Question

（20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________      方法区别晶体、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nm，晶胞中铝原子的配位数为   。列式表示Al单质的密度          gcm^-3。（Al相对原子量27）

Answer

（1）X射线衍射法；（2）4，1s22s22p63s23p63d5，血红色；（3）sp3、sp2， 形成了分子间的氢键，造成沸点升高，16；（4）12，。

【解析】

试题分析：（1）区分它们的方法①晶体有序排列②晶体有自范性③晶体有固定的熔沸点④晶体有各向异性⑤最科学的是X射线衍射法，因此可通过X射线衍射法区别；（2）基态铁的核外电子排布式：[Ar]3d64s2，根据洪特规则，有4个未成对电子，Fe3＋是基态Fe原子失去3个e－，先失最外层，再失3d，所以[Ar]3d5，验证三价铁离子用硫氰化钾溶液，溶液变成血红色，证明Fe3＋的存在；（3）乙醛的结构简式：，甲基上的碳原子有4个δ键，无孤电子对，杂化类型为sp3，羰基上碳原子有3个δ键，无孤电子对，杂化类型sp2，乙酸的沸点明显高于乙醛，主要原因是乙酸形成分子间氢键，有分子间氢键的比没有的熔沸点要高，根据均摊法，氧原子的个数8×1/8＋6×1/2＋4=8，根据氧化亚铜的化学式，推出铜原子的个数2×8=16；（4）面心立方最密堆积是按照ABCABC…的方式堆积，配位数为12，晶胞中铝原子的个数为8×1/8＋6×1/2=4，根据ρ=m/v=4×27/[（4.05×10－7）3NA]。

考点：考查晶体和非晶体的区别、核外电子排布式、杂化类型、晶胞等知识。