Question

【題目】2019年10月1曰，在慶祝中華人民共和國成立70周年的閱兵儀式上，最后亮相的DF-31A洲際戰(zhàn)略導(dǎo)彈是我國大國地位、國防實(shí)力的顯著標(biāo)志。其制作材料中包含了Fe、Cr、Ni、C等多種元素。回答下列問題：

（1）基態(tài)Cr原子的價(jià)電子排布式為___。

（2）實(shí)驗(yàn)室常用KSCN溶液、苯酚（）檢驗(yàn)Fe3+。

①第一電離能：N___O(填“＞”或“<”)。

②1mol苯酚中含有的σ數(shù)目為___。

③苯酚中的氧原子和碳原子均采用相同的雜化方式，其類型為___。

④從結(jié)構(gòu)的角度分析苯酚的酚羥基有弱酸性的原因?yàn)?/span>___。

（3）碳的一種同素異形體的晶體可采取非最密堆積，然后在空隙中插入金屬離子獲得超導(dǎo)體。如圖為一種超導(dǎo)體的面心立方晶胞，C60分子占據(jù)頂點(diǎn)和面心處，K+占據(jù)的是C60分子圍成的___空隙和___空隙（填幾何空間構(gòu)型）；若C60分子的坐標(biāo)參數(shù)分別為A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，則距離A位置最近的陽離子的原子坐標(biāo)參數(shù)為___。

（4）Ni可以形成多種氧化物，其中一種NiaO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，a的值為0.88，且晶體中的Ni分別為Ni2+、Ni3+，則晶體Ni2與Ni3+產(chǎn)的最簡(jiǎn)整數(shù)比為___，晶胞參數(shù)為428pm，則晶體密度為___gcm-3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，列出表達(dá)式）。

Answer 1

【答案】3d54s1 ＞ 13NA sp2 酚羥基的氧原子參與形成了大π鍵，使氧原子電荷密度下降，氫離子容易電離 正四面體 正八面體 （，，） 8：3

【解析】

⑴基態(tài)Cr原子有24個(gè)電子，電子排布式為[Ar]3d54s1。

⑵①同周期從左到右第一電離能有增大的趨勢(shì)，但第VA族大于第VIA族；②1個(gè)苯酚分子含有5個(gè)C—H鍵，6個(gè)C—C鍵，1個(gè)O—H鍵；③苯酚中的氧原子和碳原子均采用相同的雜化方式，每個(gè)碳原子有3個(gè)σ鍵，無孤對(duì)電子；④酚羥基的氧原子參與形成了大π鍵，使氧原子電荷密度下降，氫離子容易電離。

⑶，如圖，2號(hào)K+在三個(gè)面心和一個(gè)頂點(diǎn)共4個(gè)C60形成的四面體的體心，1號(hào)在上下左右前后6個(gè)C60形成的正八面體的體心。

⑷根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒計(jì)算兩種鎳離子的個(gè)數(shù)，根據(jù)晶體密度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。

⑴基態(tài)Cr原子有24個(gè)電子，電子排布式為[Ar]3d54s1，基態(tài)Cr的價(jià)電子排布式為3d54s1；故答案為：3d54s1。

⑵①同周期從左到右第一電離能有增大的趨勢(shì)，但第VA族大于第VIA族，因此第一電離能：N ＞O；故答案為：＞。

②1個(gè)苯酚分子含有5個(gè)C—H鍵，6個(gè)C—C鍵，1個(gè)O—H鍵，即共13個(gè)σ鍵，因此1mol苯酚中含有的σ數(shù)目為13NA；故答案為：13NA。

③苯酚中的氧原子和碳原子均采用相同的雜化方式，每個(gè)碳原子有3個(gè)σ鍵，無孤對(duì)電子，因此其雜化類型為sp2；故答案為：sp2。

④從結(jié)構(gòu)的角度分析苯酚的酚羥基有弱酸性的原因?yàn)榉恿u基的氧原子參與形成了大π鍵，使氧原子電荷密度下降，氫離子容易電離；故答案為：酚羥基的氧原子參與形成了大π鍵，使氧原子電荷密度下降，氫離子容易電離。

⑶如圖為一種超導(dǎo)體的面心立方晶胞，C60分子占據(jù)頂點(diǎn)和面心處，，如圖，2號(hào)K+在三個(gè)面心和一個(gè)頂點(diǎn)共4個(gè)C60形成的四面體的體心，1號(hào)在上下左右前后6個(gè)C60形成的正八面體的體心，因此K+占據(jù)的是C60分子圍成的正四面體空隙和正八面體空隙；若C60分子的坐標(biāo)參數(shù)分別為A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，則距離A位置最近的陽離子就是2號(hào)K+，其原子坐標(biāo)參數(shù)為(，，)；故答案為：正四面體；正八面體；(，，)。

⑷Ni可以形成多種氧化物，其中一種NiaO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Ni和4個(gè)氧，由于晶體缺陷，a的值為0.88，且晶體中的Ni分別為Ni2+、Ni3+，設(shè)Ni2+有x個(gè)，Ni3+有y個(gè)，根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒得到x + y =0.88，2x + 3y = 2，解得x=0.64，y=0.24，0.64:0.24 =8:3，因此晶體Ni2+與Ni3+的最簡(jiǎn)整數(shù)比為8:3，晶胞參數(shù)為428pm，則晶體密度為；故答案為：8:3；。