Question

[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）

早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成�；卮鹣铝袉栴}：

（1）準(zhǔn)晶是一種無平移周期序，但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨(dú)特晶體，可通過________方法區(qū)別晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。

（2）基態(tài)Fe原子有_______個(gè)未成對電子，F(xiàn)e3+的電子排布式為_________�？捎昧蚯杌�鉀檢驗(yàn)Fe3+，形成的配合物的顏色為____________。

（3）新制的Cu(OH)2可將乙醛（CH3CHO）氧化成乙酸，而自身還原成Cu2O。乙醛中碳原子的雜化軌道為___________，1mol乙醛分子中含有的鍵的數(shù)目為___________。乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因是___________ 。Cu2O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和定點(diǎn)，則該晶胞中有 個(gè)銅原子。

（4）Al單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為 。列式表示Al單質(zhì)的密度 gcm-3。

Answer 1

（1）X射線衍射法，（1分）

（2）4，（1分）1s22s22p63s23p63d5；（1分）血紅色。（1分）

（3）sp3、sp2；（2分）6NA；（1分）形成了分子間的氫鍵，造成沸點(diǎn)升高；（2分）16。（2分）

（4）12；（2分）（2分）

【解析】

試題分析：（1）因?yàn)榫�體對X射線發(fā)生衍射，非晶體不發(fā)生衍射，準(zhǔn)晶體介于二者之間，因此可以通過X射線衍射區(qū)別晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。（2）Fe基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，在3d軌道上有4個(gè)未成對電子，失去4s上的2個(gè)電子和3d上的1個(gè)電子，得到Fe3+，所以Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5；（3）乙醛分子結(jié)構(gòu)為，其中甲基上的C形成4條σ鍵，為sp3雜化，醛基中的C形成3條σ鍵和1條π鍵，為sp2雜化；1個(gè)乙醛分子中σ鍵有6個(gè)，π鍵有1個(gè)；乙酸分子中含有O-H鍵，分子間可形成氫鍵，而乙醛不能形成氫鍵，所以乙酸的沸點(diǎn)高于乙醛；根據(jù)均攤法：該晶胞中O原子數(shù)為4×1+6×1/2+8×1/8=8,由由Cu2O化學(xué)式可知Cu為O原子數(shù)的2倍，即為16個(gè)；（4）已知Al為面心立方晶體，則在Al晶體的每一個(gè)晶胞中頂點(diǎn)的Al原子與它距離相等且最近的Al原子在通過這個(gè)頂點(diǎn)的三個(gè)面心上,有8個(gè)晶胞通過這個(gè)頂點(diǎn)，所以晶胞中鋁原子的配位數(shù)為(3×1/2)×8=12；由鋁的晶胞構(gòu)成，可得Al單質(zhì)的密度gcm-3

考點(diǎn)：晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體，原子核外電子排布式的寫法及電子軌道中電子排布規(guī)律、氫鍵、雜化類型、晶胞配位數(shù)。