Question

【題目】不銹鋼是由鐵、鉻(Cr)、鎳(Ni)、碳、硅及眾多不同元素組成的合金。完成下列填空：

(1)寫出碳原子最外層電子的軌道表示式______________，其最外層有____種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子。

(2)硅烷(SiH4)可用于制備高純硅，已知硅烷的分解溫度遠(yuǎn)低于甲烷，從原子結(jié)構(gòu)角度解釋其原因：_____________________________________________________。

(3)下面是工業(yè)上冶煉Cr時涉及到的反應(yīng)：

CrO42－+ S+ H2O→ Cr(OH)3↓+ S2O32－+

①請將方程式補(bǔ)充完整并配平____________________。

②上述反應(yīng)中，若轉(zhuǎn)移了3mol電子，得到的還原產(chǎn)物是__________mol。

③Cr(OH)3和Al(OH)3類似，也是兩性氫氧化物，寫出Cr(OH)3的電離方程式________。

(4)鎳粉在CO中低溫加熱，生成無色揮發(fā)性液態(tài)Ni(CO)4，呈四面體構(gòu)型。Ni(CO)4是________________晶體，Ni(CO)4易溶于下列_______（填序號）。

a．水 b．四氯化碳 c．苯 d．硫酸鎳溶液

Answer 1

【答案】 4 C和Si最外層電子數(shù)相同，C原子半徑小于Si，所以硅元素的非金屬性弱于碳元素，硅烷的熱穩(wěn)定性弱于甲烷 4CrO42－+6S+7H2O →4Cr(OH)3↓+3S2O32－+2OH－ 1 CrO2－+ H++ H2OCr(OH)3Cr3++3OH－ 分子晶體 b、c

【解析】

(1) 碳原子最外層有4個電子，2s能級上有2個電子、2p能級上有2個電子，根據(jù)構(gòu)造原理、泡利原理、洪特規(guī)則，其最外層電子的軌道表示式為；每個電子的運(yùn)動狀態(tài)都是不一樣的，所以有4種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子。

(2) C和Si最外層電子數(shù)相同（是同主族元素），C原子半徑小于Si，Si元素的非金屬性弱于C元素，硅烷的熱穩(wěn)定性弱于甲烷，故硅烷的分解溫度遠(yuǎn)低于甲烷。

(3) ①該反應(yīng)中S元素化合價由0價變?yōu)?2價、Cr元素化合價由+6價變?yōu)?3價，根據(jù)化合價總變化相等，可知CrO42－與S的比值為2:3，再根據(jù)原子守恒可以配平Cr(OH)3與S2O32－，生成物中缺的物質(zhì)是OH-，可利用電荷守恒配平，最后配水即可，4CrO42－+6S+7H2O →4Cr(OH)3↓+3S2O32－+2OH－。

②該反應(yīng)中還原產(chǎn)物是Cr(OH)3，根據(jù)還原產(chǎn)物和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式可知若轉(zhuǎn)移了3mol電子，得到的還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量3mol/3=1 mol。

③根據(jù)氫氧化鋁的電離方程式，可知Cr(OH)3的電離方程式為CrO2－+ H++ H2O Cr(OH)3 Cr3++3OH－。

(4) 根據(jù)該物質(zhì)的熔沸點可知，該物質(zhì)屬于分子晶體，該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)為正四面體結(jié)構(gòu)，正負(fù)電荷中心重合，為非極性分子，根據(jù)相似相溶原理知，非極性分子的溶質(zhì)易溶于非極性分子的溶劑，苯和四氯化碳都是非極性分子，所以該物質(zhì)易溶于苯和四氯化碳。