Question

【題目】據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道，我國(guó)科學(xué)家研制成功一系列石墨烯限域的3d過(guò)渡金屬中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化劑，在室溫條件下以H2O2為氧化劑直接將CH4氧化成C的含氧化合物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）在Fe、Co、Ni、Cu中，某基態(tài)原子核外電子排布遵循“洪特規(guī)則特例”（指能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低），該原子的外圍電子排布式為__。

（2）在第四周期所有元素中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)最多的元素是__（填元素符號(hào)）。

（3）金屬晶體熱導(dǎo)率隨溫度升高會(huì)降低，其原因是__。

（4）銅的焰色反應(yīng)呈___。在現(xiàn)代化學(xué)中，常用于區(qū)分晶體與非晶體的方法為___。

（5）Mn和Co的熔點(diǎn)較高的是___，原因___。

（6）鈷晶胞和白銅(銅鎳合金)晶胞分別如圖1、2所示。

①鈷晶胞堆積方式的名稱為__；

②已知白銅晶胞的密度為dg·cm-3，NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。圖2晶胞中兩個(gè)面心上銅原子最短核間距為__pm(列出計(jì)算式)。

Answer 1

【答案】3d104s1 Cr 電子氣中的自由電子在熱的作用下與金屬原子頻繁碰撞（溫度升高電阻增大） 綠 X-射線衍射法 Co 價(jià)電子數(shù)多半徑小金屬鍵強(qiáng) 六方最密堆積 ×1010

【解析】

(1)在Fe、Co、Ni、Cu中，Cu遵循“洪特規(guī)則特例”，3d軌道為全滿狀態(tài)；

(2)在第四周期所有元素中，基態(tài)原子最多有6個(gè)未成對(duì)電子；

(3）金屬通過(guò)自由電子與金屬離子碰撞導(dǎo)熱；

(4)x射線衍射法是一種研究晶體結(jié)構(gòu)的方法；

(5)金屬鍵越強(qiáng)，金屬晶體的熔點(diǎn)越高；

(6)先根據(jù)晶體的密度計(jì)算晶胞的邊長(zhǎng)，再計(jì)算兩個(gè)面心上銅原子最短核間距；

(1)在Fe、Co、Ni、Cu中，Cu遵循“洪特規(guī)則特例”，3d軌道為全滿狀態(tài)，Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1；

(2)在第四周期所有元素中，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)最多的原子，外圍電子排布式為3d54s1，該元素符號(hào)是Cr；

(3)電子氣中的自由電子在熱的作用下與金屬原子碰撞的概率增大，這樣電子氣不易將動(dòng)能傳遠(yuǎn)，導(dǎo)熱率自然下降；

(4)銅的焰色反應(yīng)呈綠色。在現(xiàn)代化學(xué)中，對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)區(qū)分晶體與非晶體， 所以區(qū)分晶體與非晶體的方法為X-射線衍射法；

(5)Mn和Co相比，Co價(jià)電子數(shù)多、半徑小， Co金屬鍵強(qiáng)，所以熔點(diǎn)較高的是Co；

(6)①圖1為六方晶胞，所以鈷晶胞堆積方式是六方最密堆積；

②設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為a pm，則晶胞的體積為 ，根據(jù)均攤原則，1個(gè)晶胞含有銅原子數(shù)是 、鎳原子數(shù)是， ，，晶胞中兩個(gè)面心上銅原子最短核間距為×1010。