Question

（11分）某合金由A、B、C、D 四种元素组成，这四种元素位于周期表中前四周期，A是主要成分元素，A的基态原子中有4个未成对电子。B是第一主要的合金元素，B的含量不低于11%，否则不能生成致密氧化膜BO₃防止腐蚀，B与A同周期，且原子核外未成对电子数最多。C位于周期表中第4行、第10列，D的基态原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，未成对电子数与电子层数相等。

（1）A的原子结构示意图是              。A的一种晶体的晶胞如图甲，乙图中●和○表示的是同种原子，即乙是8个甲无隙并置的结果，若按甲图中虚线方向切乙，得到a~d图中正确的是       。

 

（2）写出B原子的基态的外围电子排布式_________________，与B同周期且基态原子最外层电子数与B相同的元素，可能位于周期表中的_ __区和 ___区。

（3）基态D原子的外围电子排布图是　　　　　　　　　　　　　。 据报道，只含镁、C和D三种元素的晶体竟然具有超导性。该晶体的结构（如图示）可看作由镁原子和C原子在一起进行面心立方密堆积，该晶体的化学式为         。晶体中每个原子周围距离最近的原子有     个。

图中：●表示D原子，表示C原子，表示镁原子

（4）（已知=1.414）C_XO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值为0.88，晶胞边长为4.28×10^－10m。晶胞中两个C原子之间的最短距离为___________m（精确至0.01）。若晶体中的C分别为C^2﹢、C^3﹢，此晶体中C^2﹢与C^3﹢的最简整数比为_________。

 

Answer 1

【答案】

、(1)    a    (2)  3d⁵4s¹  s和ds区 

（3）         MgCNi₃         12

（4）3.03×10^-10m（2分）     8:3（2分）

【解析】根据元素的结构和性质可知，A、B、C、D 四种元素分别是Fe、Cr、Ni、C。

（1）铁的原子序数为26，所以Fe的原子结构示意图为。根据甲和乙的结构可知，选项a正确，答案选a。

（2）根据构造原理可知，Cr原子的基态的外围电子排布式3d⁵4s¹。B同周期且基态原子最外层电子数与B相同的元素是K或铜，分别位于s区和ds区。

（3）根据构造原理可知，碳原子的外围电子排布图是。根据晶胞结构可知镁原子个数是8×1/8＝1，Ni原子个数是6×1/2＝3，碳原子在中心，全部属于该晶胞，属于化学式为MgCNi₃ 。晶体中每个镁原子周围距离最近的Ni原子有3×8÷2＝12。

（4）根据氯化钠的晶胞可知，晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为×（4.28×10^－10m÷2）＝3.03×10^-10m。设晶体中C^2﹢与C^3﹢的个数分别是a和b，则2a＋3b＝2，a＋b＝0.88，解得a＝0.64，b＝0.24，所以晶体中C^2﹢与C^3﹢的最简整数比为8:3。