Question

【題目】我國首架國產大飛機C919采用的先進材料主要有第三代鋁鋰合金、碳纖維復合材料及鈦合金等。回答下列問題：

基態原子核外電子排布式為______，其核外電子占據最高能層的符號是______。

電子結合能是指在中性原子中當其他電子均處在可能的最低能態時，某電子從指定的軌道上電離時所需能量的負值。Li的2s軌道電子結合能比1s軌道的______填“大”或“小”，原因是______。

基碳纖維是以聚丙烯腈纖維為原料的碳纖維。丙烯腈分子中鍵和鍵的個數比為______，碳原子間共價鍵的鍵角約為______。

工業上用鎂還原的方法制備金屬鈦，元素Mg、Ti、Cl的電負性分別為、、，的熔點______的熔點填“高于”或“低于”。

鈦存在兩種同素異構體，采納六方最密堆積，采納體心立方堆積，鑒別兩種鈦晶體可以用______法，由轉變為晶體體積______填“膨脹”或“收縮”。

由Ba、Ti和O組成的三元離子晶體中，晶胞的頂點被占據，體心被占據，面心被占據，晶胞參數，該晶體的化學式為______。為140pm，則為______

Answer 1

【答案】 N 大 2s軌道上的電子離核遠，能量高，電離時需要的能量少 2：1 120° 高于 X—射線衍射法 膨脹

【解析】

（1）Ti為22號元素，根據構造原理書寫其電子排布式；因其核外電子所處最高能層為第四層，故最高能層符號為N；

（2）從電子結合能概念角度分析Li的2s軌道電子結合能與1s軌道結合能大小關系，重點理解電子結合能取負值；

（3）從丙烯腈分子的結構式分析，判斷其σ鍵數目和π鍵數目，碳原子間共價鍵的鍵角需要分析中間C原子的雜化方式；

（4）元素Mg、Ti、Cl的電負性分別為、、，由此可知，Mg、Cl的電負性差值大于1.7，為離子晶體，Ti、Cl的電負性差值小于1.7，為分子晶體；

（5）鑒別晶體堆積方式常用方法是X射線衍射法，αTi采納六方最密堆積，βTi采納體心立方堆積，由于六方最密堆積空間利用率大于體心立方堆積，故由αTi轉化為βTi晶體體積膨脹；

（6）根據均攤法，計算得到晶體的化學式為BaTiO3，在該晶胞中Ba2+處在頂點位置，O2處在面心位置，面對角線長度等于2倍r(Ba2+)加上2倍r(O2)，即可求出r(Ba2+)。

為22號元素，Ti的基態原子核外電子排布式為，最高能層符號為N；

故答案為：；N；

電子結合能指的是在中性原子中當其他電子均處在可能的最低能態時，某電子從指定的軌道上電離時所需能量的負值，這里注意是所需能量的負值。因為Li的2s軌道上的電子離原子核比較遠，能量較高，電離時需要的能量少，故2s軌道電子結合能比1s軌道的大；

故答案為：大；2s軌道上的電子離核遠，能量高，電離時需要的能量少；

（3）1個丙烯腈分子中有3個C—H鍵、1個C=C鍵、1個C—C鍵、1個C≡N鍵，單鍵全為σ鍵，雙鍵中含1個σ鍵和1個π鍵，三鍵中含1個σ鍵和2個π鍵，1個丙烯腈分子中含6個鍵和3個鍵，中間的C原子采取雜化，故鍵角為；故答案為：2：1；；

元素Mg、Ti、Cl的電負性分別為、、，Cl與Mg的電負性差值為1.8>1.7，為離子晶體，Cl與Ti的電負性差值為1.5<1.7，為分子晶體，則的熔點高于的熔點；

故答案為：高于；

鑒別晶體堆積方式的方法是X—射線衍射法；六方最密堆積空間利用率比體心立方堆積空間利用率高，由轉變為晶體體積膨脹；

故答案為：X—射線衍射法；膨脹；

由結構可知位于晶胞的頂點，數目為個，位于體心，有1個，位于面心，數目為個，故化學式為，由晶胞結構可知，所以；

故答案為：；。