Question

12．Fe、Al、Cu能與許多其它金屬形成金屬互化物，Cu₉Al₄就是其中一種重要的金屬互化物，回答下列問題．
（1）Cu₉Al₄具有自范性，原子在三維空間里呈周期性有序排列，Cu₉Al₄屬于晶體（填“晶體”或“非晶體”）
（2）Fe、Al、Cu三種元素基態(tài)原子中未成對電子最多的是Fe（填元素符號）．
（3）Cu₉Al₄與鹽酸反應(yīng)后生成AlCl₃，氯化鋁可做為下列反應(yīng)的催化劑

①分子③中碳原子雜化類型．
②已知AlCl₃•NH₃和AlCl₄^-中均有配位鍵．AlCl₃•NH₃中，提供空軌道的原子是Al；
（4）銅能與（SCN）₂反應(yīng)，（SCN）₂對應(yīng)的酸有兩種，理論上硫氰酸（H-S-C≡N）的沸點(diǎn)低于異硫氰酸（H-N=C=S）的沸點(diǎn)，其原因是異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能
（5）一種銅金互化物具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，如圖2所示該金屬互化物中Cu原子與Au原子個數(shù)之比為3：1；該互化物中微粒之間的強(qiáng)相互作用是金屬鍵．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)晶體和非晶體中微粒的排列特點(diǎn)分析；
（2）根據(jù)元素的外圍電子排布分析；
（3）①分子③中碳原子以C=C和C-C鍵的形式存在，根據(jù)C原子的價層電子對數(shù)判斷；
②含有孤對電子的原子提供孤對電子，中心原子提供空軌道；
（4）能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高；
（5）利用均攤法計算晶胞中含有的原子個數(shù)來確定原子個數(shù)之比，金屬晶體中存在金屬鍵．

解答 解：（1）晶體中粒子在三維空間里呈周期性有序排列，有自范性；而非晶體中原子排列相對無序，無自范性，
故答案為：晶體；
（2）Fe的外圍電子排布為3d⁶4s²，含有4個未成對電子，Al的外圍電子排布為3s²3p¹，含有一個未成對電子，Cu的外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，含有一個未成對電子，所以Fe的未成對電子最多；
故答案為：Fe；
（3）①分子③中碳原子以C=C和C-C鍵的形式存在，C=C中C原子的價層電子對數(shù)為3，為sp²雜化，C-C中C原子的價層電子對數(shù)為4，為sp³雜化；
故答案為：sp²、sp³；
②AlCl₃•NH₃中Al為中心原子，NH₃和Cl^-為配體，中心原子Al提供空軌道；
故答案為：Al；
（4）能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高，異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能形成分子間氫鍵，所以異硫氰酸熔沸點(diǎn)高于硫氰酸，
故答案為：異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能；
（5）在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點(diǎn)位置，所以該晶胞中含有銅原子個數(shù)=6×$\frac{1}{2}$=3，金原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為3：1，金屬晶體中含有金屬鍵；
故答案為：3：1；金屬鍵．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，側(cè)重考查學(xué)生空間想象能力及計算能力，涉及晶體與非晶體、核外電子排布、原子的雜化、配位鍵、氫鍵、晶體的計算等知識點(diǎn)，主要是圖象分析和數(shù)據(jù)分析、雜化理論的理解應(yīng)用，題目難度中等．