Question

【题目】Cu—Mn—Al合金为磁性形状记忆合金材料之一，可用来制作各种新型的换能器、驱动器、敏感元件和微电子机械操纵系统。

(1)下列状态的铝中，最外层电离出一个电子所需能量最小的是______(填标号)。

A. B.

C. D.

(2)AlCl3是某些有机反应的催化剂，如苯与乙酰氯反应的部分历程为：

①乙酰氯分子中碳原子的杂化类型为____。

②乙酰氯分子中∠CCCl___120°(填“>”、“=”或“<”)，判断理由是_______。

③的空间构型为________。

(3)温度不高时气态氯化铝为二聚分子(其结构如图所示)。

写出Al2Cl6的结构式并标出配位键______。

(4)Cu—Mn—合金的晶胞如图a所示，该晶胞可视为Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置，图b是沿立方格子对角面取得的截图。

①若A原子的坐标参数为(0，0，0)，C为(1，1，1)，则B原子的坐标参数为_____。

②由晶胞可知该合金的化学式为_____。

③已知r(Cu)≈r(Mn)=127pm，r(Al)=143pm，则Cu原子之间的最短核间距离为____pm。

④该晶胞的密度为_____g·cm-3。(列出计算式即可，阿伏加德罗常数用NA表示)

Answer 1

【答案】B sp3sp2 < 双键对单键的排斥力大于单键对单键的排斥力 正四面体 (1，，) AlMnCu2 180或或311.76

【解析】

(1)铝的第三电离能＞第二电离能＞第一电离能，基态大于激发态，ACD属于基态、B属于激发态，所以电离最外层一个电子所需能量最小的是B；

(2)①根据乙酰氯分子的结构可知该物质中甲基上的C原子形成4个σ键，价层电子对数为4，为sp3杂化；另一个C原子形成3个σ键，1个π键，所以价层电子对数为3，为sp2杂化；

②双键对单键的排斥力大于单键对单键的排斥力，所以乙酰氯分子中∠CCCl小于120°；

③中心铝原子的价层电子对数为=4，不含孤电子对，所以为正四面体形；

(3)根据氯化铝二聚分子的结构可知每个氯原子与4个氯原子形成4个σ键，由于铝原子最外层有只有3个电子，所以其中一个为配位键，由铝提供空轨道，氯原子提供孤电子对，所以Al2Cl6的结构式为；

(4)①A为原点，C为(1，1，1)，B为右面面心，所以B的坐标为(1，，)；

②根据均摊法，该晶胞中Cu原子的个数为=8，Mn原子的个数为4，Al原子的个数为4，所以该合金的化学式为AlMnCu2；

③根据截面图结合几何知识可知[2r(Cu)+2r(Al)]为体对角线的一半，设晶胞的棱长为a，则有a=2[2r(Cu)+2r(Al)]=4×(127+143)pm，所以a=pm；根据晶胞结构可知铜原子之间的最短核间距为棱长的一半，即a=180pm或pm或311.76pm；

④晶胞的质量m=g，晶胞的体积V=a3=()3pm3=(×10-10)3cm3，所以晶胞的密度=g·cm-3。