Question

9．某寶石的主要成分是Al₂O₃，其中混有少量Mg、Ti、Fe等雜質(zhì)而使其呈藍(lán)色．
（1）Mg、Al、的第一電離能：Mg＞A1（填“＜”、“＞”或“=”）；Ti的基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d²4s²．
（2）A1Cl₃晶體在熔化時(shí)，形成Al₂Cl₆分子，Al₂Cl₆中Al原子的雜化方式為sp³．Al₂Cl₆中不存在的化學(xué)鍵是d（填寫序號(hào)）．
a．共價(jià)鍵  b．配位鍵  c．σ鍵  d．π鍵
（3）一種Al-Fe合金的立體晶胞如圖所示．該晶胞中Al、Fe原子的個(gè)數(shù)比為1：2．若該晶體的密度為pg•cm^-3，則晶胞的邊長(zhǎng)為$\root{3}{\frac{556}{ρ{N}_{A}}}$cm（用含p、N_A的代數(shù)式表示，不必化簡(jiǎn)）．

Answer 1

分析 （1）同周期從左到右第一電離能增大，第IIA與IIIA反常；Ti的原子序數(shù)為22，位于周期表中的第四周期第ⅣB族；
（2）Al₂Cl₆的結(jié)構(gòu)為，每個(gè)Al原子含有4個(gè)價(jià)層電子對(duì)；每個(gè)Al原子形成3個(gè)共價(jià)鍵和一個(gè)配位鍵；
（3）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知，鐵原子分布在立方體的體心、頂點(diǎn)、棱邊的中點(diǎn)、面心，利用均攤法可知晶胞中含有鐵原子數(shù)為1+6×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{4}$=8，鋁原子分布在立方體的體內(nèi)，數(shù)目為4，據(jù)此計(jì)算；根據(jù)密度和晶胞的質(zhì)量可以求得晶胞的體積，再求得邊長(zhǎng)，據(jù)此答題．

解答 解：（1）同周期從左到右第一電離能增大，第IIA與IIIA反常，因?yàn)镸g的價(jià)電子排布式是3s²，處于全滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，而Al是3s²3p¹，所以第一電離能：Mg＞Al，
Ti的原子序數(shù)為22，位于周期表中的第四周期第ⅣB族，其電子排布為[Ar]3d²4s²，
故答案為：＞；[Ar]3d²4s²；
（2）Al₂Cl₆的結(jié)構(gòu)為，每個(gè)Al原子含有4個(gè)價(jià)層電子對(duì)，則Al原子的雜化方式為sp³雜化；每個(gè)Al原子形成3個(gè)共價(jià)鍵和一個(gè)配位鍵，則Al₂Cl₆中含有共價(jià)鍵、配位鍵，共價(jià)單鍵中含有σ鍵，雙鍵中含有π鍵，分子中沒(méi)有雙鍵，所以沒(méi)有π鍵；
故答案為：sp³；d；
（3）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知，鐵原子分布在立方體的體心、頂點(diǎn)、棱邊的中點(diǎn)、面心，利用均攤法可知晶胞中含有鐵原子數(shù)為1+6×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{4}$=8，鋁原子分布在立方體的體內(nèi)，數(shù)目為4，所以鋁原子與鐵原子的個(gè)數(shù)之比為4：8=1：2；
根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知，鐵原子數(shù)為8，鋁原子分布在立方體的體內(nèi)，數(shù)目為4，
設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為a，則晶胞的密度ρ=$\frac{\frac{8×56+4×27}{{N}_{A}}}{{a}^{3}}$，
所以a=$\root{3}{\frac{556}{ρ{N}_{A}}}$，
故答案為：1：2；$\root{3}{\frac{556}{ρ{N}_{A}}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，題目涉及第一電離能、電子排布式、雜化類型的判斷、配位鍵、晶胞的計(jì)算，難度中等，解題時(shí)要注意對(duì)均攤法和晶胞密度公式的正確運(yùn)用．