高中|能量最低原理泡利原理洪特规则题目答案及解析如下,仅供参考!
选修三
第一章原子结构与性质
第一节原子结构
能量最低原理泡利原理洪特规则
过渡金属元素铬$\rm(\text{Cr}\rm)$是不锈钢的重要成分,在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。
回答下列问题:
对于基态$\rm\text{Cr}$原子,下列叙述正确的是$\rm($填标号$\rm)$。
$\rmA$.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为$\rm\left[\text{Ar}\right]\text{3}{{\text{d}}^{5}}\text{4}{{\text{s}}^{1}}$
$\rmB$.$\rm\text{4s}$电子能量较高,总是在比$\rm\text{3s}$子离核更远的地方运动
$\rmC$.电负性比钾高,原子对键合电子的吸引力比钾大
$\rmA$.基态$\rmCr$原子核外有$\rm24$个电子,电子排布式为$\rm[Ar]3d^{5}4s^{1}$,价电子排布式为$\rm3d^{5}4s^{1}$,轨道处于半充满状态,体系总能量低,故$\rmA$正确;
$\rmB$.电子层是距离原子核由近到远排列的,则多电子原子中电子离核的平均距离$\rm4s\gt3s$,离原子核越远,层数越大,能量越高,$\rm4s$电子在$\rm4s$区域出现的几率多,但不总是在比$\rm3s$电子离核更远的区域运动,故$\rmB$错误;
$\rmC$.金属元素金属性越强,电负性越小,对键合原子吸引力小,与铬相比钾的金属性较强,即铬的电负性比钾强且对键合原子吸引力较大,故$\rmC$正确;
故答案为:$\rmAC$;
三价铬离子能形成多种配位化合物。
$\rm{{\left[\text{Cr}{{\left(\text{N}{{\text{H}}_{3}}\right)}_{3}}{{\left({{\text{H}}_{2}}\text{O}\right)}_{2}}\text{Cl}\right]}^{2+}}$中提供电子对形成配位键的原子是,中心离子配位数为。
配体原子提供孤对电子与中心的金属离子形成配位键,该配体分子$\rm{{\left[\text{Cr}{{\left(\text{N}{{\text{H}}_{3}}\right)}_{3}}{{\left({{\text{H}}_{2}}\text{O}\right)}_{2}}\text{Cl}\right]}^{2+}}$中$\rmNH_{3}$中的$\rmN$、$\rmH_{2}O$中的$\rmO$和$\rmCl^{-}$离子均存在孤对电子形成配位键,因此,提供电子对形成配位键的原子是$\rmN$、$\rmO$、$\rmCl$;配位数即为中心离子形成配位键的总数,配体每提供一对孤对电子就形成一个配位键,故配位数为$\rm6$;
$\rm{{\left[\text{Cr}{{\left(\text{N}{{\text{H}}_{3}}\right)}_{3}}{{\left({{\text{H}}_{2}}\text{O}\right)}_{2}}\text{Cl}\right]}^{2+}}$中配体分子$\rm\text{N}{{\text{H}}_{3}}、{{\text{H}}_{2}}\text{O}$以及分子$\rm\text{P}{{\text{H}}_{3}}$的空间结构和相应的键角如下图所示,$\rm\text{P}{{\text{H}}_{3}}$中$\rm\text{P}$的杂化类型是,$\rm\text{N}{{\text{H}}_{3}}$的沸点比$\rm\text{P}{{\text{H}}_{3}}$的,原因是。
$\rmPH_{3}$中$\rmP$原子形成$\rm3$个$\rm\sigma$键,有$\rm1$对孤电子对,则$\rmP$的杂化类型是$\rmsp^{3}$杂化;$\rmNH_{3}$的分子间形成了氢键,而$\rmPH_{3}$中没有氢键的存在,氢键使物质的沸点升高,则$\rmNH_{3}$的沸点比$\rmPH_{3}$的高;$\rmH_{2}O$中$\rmO$原子形成$\rm2$个$\rm\sigma$键,有$\rm2$对孤电子对;$\rmNH_{3}$中$\rmN$原子形成$\rm3$个$\rm\sigma$键,有$\rm1$对孤电子对,$\rmVSEPR$模型都为四面体构型,由于孤电子对间排斥力$\rm\gt$孤电子对和成键电子对间的排斥力$\rm\gt$成键电子对间的排斥力,所以$\rmH_{2}O$的键角小于$\rmNH_{3}$的键角;
在金属材料中添加$\rm\text{AlC}{{\text{r}}_{2}}$颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。$\rm\text{AlC}{{\text{r}}_{2}}$具有体心四方结构,如图所示。处于顶角位置的是原子。
晶胞中黑球位于晶胞的体心和顶点,黑色球个数为$\rm8\times\dfrac{1}{8}\rm+1=2$;$\rm8$个白球位于$\rm4$条棱上和晶胞体内,白色球个数为$\rm8\times\dfrac{1}{4}\rm+2=4$,根据化学式$\rmAlCr_{2}$可知$\rmAl$原子与$\rmCr$原子的比为$\rm1:2$,则黑色球代表$\rmAl$原子、白色球代表$\rmCr$原子,即处于顶角位置的黑球为$\rmAl$。
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