Question

【題目】FeSe、MgB2、Nb3Al等超導(dǎo)材料具有廣泛應(yīng)用前景。

（1）Fe2+基態(tài)價(jià)電子的軌道表示式（價(jià)電子排布圖）__，Se、Mg、B三種元素的電負(fù)性大小順序是__。

（2）蒸氣狀態(tài)下以二聚分子存在的A1Cl3的結(jié)構(gòu)式是___，其中A1原子的雜化方式是___，分子中八個(gè)原子___(選填“是”或“不是”)在同一平面上，該分子是____(選填“極性“或“非極性“)分子。

（3）制備FeSe基超導(dǎo)材料Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2過程中需將金屬鋰溶于液氨，從而制得具有很高反應(yīng)活性的金屬電子溶液，反應(yīng)為：Li+(m+n)NH3—X+e-(NH3)n。

①X的化學(xué)式為____；

②NH3的價(jià)層電子對(duì)互斥模型是 ____。

（4）MgB2晶體結(jié)構(gòu)中的B原子層具有類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)，且被六方密排的Mg原子層隔開,B原子位于Mg原子組成的三棱柱的中心。已知：平面中Mg原子間的最近核間距為acm，平面間Mg原子間的最近核間距為bcm，阿伏加德羅常數(shù)為NA。

①B原子層六元環(huán)中處于對(duì)位的B原子核間距為____cm。

②MgB2晶體的密度是____g·cm-3。

Answer 1

【答案】 Se＞B＞Mg sp3 不是 非極性 Li(NH3)m+ 正四面體形 acm

【解析】

(1)基態(tài)Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，則Fe2+基態(tài)價(jià)電子的軌道表示式為；元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，而金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小，Se的非金屬性比B強(qiáng)，Mg為金屬，則Se、Mg、B三種元素的電負(fù)性大小順序是Se＞B＞Mg；

(2)鋁原子和氯原子之間形成共價(jià)鍵，還形成一個(gè)配位鍵，其結(jié)構(gòu)為，氯化鋁中每個(gè)鋁原子含有3個(gè)共價(jià)鍵，且不含孤電子對(duì)，為平面三角形結(jié)構(gòu)，締合雙分子Al2Cl6中Al原子的軌道雜化類型sp3，則分子中八個(gè)原子不是在同一平面上，該分子結(jié)構(gòu)中正負(fù)電荷中心重合，為非極性分子；

(3)①根據(jù)反應(yīng)Li+(m+n)NH3—X+e-(NH3)n，結(jié)合原子守恒和電荷守恒得X的化學(xué)式為Li(NH3)m+；

②NH3分子中N原子形成3個(gè)N-H鍵，還有1對(duì)孤電子對(duì)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1=4，價(jià)層電子對(duì)互斥模型為正四面體形；

(4)①Mg原子形成的六元環(huán)的中心原子Mg與環(huán)上直接相連的兩個(gè)Mg原子形成等邊三角形，邊長(zhǎng)為acm，則中心Mg原子到棱邊的高為acm，則B原子層六元環(huán)中處于對(duì)位的B原子核間距為等邊三角形中心到頂點(diǎn)距離的2倍，即acm××2=acm；

②晶胞中六元環(huán)的面為6個(gè)邊長(zhǎng)為acm的等邊三角形，則六邊形的面積為6×acm×acm×=a2cm2，則晶胞的體積為a2cm2×bcm=a2bcm3；晶胞中含有Mg原子數(shù)為12×+2×=3，B原子數(shù)目為6，則晶胞的質(zhì)量為g=g，則MgB2晶體的密度是g·cm-3=g·cm-3。