Question

【题目】在建国70周年阅兵仪式上，“歼20”“东风—41核导弹”等国之重器亮相，它们采用了大量合金材料。回答下列问题：

（1）早期战斗机主要采用铝合金，其中超硬铝属Al—Cu—Mg—Zn系。Cu在元素周期表中的位置是___，比较第一电离能Mg___Al（填“＞”“＜”“＝”）。

（2）金属Zn中的原子采取___最密堆积。

（3）中期战斗机主要采用钛合金，Ti的价电子排布图为___。钛晶体在882℃以上为体心立方的β钛，其中钛原子的配位数为___。

（4）钛镍合金可用于战斗机的油压系统，该合金溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4，其中阴离子的立体构型为___，S的___杂化轨道与O的2p轨道形成___键（填“π”或“σ”）。

（5）隐形战机采用Fe(CO)5（羰基铁）作为吸波材料，羰基铁在常温下为红棕色液体，固体羰基铁属于___晶体，CO与Fe之间的化学键称为___。与CO互为等电子体的分子或离子是___（只写一种）。

（6）一种钛镍合金的立方晶胞结构如图所示，若晶胞的边长为apm，则晶胞的密度为___g/cm3（用含a、NA的计算式表示）。

Answer 1

【答案】第四周期IB族 > 六方 8 正四面体 sp3 σ 分子 配位键 N2或CN-

【解析】

根据元素的价电子排布得出价电子排布图，并判断元素位置，结合原子半径分析第一电离能大小；根据杂化轨道互斥理论判断粒子空间构型；根据等电子体的概念书写与CO互为等电子体的分子或离子，利用均摊法和相关公式进行晶胞密度的计算。

(1)Cu为29号元素，价电子3d104s1，在元素周期表中的位置是第四周期IB族，同周期，第一电离能从左到右呈增大趋势，但第IIA族的s轨道为全充满状态，因此第一电离能Mg>Al；故答案为：第四周期IB族；>；

(2)金属锌中的Zn原子的配位数为12，采用六方最密堆积，故答案为：六方；

(3)Ti为22号元素，其价电子排布式为3d24s2，则价电子排布图为，钛晶体在882℃以上为体心立方的β钛，其中钛原子的配位数为8；故答案为：；8；

(4)Ti(SO4)2、NiSO4其中阴离子的价层电子对数为，其立体构型为正四面体形，S是sp3杂化，杂化轨道都是形成σ键，因此S的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键；故答案为：正四面体；sp3；σ；

(5)隐形战机采用Fe(CO)5（羰基铁）作为吸波材料，羰基铁在常温下为红棕色液体，说明熔点低，固体羰基铁属于分子晶体，CO与Fe之间的形成的化学键称为配位键，因为价电子C和N+相同，N和O+相同，所以与CO互为等电子体的分子或离子是N2或CN－；故答案为：分子；配位键；N2或CN-；

(6)根据钛镍合金的立方晶胞结构得到Ti的个数为，Ni的个数为，若晶胞的边长为apm，则晶胞的密度为；故答案为：。