Question

【題目】

Al、Fe、Cu 是重要的材料元素，在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問(wèn)題:

（1）基態(tài)Fe的價(jià)電子排布圖為_____________。

（2）已知Al 的第一電離能為578kJ/mol、第二電離能為1817 kJ/mol、第三電離能為2745 kJ/mol、第四電離能為11575 kJ/mol。請(qǐng)解釋其第二電離能增幅較大的原因____________。

（3）已知氯化鋁熔點(diǎn)為194℃,熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電且容易升華，由此可判斷氯化鋁屬于______晶體。

（4）甲醇重整制氫反應(yīng)中，銅基催化劑如CuO/SiO2具有重整溫度低、催化選擇性高的優(yōu)點(diǎn)。Cu、Si、O元素電負(fù)性由大到小的順序是____；SiO2中Si原子采取____雜化。

（5）一種銅的溴化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，與溴緊鄰的溴原子數(shù)目是________，由圖中P點(diǎn)和Q點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)可確定R點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為________；已知晶胞參數(shù)為apm,其密度為_______g/cm3 。(列出計(jì)算式即可)

Answer 1

【答案】 Al原子失去一個(gè)電子后，其3s上有2個(gè)電子為全滿狀態(tài)，較穩(wěn)定 分子 O>Si>Cu sp3 12 (1/4，1/4，1/4)

【解析】

（1）基態(tài)Fe原子價(jià)電子排布式為3d64s2，據(jù)此畫(huà)出其價(jià)電子排布圖；

（2）Al的基態(tài)價(jià)電子排布式為3s23p1，失去一個(gè)電子后，其價(jià)電子排布式為3s2；

（3）分子晶體的熔點(diǎn)一般較低且易升華，在熔融狀態(tài)下不能電離出離子；

（4）金屬的電負(fù)性低于非金屬，O和Si為同主族元素，結(jié)合元素周期律判斷；SiO2的中心原子Si周圍有4個(gè)共價(jià)鍵；

（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)作答；R位于晶胞的左下前方的八分之一的體心；根據(jù)解答。

（1）基態(tài)Fe原子價(jià)電子排布式為3d64s2，s軌道有2個(gè)，d軌道有5個(gè)，根據(jù)洪特規(guī)則可知其價(jià)電子排布圖為：；

（2）Al的第二電離能增幅較大的原因是：Al失去一個(gè)電子后，其3s上有2個(gè)電子，為全充滿狀態(tài)，3p和3d是全空狀態(tài)，故較難失去電子，相對(duì)較穩(wěn)定；

（3）氯化鋁熔點(diǎn)較低且容易升華，其在熔融狀態(tài)下不能電離出離子，故氯化鋁屬于分子晶體；

（4）非金屬性越強(qiáng)的元素，其電負(fù)性越大，金屬的電負(fù)性低于非金屬，O和Si為同主族元素，同主族元素從上至下非金屬性減弱，所以Cu、Si、O元素的電負(fù)性由大到小的順序是：O>Si>Cu；SiO2中每個(gè)Si原子與其周圍的4個(gè)O原子形成共價(jià)鍵，所以Si原子采取sp3雜化；

（5）由圖可知，該晶胞中，溴原子位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，所以與溴原子緊鄰的溴原子分別位于“同層”4個(gè)，“上下溴層”各4個(gè)，總數(shù)為12個(gè)；R點(diǎn)位于晶胞的左下前方的八分之一的體心，P點(diǎn)是頂點(diǎn)，位于坐標(biāo)原點(diǎn)，Q點(diǎn)是面心，由圖中P點(diǎn)和Q點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)，可確定R點(diǎn)的原子坐標(biāo)參數(shù)為(1/4，1/4，1/4)；已知晶胞參數(shù)為apm，NA個(gè)晶胞的體積和質(zhì)量分別為4×144g、NA×（a×10-10cm）3，所以其密度為。