Question

【题目】铁铜是人类最早大规模使用的金属，它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。

（1）铜元素在周期表中的位置是________________，Au位于第六周期，与Cu同族，写出Au基态原子的价电子排布式___________。

（2）二茂铁[Fe(C5H5)2]，橙色晶型固体，有类似樟脑的气味，抗磁性。熔点172.5～173℃，100℃以上升华，沸点249℃。据此判断二茂铁晶体类型为____________。

（3）铁有δ、γ、α三种同素异形体，下图是它们的晶体结构图，三种晶体中铁原子周围距离最近的铁原子个数之比为_______________. 已知Fe原子半径为r pm，δ－Fe晶体的空间利用率为_________________。（只列式不化简）

（4）某种具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，该晶体中微粒之间的作用力是_________。氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与 CaF2的结构（晶胞结构如图）相似，该晶体储氢后的化学式为_______________。

（5）一种铜的溴化物晶胞结构如下图所示其化学式是______________.已知该晶胞参数为anm，Cu的相对原子量为64,Br的相对原子量为80,阿伏加德罗常数为NA，求晶体密度ρ=_________g/cm3（只列式不化简）.

Answer 1

【答案】第4周期ⅠB族 5d106s1 分子晶体 4:6:3 金属键 Cu3AuH8 CuBr

【解析】

（1）铜是29号元素，在元素周期表位置：第四周期、ⅠB族，价电子排布式为3d104s1，元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，其价电子排布与Cu相似，Au原子的价电子排布式为5d106s1；

（2）二茂铁[Fe(C5H5)2]，橙色晶型固体，有类似樟脑的气味，抗磁性。熔点172.5～173℃，100℃以上升华，沸点249℃。这此都是分子晶体具有的性质，；

（3）三种晶体中铁原子周围距离最近的铁原子个数之比为8：12：6=4:6:3；已知Fe原子半径为r pm，δ－Fe晶体的空间利用率=2个原子的体积与晶胞体积比，晶胞中铁原子的体积为：2×4/3×π×r3，体心立方中，体对角线上为三个铁原子相切，则体对角线为4r，晶胞边长为：，晶胞体积为： ，空间利用率为：

（4） 金属原子间形成金属键；氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则H原子应位于晶胞内部，则应含有8个H，则化学式为Cu3AuH8；

（5）该晶胞中Br原子个数=8×1/8+6×1/2=4，Cu原子个数为4，Br、Cu原子个数之比=4：4=1：1，其化学式为CuBr；若该溴化物晶胞参数为a pm，晶胞体积=（a×10-10cm）3，则该溴化物晶体的密度=m/V==