题目

[化学——选修3：物质结构与性质](15分) 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______________，1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为____________。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＝0.405  nm，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)。 答案：(1)X­射线衍射　(2)4　1s22s22p63s23p63d5　血红色 (3)sp3、sp2　6NA　CH3COOH存在分子间氢键　16　(4)12　 [解析] (1)利用X­射线衍射法能区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态Fe原子3d能级排有6个电子，即存在4个未成对电子，Fe3＋是在基态Fe原子上失去4s能级上的2个电子和3d能级上的1个电子，其电子排布式为的1s22s22p63s23p63d5，Fe3＋与SCN－形成的配合物呈红色。(3)CH3CHO中碳原子分别采取sp3和sp2杂化，单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，即1 mol CH3CHO中含6 mol σ键。CH3COOH分子间存在氢键，而CH3CHO分子间无氢键，即沸点CH3COOH＞CH3CHO。该晶胞中含氧原子数为×8＋×6＋4＝8，则该晶胞中含铜原子数目是氧原子的2倍，即16个。(4)面心立方堆积晶体中，原子的配位数为12；该晶胞中含有Al原子数目为×8＋×6＝4，根据(0.405×10－7)3ρ＝27×，解得ρ＝。

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