Question

1．早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成．回答下列问题：
（1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过X射线衍射方法区分晶体、准晶体和非晶体．
（2）铁元素位于元素周期表中的第Ⅷ族，在水溶液中常以Fe²⁺、Fe³⁺的形式存在，其中Fe³⁺更稳定．基态Fe原子有4个未成对电子．
（3）工业上冶炼铝不用氯化铝，因为氯化铝易升华，其双聚物Al₂Cl₆结构如图所示．1mol该分子中含2N_A 个配位键，该分子否（填“是”或“否”）平面型分子．
（4）Fe（CO）₅ 是一种 配位化合物，该物质常温下呈液态，熔点为一20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂．据此可判断：该化合物的晶体中存在的作用力有BDF
A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．范德华力 E．氢键 F．配位键
（5）很多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式将能量释放出来．

Answer 1

分析 （1）晶体对X射线发生衍射，非晶体不发生衍射，准晶体介于二者之间；
（2）Fe原子序数为26，原子结构中有4个电子层，价电子为3d⁶4s²，据此判断铁元素位于元素周期表中的位置；Fe³⁺离子3d为半满稳定状态，比较稳定；根据Fe原子的核外电子排布式确定未成对电子数；
（3）Al₂Cl₆结构中黑色球为Al原子、白色球为Cl原子，Al原子与Cl原子之间形成3个共价键、1个配位键，Al原子杂化轨道数目为4；
（4）配位化合物Fe（CO）₅，该物质熔沸点低，易溶于非极性溶剂，属于分子晶体；
（5）电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量．

解答 解：（1）从外观无法区分三者，但用X光照射挥发现：晶体对X射线发生衍射，非晶体不发生衍射，准晶体介于二者之间，因此通过有无衍射现象即可确定，
故答案为：X射线衍射；
 （2）Fe原子序数为26，原子结构中有4个电子层，价电子为3d⁶4s²，铁位于元素周期表中的第四周期第Ⅷ族，Fe³⁺的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，Fe³⁺离子3d为半满稳定状态，能量较低，比较稳定；26号元素Fe基态原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，可知在3d上存在4个未成对电子，
故答案为：Ⅷ；Fe³⁺；4；
（3）Al₂Cl₆结构中黑色球为Al原子、白色球为Cl原子，Al原子与Cl原子之间形成3个共价键、1个配位键，Al原子杂化轨道数目为4，1mol该分子中含2N_A个配位键，该分子不是平面型分子，
故答案为：2N_A；否；
  （4）配位化合物Fe（CO）₅，熔点为一20.5℃，沸点为103℃，该物质熔沸点低，易溶于非极性溶剂，属于分子晶体，分子之间存在范德华力，Fe与CO之间形成配位键，CO分子中含有极性键，
故选：BDF；
（5）很多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式将能量释放出来，
故答案为：激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式将能量释放出来．

点评 本题考查了物质结构与性质的有关知识，涉及晶体、准晶体和非晶体的判别、元素的核外电子排布、双聚物Al₂Cl₆结构、配位化合物化学键、焰色反应的原因等知识点，题目难度中等，易错点是配位化合物Fe（CO）₅晶体中存在的作用力判断．