题目内容
【题目】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）Fe的基态原子有________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）氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________，1mol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=0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为________。列式表示Al单质的密度_________________________________________________g/cm3（不必计算出结果）。
【答案】X射线衍射 4 1s22s22p63s23p63d5 红色 sp2、sp3 6NA 乙酸存在分子间氢键 16 12 
【解析】
（1）区分晶体与非晶体的方法为：X射线衍射；
（2）Fe的基态原子价电子排布式为3d64s2，s能级充满，3d能级1个轨道充满，有4个未成对电子；Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；Fe3+遇到硫氰根离子显血红色；
（3）乙醛中醛基碳原子形成3条键，无孤电子对，为sp2杂化，甲基碳原子形成4条键，无孤电子对，为sp3杂化；乙醛分子中含有4条C-H键，1条C=O双键，1条C-C键，则1mol乙醛含有6molσ键；乙酸分子内存在-O-H键，可分子间形成氢键，使熔沸点升高，而乙醛只存在分子间的作用力，则乙酸的沸点明显高于乙醛；晶胞中，氧原子个数=4+8×1/8+6×1/2=8，根据化学式，晶胞内含有16个铜原子；
（4）Al单质为面心立方晶体，离顶点最近且距离相等的Al原子在面心位置，共有12个即配位数为12；晶胞中含有Al的个数为8×1/8+6×1/2=4，ρ=m/V=4×27/（a3×NA）g/nm3=4×27/[(4.05×10-8)3×NA] g/cm3；
名校课堂系列答案【题目】乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末，是磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂和防腐剂、乙酰苯胺的制备原理为
+CH3COOH
+H2O
实验参数
名称 | 相对分 子质量 | 性状 | 密度(g/mL) | 沸点(℃) | 溶解性 | |
苯胺 | 93 | 无色油状液体 | 1.02 | 184.4 | 微溶于水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
乙酸 | 60 | 无色液体 | 1.05 | 118.1 | 易溶于水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
乙酰 苯胺 | 135 | 白色晶体 | 1.22 | 304 | 微溶于冷水，可溶于热水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
实验装置如图所示（部分仪器及夹持装置已略去）。
注：①刺型分馏柱的作用相当于二次蒸馏，用于沸点差别不太大的混合物的分离。②苯胺易被氧化。
实验步骤：
步骤1：在100mL圆底烧瓶中加入无水苯胺9.3mL、冰醋酸18.4mL、锌粉0.1g和少量沸石，安装好仪器后，对圆底烧瓶均匀加热，使反应液在微沸状态下回流，调节加热温度，使温度计温度控制在105℃左右；反应约60~80min，反应生成的水及少量醋酸被蒸出，当反应基本完成时，停止加热。
步骤2：在搅拌下，趁热将蒸馏烧瓶中的液体以细流状倒入盛有冰水的100mL烧杯中，快速搅拌，乙酰苯胺结晶析出，烧杯内试剂冷却至室温后，进行抽滤、洗涤、干燥，可得到乙酰苯胺粗品。
步骤3：将乙酰苯胺粗品进行重结晶，待结晶完全后抽滤，尽量压甘干滤饼。将产品置于干净的表面皿中晾干，称重，计算产率；
请回答下列问题：
（1）实验中加入锌粉的目的是_____________________。
（2）从化学平衡的角度分析，控制温度计的温度在105℃左右的原因是______________。
（3）步骤1加热可用_____________（填“水浴”或“油浴”）。
（4）洗涤乙酰苯胺粗品最合适的方法是__________________（填字母）。
A．用少量冷水洗B．用少量热水洗
C．先用冷水洗，再用热水洗D．用酒精洗
（5）步骤2得到的粗品中因含有某些杂质而颜色较深，步骤3重结晶的操作是：将粗品用热水溶解，加入活性炭0.1g，煮沸进行脱色，______________，再将滤液冷却结晶。
（6）该实验最终得到产品9.1g，则乙酰苯胺的产率是____________（小数点后保留两位数字。）
