Question

【题目】钇钡铜氧、汞钡铜氧、汞钡钙铜氧等都是常见的高温超导体。回答下列问题：

(1)钇(39Y)是一种重要的稀土金属，基态Y原子的价电子排布式为______。下列科学家中，在稀土化学领域做出重要贡献的是_________(填标号)。

a．侯德榜 b．屠呦呦 c．徐光宪

(2)BaCO3可用于制备上述高温超导体，其3种组成元素中，第一电离能最大的是______(填元素符号)，CO32-的空间构型为________，其中碳原子的杂化方式为________________。

(3)汞钡铜氧晶体的晶胞如下图A所示，通过掺杂Ca2+获得的具有更高临界温度的超导材料如图B所示。

汞钡铜氧晶体的密度为______g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。图A晶胞中钡离子的分数坐标为()和_________。掺杂Ca2+所得超导材料的化学式为_________。

Answer 1

【答案】4d15s2 C O （正）三角形 sp2 6.02×1032/a2cNA (1/2,1/2,(1-x)/2) HgBa2CaCu2O6

【解析】

（1）钇(39Y)为39号元素，基态Y原子的价电子排布式为：4d15s2，侯德榜创制侯氏制碱法，屠呦呦创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素，徐光宪发现了稀土溶剂萃取体系具有“恒定混合萃取比”基本规律，提出了适于稀土溶剂萃取分离的串级萃取理论，故稀土化学领域做出重要贡献的是徐光宪，故答案为：4d15s2；c；

（2）同周期，从左到右，第一电离能增大；同主族，从上到下，第一电离能减小，Ba、C、O中，第一电离能最大是O元素，CO32-中中心原子的价电子对数=孤电子对数+键=键=0+3=3，所以空间构型为：正三角形，其中碳原子的杂化方式为：sp2，故答案为：O；正三角形；sp2；

（3）根据汞钡铜氧晶体的结构可知，晶胞中含有Hg有8×1/8=1个、Ba有2个、Cu有4×1/4=1个、O有8×1/4+4×1/2=4个，其密度为：g·cm-3，图A晶胞中钡离子的分数坐标为()和()，根据掺杂Ca2+所得超导材料的结构可知，晶胞中含有1个Ca、1个Hg、2个Ba、1个Cu、6个O，化学式为：HgBa2CaCu2O6，故答案为：；()；HgBa2CaCu2O6。