Question

【题目】2015年国产C919大型客机正式下线，标志着我国成为世界上少数几个具有自行研制大型飞机的国家之一，标志着我国航空工业进入了新的发展阶段.

I. 飞机的外壳通常采用钛铝合金材料。

（1）基态Ti原子的价电子轨道表示式为__________。

（2）AlCl3在178℃时升华，其蒸气的相对分子质量约为267，蒸气分子的结构式为_______________________________ （标明配位键）。

（3）NaAlH4的释氢机理为：每3个AlH4－中，有2个分别释放出3个H原子和1个Al原子，同时与该Al原子最近邻的Na原子转移到被释放的Al原子留下的空位，形成新的结构。这种结构变化由表面层扩展到整个晶体，从而释放出氢气。该释氢过程可用化学方程式表示为__________________________________。

II. 现代飞机为了减轻质量而不减轻外壳承压能力，通常采用复合材料--玻璃纤维增强塑料，其成分之一为环氧树脂。

（4）常见的E51型环氧树脂中部分结构如下图所示：

其中碳原子的杂化方式为________，它们的个数比为______。

III. 大型飞机的发动机被誉为航空工业皇冠上的“宝石”。制造过程中通常采用碳化钨做关键部位的材料

（5）钨元素位于周期表的第六周期第VIB族，已知该元素价电子不遵循半充满排布规律，请写出其外围电子排布式___________。

（6）下图为碳化钨晶体的一部分结构，碳原子嵌入金属钨的晶格的间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙+固溶体，也称为填隙化合物。在此结构中，其中钨原子有______个，1个钨原子周围距离钨原子最近的碳原子有____个，C原子填入钨原子组成的_____空隙。钨原子填入碳原子组成的_________空隙。下列金属元素的堆积方式与碳化钨晶胞中碳原子和钨原子所处位置类似的是______

A.FeCuB.TiAu C.MgZnD.CuAg

（7）假设该部分晶体的体积为Vcm3，碳化钨的摩尔质量为Mg/mol，密度为bg/cm3，则阿伏加德罗常数NA用上述数据可以表示为___________________

Answer 1

【答案】 3NaAlH4＝Na3AlH6+2Al+3H2↑ sp2、sp3 2: 1 5d46s2 6 6 四面体 【答题空10】八面体 C

【解析】I.⑴. Ti原子核外电子数为22，价电子排布式为3d24s2，价电子排布图为，故答案为：；

⑵. 氯化铝在178℃时升华，熔沸点较低，属于分子晶体，蒸气的相对分子质量约为267，蒸气分子的分子式为Al2Cl6，铝原子最外层电子只有3个电子，形成3个共价键，每个铝原子和四个氯原子形成共价键，且其中一个共用电子对是氯原子提供形成的配位键，结构式如图，故答案为：；

⑶. NaAlH4的释氢机理为：每3个AlH4-中，有2个分别释放出3个H原子和1个Al原子，同时与该Al原子最近邻的Na原子转移到被释放的Al原子留下的空位，根据原子守恒可知：3NaAlH4→Na3AlH6+2Al+3H2，反应方程式为：3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2↑，故答案为：3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2↑；

II.⑷. 分子中碳原子均没有孤对电子，苯环中C原子形成3个σ键、其它碳原子形成4个σ键，杂化轨道数目分别为3、4，分别采取sp2、sp3杂化，二者原子数目之比为12:6=2:1，故答案为：sp2、sp3；2:1；

⑸. 钨元素位于周期表的第六周期第VIB族，其外围电子排布式为：5d46s2，故答案为：5d46s2；

⑹. 在此结构中钨原子数目为1+2×1/2+12×1/6+6×1/3=6，由体内钨原子可知，1个钨原子周围距离钨原子最近的碳原子有6个，C原子填入钨原子组成的四面体空隙，钨原子填入碳原子组成的八面体空隙，碳化钨晶胞中碳原子和钨原子所处位置为六方最密堆积，与Mg的堆积方式相同，故答案为：6；6；四面体；八面体；C；

⑺. 该结构中W原子数目为6，C原子数目为6，则该结构质量为6×Mg/mol÷NAmol1，所以6×Mg/mol÷NAmol1=Vcm3×bg/cm3，故NA=6M/bV，故答案为： 。