Question

不銹鋼是由鐵、鉻、碳及眾多不同元素所組成的合金，鐵是主要成分元素，鉻是第一主要的合金元素．其中鉻的含量不能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜CrO₃防止腐蝕．
（1）寫出Fe²⁺的基態離子的電子排布式：______；基態碳（C）原子的軌道表示式為______．
（2）[Cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中Cr的配位數為______；已知CrO₅中Cr為+6價，則CrO₅的結構式為______．
（3）H₂O的分子構型為______；H₂O分子間能形成氫鍵的原因是______．
（4）Fe的一種晶體如圖2中的甲、乙所示，若按甲虛線方向切乙得到的圖3中A～B圖中正確的是______．

（5）金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖4所示．體心立方晶胞與面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數之比為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）Fe的原子序數為26，根據能量最低原理可寫出基態原子的電子排布式，進而寫出Fe²⁺的基態離子的電子排布式，根據能連最低原理和洪特規則和泡利不相容原理書寫軌道式；
（2）根據化學式判斷配位數，CrO₅中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個Cr-O鍵中Cr為+1價，在Cr=O鍵注重Cr為+2價，以此書寫結構式；
（3）根據價層電子對數和δ鍵數判斷分子的立體構型，O原子電負性較大，氫化物中含有氫鍵；
（4）根據晶胞堆積形成較大晶體，按甲虛線方向切乙形成的縱截面分析；
（5）利用均攤法計算．
解答：解：（1）Fe的原子序數為26，Fe的基態原子的電子排布式為1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁶4s²，則Fe²⁺的基態離子的電子排布式為[Ar]3d⁶或1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁶，C原子序數為6，則基態碳（C）原子的軌道表示式為，
故答案為：[Ar]3d⁶或1s²2s²2p⁴3s²3p⁴3d⁶；；
（2）[Cr（H₂O）₄Cl₂]Cl?2H₂O中Cr與4個H₂O，2個Cl^-形成配位鍵，所以配位數為6，CrO₅中存在過氧鍵、Cr-O鍵、Cr=O，在4個Cr-O鍵中Cr為+1價，在Cr=O鍵中Cr為+2價，則結構式為，
故答案為：6；；
（3）H₂O中含有2個δ鍵，2個孤電子對，則分子的立體構型為C形，O原子電負性較大，氫化物中含有氫鍵，
故答案為：V形分子；分子中有帶孤電子對、電負性較強的氧原子，而且有一個與電負性較強的氧原子直接相連的氫原子；
（4）甲中Fe位于頂點和體心，乙由8各甲組成，按甲虛線方向切乙形成的縱截面邊長不相等，則排除B、D，由于每個小晶胞中的體心含有1個Fe原子，則應為A，故答案為：A；
（5）圖4中體心立方晶胞Fe原子位于頂點和體心，晶胞中含有1+8×=2個Fe原子，
面心立方晶胞中Fe原子位于頂點和面心，晶胞中含有6×+8×=4個Fe原子，
所以兩種晶體的基本結構單元中的原子個數之比為2：4=1：2，
故答案為：1：2．
點評：本題考查較為綜合，涉及電子排布式、結構式以及晶胞的計算，本題易錯點為（4），注意把握題目信息．