Question

【題目】

Al、Fe、Cu 是重要的材料元素，在生產生活中有著廣泛的應用。回答下列問題:

（1）基態Fe的價電子排布圖為_____________。

（2）已知Al 的第一電離能為578kJ/mol、第二電離能為1817 kJ/mol、第三電離能為2745 kJ/mol、第四電離能為11575 kJ/mol。請解釋其第二電離能增幅較大的原因____________。

（3）已知氯化鋁熔點為194℃,熔融狀態下不導電且容易升華，由此可判斷氯化鋁屬于______晶體。

（4）甲醇重整制氫反應中，銅基催化劑如CuO/SiO2具有重整溫度低、催化選擇性高的優點。Cu、Si、O元素電負性由大到小的順序是____；SiO2中Si原子采取____雜化。

（5）一種銅的溴化物晶胞結構如圖所示，與溴緊鄰的溴原子數目是________，由圖中P點和Q點的原子坐標參數可確定R點的原子坐標參數為________；已知晶胞參數為apm,其密度為_______g/cm3 。(列出計算式即可)

Answer 1

【答案】 Al原子失去一個電子后，其3s上有2個電子為全滿狀態，較穩定 分子 O>Si>Cu sp3 12 (1/4，1/4，1/4)

【解析】

（1）基態Fe原子價電子排布式為3d64s2，據此畫出其價電子排布圖；

（2）Al的基態價電子排布式為3s23p1，失去一個電子后，其價電子排布式為3s2；

（3）分子晶體的熔點一般較低且易升華，在熔融狀態下不能電離出離子；

（4）金屬的電負性低于非金屬，O和Si為同主族元素，結合元素周期律判斷；SiO2的中心原子Si周圍有4個共價鍵；

（5）根據晶胞結構作答；R位于晶胞的左下前方的八分之一的體心；根據解答。

（1）基態Fe原子價電子排布式為3d64s2，s軌道有2個，d軌道有5個，根據洪特規則可知其價電子排布圖為：；

（2）Al的第二電離能增幅較大的原因是：Al失去一個電子后，其3s上有2個電子，為全充滿狀態，3p和3d是全空狀態，故較難失去電子，相對較穩定；

（3）氯化鋁熔點較低且容易升華，其在熔融狀態下不能電離出離子，故氯化鋁屬于分子晶體；

（4）非金屬性越強的元素，其電負性越大，金屬的電負性低于非金屬，O和Si為同主族元素，同主族元素從上至下非金屬性減弱，所以Cu、Si、O元素的電負性由大到小的順序是：O>Si>Cu；SiO2中每個Si原子與其周圍的4個O原子形成共價鍵，所以Si原子采取sp3雜化；

（5）由圖可知，該晶胞中，溴原子位于晶胞的頂點和面心，所以與溴原子緊鄰的溴原子分別位于“同層”4個，“上下溴層”各4個，總數為12個；R點位于晶胞的左下前方的八分之一的體心，P點是頂點，位于坐標原點，Q點是面心，由圖中P點和Q點的原子坐標參數，可確定R點的原子坐標參數為(1/4，1/4，1/4)；已知晶胞參數為apm，NA個晶胞的體積和質量分別為4×144g、NA×（a×10-10cm）3，所以其密度為。