Question

【题目】FeSe、MgB2、Nb3Al等超导材料具有广泛应用前景。

（1）Fe2+基态价电子的轨道表示式（价电子排布图）__，Se、Mg、B三种元素的电负性大小顺序是__。

（2）蒸气状态下以二聚分子存在的A1Cl3的结构式是___，其中A1原子的杂化方式是___，分子中八个原子___(选填“是”或“不是”)在同一平面上，该分子是____(选填“极性“或“非极性“)分子。

（3）制备FeSe基超导材料Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2过程中需将金属锂溶于液氨，从而制得具有很高反应活性的金属电子溶液，反应为：Li+(m+n)NH3—X+e-(NH3)n。

①X的化学式为____；

②NH3的价层电子对互斥模型是 ____。

（4）MgB2晶体结构中的B原子层具有类似石墨的层状结构，且被六方密排的Mg原子层隔开,B原子位于Mg原子组成的三棱柱的中心。已知：平面中Mg原子间的最近核间距为acm，平面间Mg原子间的最近核间距为bcm，阿伏加德罗常数为NA。

①B原子层六元环中处于对位的B原子核间距为____cm。

②MgB2晶体的密度是____g·cm-3。

Answer 1

【答案】 Se＞B＞Mg sp3 不是 非极性 Li(NH3)m+ 正四面体形 acm

【解析】

(1)基态Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，则Fe2+基态价电子的轨道表示式为；元素的非金属性越强，电负性越大，而金属性越强，电负性越小，Se的非金属性比B强，Mg为金属，则Se、Mg、B三种元素的电负性大小顺序是Se＞B＞Mg；

(2)铝原子和氯原子之间形成共价键，还形成一个配位键，其结构为，氯化铝中每个铝原子含有3个共价键，且不含孤电子对，为平面三角形结构，缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型sp3，则分子中八个原子不是在同一平面上，该分子结构中正负电荷中心重合，为非极性分子；

(3)①根据反应Li+(m+n)NH3—X+e-(NH3)n，结合原子守恒和电荷守恒得X的化学式为Li(NH3)m+；

②NH3分子中N原子形成3个N-H键，还有1对孤电子对，价层电子对数为3+1=4，价层电子对互斥模型为正四面体形；

(4)①Mg原子形成的六元环的中心原子Mg与环上直接相连的两个Mg原子形成等边三角形，边长为acm，则中心Mg原子到棱边的高为acm，则B原子层六元环中处于对位的B原子核间距为等边三角形中心到顶点距离的2倍，即acm××2=acm；

②晶胞中六元环的面为6个边长为acm的等边三角形，则六边形的面积为6×acm×acm×=a2cm2，则晶胞的体积为a2cm2×bcm=a2bcm3；晶胞中含有Mg原子数为12×+2×=3，B原子数目为6，则晶胞的质量为g=g，则MgB2晶体的密度是g·cm-3=g·cm-3。