Question

2．2017年5月5日中國大飛機C919成功首飛，象征著我國第一架真正意義上的民航干線大飛機飛上藍天!飛機機體的主要材料為鋁、鎂等，還含有極少量的銅．飛機發(fā)動機的關(guān)鍵部位的材料是碳化鎢等．回答下列問題：
（1）銅元素的焰色反應(yīng)呈綠色，其中綠色光對應(yīng)的輻射波長為B（填字母）nm．
A 404 B 543 C 663 D 765
（2）基態(tài)Cu原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是N，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為球形．鉀元素和銅元素屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬鉀的熔點、沸點都比金屬銅低，原因是K的原子半徑較大，且價電子較少，金屬鍵較弱．
（3）現(xiàn)代飛機為了減輕質(zhì)量而不減輕外殼的承壓能力，通常采用符合材料--玻璃纖維增強塑料，其成分之一為環(huán)氧樹脂，常見的E51型環(huán)氧樹脂中部分結(jié)構(gòu)如圖a所示．其中碳原子的雜化方式為sp²、sp³．

（4）圖b為碳化鎢晶體的一部分結(jié)構(gòu)，碳原子嵌入金屬鎢的晶格的間隙，并不破壞原有金屬的晶格，形成填隙固溶體，也稱為填隙化合物．在此結(jié)構(gòu)中，1個鎢原子周圍距離鎢原子最近的碳原子有6個，該晶體的化學(xué)式為WC．
（5）該部分晶體的體積為Vcm³，則碳化鎢的密度為$\frac{1176}{V{N}_{A}}$（用N_A來表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值）g•cm^-3．

Answer 1

分析 （1）綠色波長介于577～492nm之間；
（2）基態(tài)Cu原子核外有4個電子層，最高能層為第四層，最外層電子為4s¹電子，K和Cu屬于同一周期，K的原子半徑較大，且價電子較少，金屬鍵較弱；
（3）分子中碳原子均沒有孤對電子，苯環(huán)中C原子形成3個σ鍵、其它碳原子生成4個σ鍵；
（4）利用均攤法計算鎢原子數(shù)目，以體內(nèi)鎢原子可知，1個鎢原子周圍距離鎢原子最近的碳原子有6個；
（5）計算結(jié)構(gòu)中W、C原子數(shù)目求出摩爾質(zhì)量，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算．

解答 解：（1）綠色波長介于577～492nm之間，只有B符合，故答案為：B；
（2）基態(tài)Cu原子核外有4個電子層，最高能層為第四層，即N層，最外層電子為4s¹電子，該能層電子的電子云輪廓圖形狀為球形，K和Cu屬于同一周期，K的原子半徑較大，且價電子較少，金屬鍵較弱，則金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cu低，
故答案為：N；球形；K的原子半徑較大，且價電子較少，金屬鍵較弱；
（3）分子中碳原子均沒有孤對電子，苯環(huán)中C原子形成3個σ鍵、其它碳原子生成4個σ鍵，雜化軌道數(shù)目分別為3、4，分別采取sp²、sp³ 雜化；
故答案為：sp²、sp³；
（4）在此結(jié)構(gòu)中鎢原子數(shù)目為1+2×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{6}$+6×$\frac{1}{3}$=6，C原子在晶胞內(nèi)部，數(shù)目為6，所以該化合物的化學(xué)式為WC；以體內(nèi)鎢原子可知，1個鎢原子周圍距離鎢原子最近的碳原子有6個；
故答案為：6；WC；
（5）該晶胞中含有6個W和6gC，則M=1176g/mol，該晶胞的質(zhì)量為$\frac{1176}{{N}_{A}}$g，已知晶胞的體積為Vcm³，則ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{1176}{V{N}_{A}}$g•cm^-3；
故答案為：$\frac{1176}{V{N}_{A}}$．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、雜化方式、晶胞結(jié)構(gòu)與計算等，注意識記中學(xué)常見晶胞結(jié)構(gòu)，掌握均攤法進行晶胞的有關(guān)計算，側(cè)重于考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識綜合應(yīng)用能力、分析能力和計算能力．