Question

【題目】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，回答下列問(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)分晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。

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

(3)新制備的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類型為____________，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頂點(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)a=0.405nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為_____ 。列式表示Al單質(zhì)的密度___________g·cm-3(不必計(jì)算出結(jié)果)。

Answer 1

【答案】X—射線衍射 4 1s22s22p63s23p63d5 血紅色 sp3、sp2 乙酸存在分子間氫鍵 16 12

【解析】

（1）區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體的方法是X—射線衍射；

（2）根據(jù)Fe原子的核外電子排布式確定未成對(duì)電子數(shù)，失去電子變?yōu)殍F離子時(shí)，先失去4s上的電子后失去3d上的電子，硫氰化鐵為血紅色；

（3）乙醛中甲基上的C采取sp3雜化類型，醛基中的C采取sp2雜化類型；乙酸分子間可形成氫鍵導(dǎo)致沸點(diǎn)較高；根據(jù)O數(shù)目和Cu2O中Cu和O的比例計(jì)算晶胞中Cu原子的數(shù)目；

（4）在Al晶體的一個(gè)晶胞中與它距離相等且最近的Al原子在通過(guò)這個(gè)頂點(diǎn)的三個(gè)面心上，面心占，通過(guò)一個(gè)頂點(diǎn)可形成8個(gè)晶胞；根據(jù)ρ=計(jì)算密度。

（1）從外觀無(wú)法區(qū)分三者，區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體的方法是X—射線衍射，

故答案為：X—射線衍射；

（2）26號(hào)元素Fe基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，可知在3d上存在4個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)e失去3個(gè)電子變?yōu)殍F離子時(shí)，先失去4s上的2個(gè)電子后失去3d上的1個(gè)電子，因此Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，硫氰化鐵為血紅色，

故答案為：4；1s22s22p63s23p63d5；血紅色；

（3）乙醛中甲基上的C形成4個(gè)σ鍵，無(wú)孤電子對(duì)，因此采取sp3雜化類型，醛基中的C形成3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，無(wú)孤電子對(duì)，采取sp2雜化類型；乙酸分子間可形成氫鍵，乙醛分子間不能形成氫鍵，所以乙酸的沸點(diǎn)高于乙醛；該晶胞中O原子數(shù)為4×1+6×+8×=8，由Cu2O中Cu和O的比例可知該晶胞中銅原子數(shù)為O原子數(shù)的2倍，即為16個(gè)；

故答案為：sp3、sp2；乙酸存在分子間氫鍵；16；

（4）在Al晶體的一個(gè)晶胞中與它距離相等且最近的Al原子在通過(guò)這個(gè)頂點(diǎn)的三個(gè)面心上，面心占，通過(guò)一個(gè)頂點(diǎn)可形成8個(gè)晶胞，因此該晶胞中鋁原子的配位數(shù)為8×3×=12；一個(gè)晶胞中Al原子數(shù)為8×+6×=4，因此Al的密度ρ===gcm-3，

故答案為：12；。