Question

【题目】Al、Fe、Cu 是重要的材料元素，在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题:

(1)基态Fe2+的核外电子排布式为[Ar]______，有__个未成对电子。

(2)氯化铝熔点为194℃,而氧化铝熔点为2050℃，二者熔点相差很大的原因是_____。

(3)已知Al 的第一电离能为578kJ/mol、第二电离能为1817 kJ/mol、第三电离能为2745 kJ/mol、第四电离能为11575 kJ/mol。请解释其第二电离能增幅较大的原因________。

(4)甲醇重整制氢反应中，铜基催化剂如CuO/SiO2具有重整温度低、催化选择性高的优点。Cu、Si、O元素电负性由大到小的顺序是____；SiO2中Si原子采取____杂化。

(5)一种铜的溴化物晶胞结构如图所示:该晶胞中铜的配位数是___,与溴紧邻的溴原子数目是________，由图中P点和Q点的原子坐标参数可确定R点的原子坐标参数为________；已知晶胞参数为apm,其密度为_______g/cm3 (列出计算式即可)。

Answer 1

【答案】 3d6 4 氧化铝是离子晶体，而氯化铝是分子晶体 Al原子失去一个电子后，其3s上有2个电子为全充满状态、3p和3d为全空状态，较稳定 O>Si>Cu sp3 4 12 (1/4，1/4，1/4)

【解析】 (1)基态Fe2+的核外电子排布式为[Ar] 3d6，d轨道有5个，根据洪特规则可知其有4个未成对电子。

(2)氯化铝熔点为194℃,而氧化铝熔点为2050℃，二者熔点相差很大的原因是两者的晶体类型不同，氧化铝是离子晶体，其晶体具有较高的晶格能，而氯化铝是分子晶体，其分子间只存在微弱的分子间作用力。

(3)已知Al的第一电离能为578kJ/mol、第二电离能为1817 kJ/mol、第三电离能为2745 kJ/mol、第四电离能为11575 kJ/mol。其第二电离能增幅较大的原因是：Al原子失去一个电子后，其3s上有2个电子为全充满状态、3p和3d是全空状态，故较稳定。

(4) 非金属性越强的元素，其电负性越大，所以，Cu、Si、O元素电负性由大到小的顺序是O>Si>Cu；SiO2中每个Si原子与其周围的4个O原子形成共价键，所以Si原子采取sp3杂化。

(5)由图可知，该晶胞中，溴原子的数目为，铜原子的数目为4，每个铜原子周围有4个溴原子，所以铜的配位数是4，该化合物的化学式为CuBr。溴原子位于晶胞的顶点和面心，所以与溴紧邻的溴原子数目是=12。R点位于晶胞的左下前方的八分之一立方的体心，P点是顶点位于坐标原点，Q点为面心，由图中P点和Q点的原子坐标参数，可确定R点的原子坐标参数为(1/4，1/4，1/4)；已知晶胞参数为apm，NA个晶胞的体积和质量分别为、，所以其密度为g/cm3。