[化学——选修3：物质结构与性质] 过渡金属元素铬（Cr）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：

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1.[化学——选修3：物质结构与性质]

过渡金属元素铬（Cr）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：

(1) 对于基态Cr原子，下列叙述正确的是(填标号)。

A.轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar] 3d⁵4s¹

B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动

C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大

(2) 三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH₃)₃(H₂O)₂Cl]²⁺中提供电子对形成配位键的原子是，中心离子的配位数为。

(3) [Cr(NH₃)₃(H₂O)₂Cl]²⁺中配体分子NH₃、H₂O以及分子PH₃的空间结构和相应的键角如下图所示。

PH₃中P的杂化类型是， NH₃的沸点比PH₃的，原因是。H₂O的键角小于NH₃的，分析原因。

(4) 在金属材料中添加AlCr₂颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr₂具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是原子。设Cr和Al原子半径分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，则金属原子空间占有率为%(列出计算表达式)。

【考点】

原子核外电子排布; 判断简单分子或离子的构型; 配合物的成键情况; 晶胞的计算; 原子轨道杂化方式及杂化类型判断; 氢键的存在对物质性质的影响;

【答案】

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综合题真题困难

1.碱式硫酸铬[ $\text{[math]}$ ]主要用于鞣制皮革、作媒染剂及生产氢氧化铬和活性黑染料。以酸性含铬废液(主要含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，还含有少量 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )为原料制备碱式硫酸铬的工艺流程如图所示，回答下列问题：

已知：常温下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于或等于 $\text{[math]}$ )时的pH如下表。

离子	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
开始沉淀的pH	7.6	1.9	4.4
完全沉淀的pH	9.6	3.1	5.6

(1) Cr在元素周期表中的位置为。

(2) 加入9%双氧水的作用是(用离子方程式表示)。

(3) “沉铁”时调pH的范围为～。

(4) “沉铬”过程发生反应的离子方程式是，从滤液1中可回收一种氮肥，该物质是(填化学式)。

(5) 金属铬的晶胞结构如图，已知晶胞参数为anm。

①该晶胞中含铬原子的个数为。

②铬原子的配位数为。

③铬原子之间的最短距离为nm(用含a的代数式表示)。

综合题未知普通

2.铁及其化合物具有广泛的应用。回答下列问题：

(1) 铁元素在元素周期表中的位置为，其形成的离子常见的有Fe²⁺和Fe³⁺ ，基态Fe²⁺的价电子的排布式为，相同条件下，Fe³⁺比Fe²⁺稳定，原因是。

(2) 一种二茂铁为骨架的新型手性膦氮配合物结构示意图如下，其中Ph为苯基，Ir为铱元素。该结构中电负性最大的元素为(填元素符号，下同)，分子中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为。P原子的杂化方式为，分子中不含有的化学键类型是(填标号)。

A．离子键 B．配位键 C．极性共价键 D．非极性共价键 E． $\text{[math]}$ 键 F． $\text{[math]}$ 键

(3) 铁酸钇是一种典型的单相多铁性材料其正交相晶胞结构如图所示。

其中铁酸钇的化学式为，已知1号O原子空间坐标为(0，0， $\text{[math]}$ )，2号O原子空间坐标为( $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ -m， $\text{[math]}$ -n)，则3号Fe原子的空间坐标为，若晶胞参数分别为a pm、b pm和c pm，阿伏加德罗常数的值用 $\text{[math]}$ 表示，则该晶体的密度为 $\text{[math]}$ (列出表达式)