Question

【題目】早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由Al、Ca、Cu、Fe 四種金屬元素組成，回答下列問(wèn)題：

（1）基態(tài)Fe原子有_______個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)e3+的價(jià)電子排布式為__________。

（2）新制的Cu(OH)2可將乙醛氧化成乙酸，而自身還原成Cu2O。乙醛分子中含有的σ鍵與π鍵的比例為___。乙醛中碳原子的雜化軌道類型為_____，配合物[Cu(NH3)4](OH)2中含有的化學(xué)鍵類型有_________，1 mol該物質(zhì)中有______個(gè)σ鍵。

（3）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頂點(diǎn)，則該晶胞中有______個(gè)銅原子。

（4）CaCl2熔點(diǎn)高于AlCl3的原因__________________________________。

（5）CaF2晶胞如圖所示，已知：氟化鈣晶體密度為ρg·cm-3，NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。氟化鈣晶體中Ca2+和F-之間最近核間距(d)為______________pm(只要求列出計(jì)算式即可)。

Answer 1

【答案】4 1s22s22p63s23p63d5 6: 1 sp2 sp3 離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵 18NA 16 CaCl2是離子晶體，AlCl3是分子晶體

【解析】

(1)26號(hào)元素鐵基態(tài)原子核外電子排布是為1s22s22p63s23p63d64s2，可知在3d上存在4個(gè)未成對(duì)電子，失去電子變成鐵離子時(shí)，先失去4s上的2個(gè)電子后失去3d上的1個(gè)電子，因此鐵離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5；(2).一個(gè)乙醛分子含有6個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，乙醛中甲基上的碳形成4條σ鍵，無(wú)孤對(duì)電子，因此采取sp3雜化類型，醛基中的碳形成3條σ鍵和1條π鍵，無(wú)孤對(duì)電子，采取sp2雜化類型。配合物｛Cu(NH3)4｝(OH)2中銅離子提供空軌道，氮原子提供孤對(duì)電子，銅離子和氨氣分子之間形成配位鍵，氨氣分子中氮和氫原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合，內(nèi)界離子和外界離子氫氧根離子之間以離子鍵結(jié)合，所以含有的化學(xué)鍵離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵, 1mol [Cu(NH3)4](OH)2中含4mol氨氣，4mol氨氣總共含有σ鍵的物質(zhì)的量為12mol，1mol該配合物中含有4mol配位鍵，外界的氫氧根離子中也有2molσ鍵，所以含有的σ鍵的物質(zhì)的量為18mol，即18NA 個(gè)。(3).該晶胞中氧原子個(gè)數(shù)為=8，有氧化亞銅中銅和氧的比例關(guān)系可知該晶胞中銅原子個(gè)數(shù)為氧原子個(gè)數(shù)的2倍，即為16個(gè)。(4) CaCl2是離子晶體，AlCl3是分子晶體，所以氯化鈣的熔點(diǎn)比氯化鋁的高。 (5)該晶胞中氟離子個(gè)數(shù)為8，鈣離子個(gè)數(shù)為=4，故1mol晶胞的質(zhì)量為4×78g，由晶胞的密度可以求出晶胞的體積為cm3，故晶胞的邊長(zhǎng)為cm。將晶胞分成8個(gè)小正方體，則氟離子與鈣離子之間的最小距離就是小正方體的頂點(diǎn)與體心之間的距離，因此，d=cm=pm。