Question

【題目】第四期某些過渡元素在工業(yè)生產(chǎn)中有著極其重要的作用。

(1)鉻是最硬的金屬單質(zhì)，被稱為“不銹鋼的添加劑”。

寫出Cr在周期表中的位置___________；其原子核外電子排布的最高能層符號(hào)___________.

(2)在1 mol CrO5(其中Cr為+6價(jià))中，含有過氧鍵的數(shù)目為___________。

(3)釩(23V)是我國(guó)的豐產(chǎn)元素，被稱之為“工業(yè)的味精”，廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè)�；卮鹣铝袉栴}：

寫出釩原子價(jià)電子排布圖___________；V2O5常用作SO2轉(zhuǎn)化為SO3的催化劑。SO3的三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu)如圖所示，該結(jié)構(gòu)中S原子的雜化軌道類型為___________；

(4)Ni是一種優(yōu)良的有機(jī)反應(yīng)催化劑，Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4，其中配原子是___________。

(5)鈦稱之為21世紀(jì)金屬，具有一定的生物功能。鈣鈦礦(CaTiO3)晶體是工業(yè)獲取鈦的重要原料。 CaTiO3晶胞如下圖，邊長(zhǎng)為a=0.266m，晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為___________nm，與Ti緊鄰的O個(gè)數(shù)為___________。

(6)在CaTiO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，Ca處于各頂角位置，則T處于___________位置，O處于___________位置。

Answer 1

【答案】第四周期第ⅥB族 N 2NA sp3 C 0.188 12 體心 棱心

【解析】

(1)Cr為24號(hào)元素，在元素周期表中的位置為第四周期第ⅥB族，核外電子排布最高的能級(jí)層為第4層，為N層。答案為第四周期第ⅥB族 N；

(2)過氧根中的氧的化合價(jià)為－1價(jià)，其他的氧為－2價(jià)，則可以設(shè)有x個(gè)過氧根，有y個(gè)氧離子，則根據(jù)化合物的化合價(jià)代數(shù)和為0以及原子守恒，過氧根中有2個(gè)O為-1價(jià)，則有2x×（-1）+ y×（-2）+5=0，2x+y=5，可以求得x=2，則1molCrO5中含有2mol過氧鍵，過氧鍵的數(shù)目為2NA；答案為2NA；

(3)V為23號(hào)元素，其價(jià)電子的排布為3d34s2，則其價(jià)電子排布圖為；從示意圖可以看出來(lái)，每個(gè)S原子與4個(gè)氧原子形成四面體結(jié)構(gòu)，類似于CH4，故其S原子的雜化類型為sp3，答案為 sp3；

(4) Ni(CO)4中，配位原子能夠提供電子對(duì)，其配位原子是否有孤對(duì)電子和電負(fù)性有關(guān)，O的電負(fù)性太大，不易提供電子對(duì)，而O的孤對(duì)電子配位給C原子，使得C原子一端擁有的電子較多，而且C的電負(fù)性沒有O大，易給出電子，因此配位原子是C。答案是C。

(5) 晶胞中Ti、Ca、O分別處于頂角、體心、面心位置。Ti與O間的最短距離為面對(duì)角線的一半，為nm，與Ti緊鄰的O，在Ti原子的上部有4個(gè)，在與Ti原子同平面的有4個(gè)O原子，在Ti原子的下面也有4個(gè)O原子，一共12個(gè)，答案為0.188nm 12；

(6) CaTiO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，Ca處于各頂角位置，O與Ga在同一直線上，則O在棱上。Ti在Ga形成的六面體的中心，則Ti為體心。答案為體心 棱心