Question

【题目】铝、钛的合金及其化合物用途非常广泛，回答下列问题：

（1）Al65Cu20Co15是一种准晶体，准晶体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___方法区分晶体、准晶体和非晶体。

（2）基态Al原子价电子排布式为____，铝的第一电离能比镁的低，是因为____。

（3）AlF3的熔点(1040℃)比AlCl3(194℃)高得多，这是因为____；气态时，氯化铝以双聚体的形式存在，画出Al2Cl6的结构：____。

（4）TiO2＋检验反应为TiO2＋＋H2O2＝[TiO(H2O2)]2＋(橙红色)，配离子[TiO(H2O2)]2＋中与中心原子形成配位键的原子是__；H2O2中氧原子的杂化方式是___，H2O2的沸点(158℃)比键合方式相同的S2Cl2(138℃)的高，其原因是____。

（5）铝钛合金可用作磁控溅射镀膜的原材料，它的晶体结构及晶胞参数如图所示(Ti、Al位于面心或顶点)。阿伏加德罗常数的值为NA，则该铝钛合金的密度为__g·cm－3(列出表达式)。

Answer 1

【答案】X射线衍射 3s23p1 镁失去的是全充满3s2上的一个电子，需要较高的能量，铝失去的是3p1上的一个电子，需要的能量较低 氟化铝是离子晶体，氯化铝是分子晶体 氧原子 sp3 过氧化氢分子间可形成作用力比范德华力更强的氢键

【解析】

(1)X射线衍射实验可以区分晶体、准晶体和非晶体；

(2)铝为13号元素，最外层有3个电子；镁的第一电离能失去的是全充满3s2上的一个电子，铝的第一电离能失去的是3p1上的一个电子；

(3)根据物质的熔点结合晶体的特征分析解答；气态时，氯化铝以双聚体的形式存在，据此画出Al2Cl6的结构；

(4)配离子[TiO(H2O2)]2＋中氧原子上有孤对电子；H2O2中O原子形成2个σ键，含有2个孤电子对；过氧化氢分子间可形成氢键；

(5)根据Ti、Al位于面心或顶点，结合均摊法分析晶胞中含有的钛原子和铝原子数，计算出晶胞的质量和晶胞的体积，再计算铝钛合金的密度。

(1)X射线衍射实验可以区分晶体、准晶体和非晶体，故答案为：X射线衍射；

(2)铝为13号元素，最外层有3个电子，基态Al原子价电子排布式为3s23p1，镁失去的是全充满3s2上的一个电子，需要较高的能量，铝失去的是3p1上的一个电子，需要的能量较低，因此铝的第一电离能比镁的低，故答案为：3s23p1；镁失去的是全充满3s2上的一个电子，需要较高的能量，铝失去的是3p1上的一个电子，需要的能量较低；

(3)AlF3的熔点1040℃，符合离子晶体的特征，AlCl3熔点194℃，符合分子晶体的特征，因此AlF3的熔点比AlCl3熔点高得多；气态时，氯化铝以双聚体的形式存在，Al2Cl6的结构为，故答案为：氟化铝是离子晶体，氯化铝是分子晶体；；

(4)配离子[TiO(H2O2)]2＋中氧原子上有孤对电子，所以与中心原子形成配位键的原子是氧原子；H2O2中O原子形成2个σ键，含有2个孤电子对，采用sp3杂化；过氧化氢分子间可形成作用力比范德华力更强的氢键，所以H2O2的沸点比S2Cl2的高，故答案为：氧原子；sp3；过氧化氢分子间可形成作用力比范德华力更强的氢键；

(5)根据晶胞结构，Ti、Al位于面心或顶点，晶胞中含有钛原子8×+2×=2个，铝原子4×=2个，则晶胞的质量=g，晶胞的体积为cm3，则该铝钛合金的密度为=g·cm－3，故答案为：。