Question

【化學(xué)－選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分）早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）準(zhǔn)晶是一種無(wú)平移周期序，但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨(dú)特晶體，可通過(guò)________方法區(qū)別晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。

（2）基態(tài)Fe原子有_______個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)e3+的電子排布式為_(kāi)________。可用硫氰化鉀檢驗(yàn)Fe3+，形成的配合物的顏色為_(kāi)___________。

（3）新制的Cu(OH)2可將乙醛（CH3CHO）氧化成乙酸，而自身還原成Cu2O。乙醛中碳原子的雜化軌道為_(kāi)__________，1mol乙醛分子中含有的鍵的數(shù)目為_(kāi)__________。乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因是___________ 。Cu2O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和定點(diǎn)，則該晶胞中有 個(gè)銅原子。

（4）Al單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為 。列式表示Al單質(zhì)的密度 gcm-3。

Answer 1

⑴X射線(xiàn)衍射法，（1分） ⑵4，（1分）1s22s22p63s23p63d5；（1分）血紅色。（1分）

⑶sp3、sp2；(2分)6NA；(1分)形成了分子間的氫鍵，造成沸點(diǎn)升高；(2分)16 (2分)

⑷12；（2分）（2分）

【解析】

試題分析：（1）準(zhǔn)晶是一種無(wú)平移周期序，但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨(dú)特晶體，可通過(guò)X射線(xiàn)衍射法方法區(qū)別晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。

（2）鐵的原子序數(shù)是26，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知基態(tài)Fe的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，所以鐵原子有4個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)e3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5；可用硫氰化鉀檢驗(yàn)Fe3+，形成的配合物的顏色為血紅色。

（3）新制的Cu(OH)2可將乙醛（CH3CHO）氧化成乙酸，而自身還原成Cu2O。乙醛中甲基上的碳原子形成4個(gè)單鍵，雜化軌道是sp3，醛基上的碳原子形成2個(gè)單鍵，一個(gè)雙鍵，所以雜化軌道為sp2；單鍵都是σ鍵，而雙鍵是由1個(gè)σ鍵和1個(gè)構(gòu)成，則根據(jù)乙醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH3CHO可知，1mol乙醛分子中含有的鍵的數(shù)目為6NA。由于乙酸形成了分子間的氫鍵，造成沸點(diǎn)升高，因此乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛。Cu2O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和定點(diǎn)，則晶胞中氧原子個(gè)數(shù)＝4＋8×1/8＋6×1/2＝8，所以根據(jù)化學(xué)式可知該晶胞中有16個(gè)銅原子。

（4）Al單質(zhì)為面心立方晶體，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為12，其中鋁原子的個(gè)數(shù)是8×1/8＋6×1/2＝4。又因?yàn)槠渚О麉��?shù)nm，則Al單質(zhì)的密度＝m÷V＝gcm-3。

考點(diǎn)：考查晶體性質(zhì)、晶胞計(jì)算、核外電子排布、共價(jià)鍵、雜化軌道等