Question

【题目】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，可通过方法区别晶体、准晶体和非晶体．
（2）基态Fe原子有个未成对电子，Fe3+的电子排布式为 ． 可用硫氰化钾检验Fe3+ ， 现象是 ．
（3）根据价层电子对互斥理论判断：SO42﹣的立体构型为 ， H3O+的立体构型为 ．
（4）新制的Cu（OH）2可将乙醛（CH3CHO）氧化成乙酸，而自身还原成Cu2O．乙醛中碳原子的杂化轨道为 ， 1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为 ． Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有个铜原子．
（5）Al单质为面心立方晶体，其晶胞如图．晶胞中铝原子的配位数为 ．

Answer 1

【答案】
（1）X射线衍射
（2）4,1s22s22p63s23p63d5,形成血红色溶液
（3）正四面体,三角锥
（4）sp3、sp2,6NA,16
（5）12
【解析】解：（1）从外观无法区分三者，但用X光照射会发现：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；

（2）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，失去电子变为铁离子时，先失去4s上的2个电子后失去3d上的1个电子，因此Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，硫氰化铁为血红色，所以硫氰化钾检验Fe3+，现象是形成血红色溶液；
（3）SO42﹣中心原子S原子成4个σ键、没有孤对电子，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=4+0=4，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，SO42﹣的立体构型是正四面体；H3O+的中心原子O价层电子对个数=3 =4，采取sp3杂化，有一对孤电子对，分子构型为三角锥型；
（4）乙醛中甲基上的C形成4条σ键，无孤电子对，因此采取sp3杂化类型，醛基中的C形成3条σ键和1条π键，无孤电子对，采取sp2杂化类型；1个乙醛分子含有6个σ键和一个π键，则1mol乙醛含有6molσ键，即6NA个σ键；该晶胞中O原子数为4×1+6× +8× =8，由Cu2O中Cu和O的比例可知该晶胞中铜原子数为O原子数的2倍，即为16个；
（5）在Al晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Al原子在通过这个顶点的三个面心上，面心占 ，通过一个顶点可形成8个晶胞，因此该晶胞中铝原子的配位数为8×3× =12；
所以答案是：（1）X射线衍射；（2）4；1s22s22p63s23p63d5；形成血红色溶液；（3）正四面体；三角锥；（4）sp3、sp2；6NA；16；（5）12．