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_______方法区分晶体、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+，形成的配合物的颜色为________ 。

(3)新制备的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类型为____________，乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是________。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。

(4)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a=0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为_____ 。列式表示Al单质的密度___________g·cm-3(不必计算出结果)。

Answer 1

【答案】X—射线衍射 4 1s22s22p63s23p63d5 血红色 sp3、sp2 乙酸存在分子间氢键 16 12

【解析】

（1）区分晶体、准晶体和非晶体的方法是X—射线衍射；

（2）根据Fe原子的核外电子排布式确定未成对电子数，失去电子变为铁离子时，先失去4s上的电子后失去3d上的电子，硫氰化铁为血红色；

（3）乙醛中甲基上的C采取sp3杂化类型，醛基中的C采取sp2杂化类型；乙酸分子间可形成氢键导致沸点较高；根据O数目和Cu2O中Cu和O的比例计算晶胞中Cu原子的数目；

（4）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；根据ρ=计算密度。

（1）从外观无法区分三者，区分晶体、准晶体和非晶体的方法是X—射线衍射，

故答案为：X—射线衍射；

（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，Fe失去3个电子变为铁离子时，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，

故答案为：4；1s22s22p63s23p63d5；血红色；

（3）乙醛中甲基上的C形成4个σ键，无孤电子对，因此采取sp3杂化类型，醛基中的C形成3个σ键和1个π键，无孤电子对，采取sp2杂化类型；乙酸分子间可形成氢键，乙醛分子间不能形成氢键，所以乙酸的沸点高于乙醛；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；

故答案为：sp3、sp2；乙酸存在分子间氢键；16；

（4）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；一个晶胞中Al原子数为8×+6×=4，因此Al的密度ρ===gcm-3，

故答案为：12；。