【題目】自然界中存在大量元素,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用;卮鹣铝袉栴}:

(1)人工合成的藍(lán)寶石晶體(Al2O3)是目前半導(dǎo)體工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的材料。

①基態(tài)Al原子中有______種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,核外電子占據(jù)最高能級(jí)的符號(hào)是_____,占據(jù)該能級(jí)電子的電子云輪廓圖形狀為_______。

②比較第一電高能:Mg______Al(填“>”、”<”或“=”)。在現(xiàn)代化學(xué)中,常利用_________上的特征譜線來鑒定元素,稱為光譜分析。

(2)羰基硫(COS)存在于許多種植物中,殺蟲效果顯著。

①1molCOS分子中含有σ鍵的數(shù)目為_____,其中心原子的雜化方式為_____。

②CS2、CO2、COS的分解溫度由低到高的順序?yàn)?/span>_____。

(3)NaCl 和MgO都屬于離子化合物.NaC1的熔點(diǎn)為801.3℃,MgO的熔點(diǎn)高達(dá)2800℃。造成兩種晶體熔點(diǎn)差距的主要原因是_______________

(4)鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)氫密度最高的儲(chǔ)氫材料之一,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

則:①距離一個(gè)Fe原子最近的Mg原子個(gè)數(shù)是______,與此晶胞結(jié)構(gòu)相似的常見的離子晶體是______(填名稱)。

②若該晶體儲(chǔ)氫時(shí),H2 分子在晶胞的體心和棱心位置,晶胞的參數(shù)為dnm,則距離最近的兩個(gè)H2分子之間的距離為______cm;含鐵56g的該儲(chǔ)氫合金可儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2 的體積為____L。

【答案】 13 3p 啞鈴形 > 原子光譜 2NA sp CS2<COS<CO2 氧化鎂晶體中所含離子半徑小,電荷數(shù)高,晶格能大 8 氟化鈣 22.4

【解析】(1)Al原子核外有13個(gè)電子,每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同,故有13種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子;3p上的電子的能量最高,故占據(jù)最高能級(jí)的符號(hào)是3p;p能級(jí)電子的電子云輪廓圖形狀為啞鈴形。 Mg原子最外層電子所處能級(jí)為3S2,屬于全充滿結(jié)構(gòu),是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),電離能較大,Al原子最外層電子所處能級(jí)為3s23p1,不是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),電離能較低,故第一電離能Mg>Al;化學(xué)中,常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素,稱為光譜分析。

(2) COS的結(jié)構(gòu)為O=C=S,一個(gè)分子中含有2個(gè)σ鍵,故1molCOS中含有的σ鍵數(shù)目為2NA;中心原子為碳,分子結(jié)構(gòu)為直線型,故碳的雜化方式為sp。 CS2、CO2、COS三者的結(jié)構(gòu)相同,S=C=S、O=C=S、O=C=O,共價(jià)鍵鍵長依次減小,鍵能依次增大,所以分子穩(wěn)定性依次增強(qiáng),故CS2、CO2、COS的分解溫度由低到高的順序?yàn)?/span>CS2<COS<CO2 。

(3)兩者均為離子構(gòu)成的離子化合物,氧化鎂晶體中所含離子半徑小,電荷數(shù)高,晶格能大,因此熔點(diǎn)高于NaCl的熔點(diǎn)。

(4) ①以面上的一個(gè)鐵原子為基準(zhǔn),一個(gè)晶胞中與它最近的鎂原子有4個(gè),則共面的另一個(gè)晶胞上也有4個(gè)離它最近的鎂原子,故最近的鎂原子共有8個(gè);一個(gè)晶胞中含有8*1/8+6*1/2=4個(gè)Fe原子,含有8個(gè)Mg原子,故該晶胞的化學(xué)式為FeMg2,與此晶胞結(jié)構(gòu)相似的常見的離子晶體有CaF2,名稱為氟化鈣;②兩個(gè)相鄰棱心間的H2分子間的距離最短,設(shè)為L,根據(jù)直角三角形知識(shí)可得L2=2(d/2)2解得L=cm;一個(gè)晶胞中實(shí)際含有的H2分子個(gè)數(shù)為1+1/4*12=4,一個(gè)晶胞中實(shí)際含有的Fe原子個(gè)數(shù)為81/8+61/2=4個(gè),則含鐵56g的該儲(chǔ)氫合金為1/4mol,所以儲(chǔ)存的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1/422.4L4=22.4L。

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