Question

17．大型飛機的發(fā)動機被譽為航空工業(yè)皇冠上的“寶石”．制造過程中通常采用碳化鎢做關(guān)鍵部位的材料
（1）鎢元素位于周期表的第六周期第VIB族，請寫出其外圍電子排布式5d⁴6s²
（2）圖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，其中鎢原子有6個，1個鎢原子周圍距離鎢原子最近的碳原子有6個，下列金屬元素的堆積方式與碳化鎢晶胞中碳原子和鎢原子所處位置類似的是C
A．Fe  CuB．Ti  Au    C．Mg  Zn   D．Cu  Ag
（3）假設(shè)該部分晶體的體積為Vcm³，碳化鎢的摩爾質(zhì)量為M g/mol，密度為b g/cm³，則阿伏加德羅常數(shù)N_A用上述數(shù)據(jù)可以表示為$\frac{6M}{bV}$．

Answer 1

分析 （1）鎢元素位于周期表的第六周期第VIB族，據(jù)此書寫其外圍電子排布式；
（2）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，碳化鎢晶胞中碳原子和鎢原子所處位置為六方最密堆積，與Mg的堆積方式相同；
（3）計算結(jié)構(gòu)中W、C原子數(shù)目，利用阿伏伽德羅常數(shù)表示出質(zhì)量，再根據(jù)m=ρV計算．

解答 解：（1）鎢元素位于周期表的第六周期第VIB族，其外圍電子排布式為：5d⁴6s²，
故答案為：5d⁴6s²；
（2）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，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，碳化鎢晶胞中碳原子和鎢原子所處位置為六方最密堆積，與Mg的堆積方式相同，
故答案為：6；6；C；
（3）結(jié)構(gòu)中W原子數(shù)目為6、C原子數(shù)目為6，則晶胞的質(zhì)量為6×$\frac{Mg/mol}{N{\;}_{A}mol{\;}^{-1}}$，則6×$\frac{Mg/mol}{N{\;}_{A}mol{\;}^{-1}}$=Vcm³×b g/cm³，故N_A=$\frac{6M}{bV}$，
故答案為：$\frac{6M}{bV}$．

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、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，難度中等．