Question

【題目】早期發現的一種天然二十面體準晶顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成。回答下列問題：

（1）準晶是一種無平移周期序，但有嚴格準周期位置序的獨特晶體，可通過________方法區別晶體、準晶體和非晶體。

（2）基態Fe原子有_________個未成對電子，Fe3+的電子排布式為 _。可用硫氰化鉀檢驗Fe3+，現象是 。

（3）根據價層電子對互斥理論判斷：SO42—的立體構型為_ ，H3O+ 的立體構型為 。

（4）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目為___________。Cu2O為半導體材料，在其立方晶胞內部有4個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則該晶胞中有 個銅原子。

（5）Al單質為面心立方晶體，其晶胞如圖。晶胞中鋁原子的配位數為 。

Answer 1

【答案】（1）X射線衍射法；

（2）4；1s22s22p63s23p63d5；形成血紅色溶液；

（3）正四面體； 三角錐形；

（4）sp3、sp2；6NA； 16；

（5）12

【解析】

試題分析：（1）從外觀無法區分三者，但用X光照射揮發現：晶體對X射線發生衍射，非晶體不發生衍射，準晶體介于二者之間，因此通過有無衍射現象即可確定，故答案為：X射線衍射；

（2）26號元素Fe基態原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，可知在3d上存在4個未成對電子，失去電子變為鐵離子時，先失去4s上的2個電子后失去3d上的1個電子，因此Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，硫氰化鐵為血紅色，故答案為：4；1s22s22p63s23p63d5；血紅色；

（3）SO42—中心原子S原子成4個σ鍵、沒有孤對電子，價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=4+0=4，雜化軌道數為4，采取sp3雜化，SO42—的VSEPR構型是正四面體；H3O+的中心原子O價層電子對個數=3+(611×3)=4，采取sp3雜化，有一對孤電子對，分子構型為三角錐型，故答案為：正四面體；三角錐；

（4）乙醛中甲基上的C形成4條σ鍵，無孤電子對，因此采取sp3雜化類型，醛基中的C形成3條σ鍵和1條π鍵，無孤電子對，采取sp2雜化類型；1個乙醛分子含有6個σ鍵和一個π鍵，則1mol乙醛含有6molσ鍵，即6NA個σ鍵；該晶胞中O原子數為4×1+6×+8×=8，由Cu2O中Cu和O的比例可知該晶胞中銅原子數為O原子數的2倍，即為16個，故答案為：sp3、sp2；6NA；16；

（5）在Al晶體的一個晶胞中與它距離相等且最近的Al原子在通過這個頂點的三個面心上，面心占，通過一個頂點可形成8個晶胞，因此該晶胞中鋁原子的配位數為8×3×=12，故答案為：12。