Fe時，這種化合物具有CMR效應．
（1）用A、B、O表示這類特殊晶體的化學式：ABO₃．
（2）已知La為+3價，當被鈣等二價元素A替代時，可形成復合鈣鈦礦化合物La1-xAxMnO₃，（x＜0.1），此時一部分錳轉(zhuǎn)變?yōu)?4價．導致材料在某一溫度附近有反鐵磁-鐵磁、鐵磁-順磁轉(zhuǎn)變及金屬-半導體的轉(zhuǎn)變，則La1-xAxMnO₃中三價錳與四價錳的物質(zhì)的量之比為：$\frac{1-x}{x}$．（用含x的代數(shù)式表示）
（3）Mn的外圍電子軌道表示式為：．
（4）下列有關(guān)說法正確的是AD．
A．鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p區(qū)
B．氧的第一電離能比氮的第一電離能大
C．鉻的堆積方式與鉀相同，則其堆積方式如圖2：
D．錳的電負性為1.59，Cr的電負性為1.66，說明錳的金屬性比鉻強．

Answer 1

分析 （1）利用均攤法計算晶體晶胞中氫所各原子的個數(shù)，再根據(jù)原子數(shù)之比確定化學式；
（2）根據(jù)化合價代數(shù)和為0的原則計算；
（3）Mn的原子序數(shù)為27，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出核外外圍電子軌道表示式；
（4）A．根據(jù)元素在周期表中的位置判斷；
B．CaO為離子晶體；
C．圖中堆積方式為鎂型；
D．元素的電負性越強，金屬性越弱．

解答 解：（1）由圖1可知，晶胞中A位于頂點，晶胞中含有A為$8×\frac{1}{8}$=1個，B位于晶胞的體心，含有1個，O位于面心，晶胞中含有O的個數(shù)為6×$\frac{1}{2}$=3，則化學式為ABO₃，
故答案為：ABO₃；
（2）設La_1-xA_xMnO₃中三價錳與四價錳的物質(zhì)的量分別為m和n，則有 $\left\{\begin{array}{l}{3（1-x）+2x+3m+4n=6}\\{m+n=1}\end{array}\right.$，解得m=1-x，n=x，則La_1-xA_xMnO₃中三價錳與四價錳的物質(zhì)的量之比為$\frac{1-x}{x}$，
故答案為：$\frac{1-x}{x}$；
（3）Mn的原子序數(shù)為27，外圍電子軌道表示式為，故答案為：；
 （4）A．由元素在周期表中的位置可知鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p區(qū)，故A正確；
B．O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級是半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故B錯誤；
C．圖中堆積方式為鎂型，故C錯誤；
D．元素的電負性越強，金屬性越弱，故D正確．
故答案為：AD．

點評 本題考查較為綜合，主要考查了晶胞的計算、核外電子排布、第一電離能、電負性等知識點，題目難度中等，注意利用均攤法計算晶胞的構(gòu)成．