题目内容
【题目】AA705合金(含Al、Zn、Mg和Cu)几乎与钢一样坚固，但重量仅为钢的三分之一，已被用于飞机机身和机翼、智能手机外壳上等。但这种合金很难被焊接。最近科学家将碳化钛纳米颗粒(大小仅为十亿分之一米)注入AA7075的焊丝内，让这些纳米颗粒充当连接件之间的填充材料。注入了纳米粒子的填充焊丝也可以更容易地连接其他难以焊接的金属和金属合金。回答下列问题：
(1)基态铜原子的价层电子排布式为__________。
(2)第三周期某元素的前5个电子的电离能如图1所示。该元素是_____(填元素符号)，判断依据是_______。
(3)CN—、NH3、H2O和OH—等配体都能与Zn2+形成配离子。1mol [Zn(NH3)4]2+含___ molσ键，中心离子的配位数为_____。
(4)铝镁合金是优质储钠材料,原子位于面心和顶点，其晶胞如图2所示。1个铝原子周围有_____个镁原子最近且等距离。
(5)在二氧化钛和光照条件下，苯甲醇可被氧化成苯甲醛：
①苯甲醇中C原子杂化类型是__________。
②苯甲醇的沸点高于苯甲醛，其原因是__________。
(6)钛晶体有两种品胞，如图所示。
①如图3所示，晶胞的空间利用率为______(用含п的式子表示)。
②已知图4中六棱柱边长为x cm，高为y cm。该钛晶胞密度为D g·cm-3，NA为______mol—1(用含x y和D的式子表示)。
【答案】3d104s1 Mg I3是I2的5倍多，说明最外层有2个电子， 16 4 8 sp2、sp3 苯甲醇分子间存在氢键，苯甲醛分子间不存在氢键 
【解析】
（1）铜原子有29个电子，其3d、4s能级上的电子为其价电子；
(2)根据电离能的突变判断最外层电子，结合该元素为第三周期元素分析；
(3)所有单键包括配位键均为σ键，双键中有一个为σ键，每个NH3分子中含有3个N-H键，中心原子Zn与四个N原子之间存在配位键；
(4)晶胞中每个侧面的4个顶点上的镁原子和面心上的镁原子到Al原子的距离相等且最近；
(5)①苯环上碳原子形成3个共用电子对，而-CH2OH中C原子形成4个共用电子对；
②分子间的氢键对物质的沸点影响较大，苯甲醇分子间存在氢键；
(6)①由图3可知，晶胞中钛原子的数目为1+8×
=2，设原子半径为r，则晶胞的对角线为4r，晶胞的边长为
，由此计算空间利用率；
②图4晶胞中钛原子的数目为3+2×
+12×
=6，晶胞的质量为
g，六棱柱边长为x cm，高为y cm，则晶胞的体积为
x2ycm3，再结合晶胞的密度计算NA。
（1）铜原子有29个电子，其3d、4s能级上的电子为其价电子，其价电子排布式为3d104s1；
(2)由图1可知电离能I3是I2的5倍多，说明最外层有2个电子，结合该元素是第三周期元素，则该元素为第三周期第ⅡA元素，此元素为镁，元素符号为Mg；
(3)所有单键包括配位键均为σ键，双键中有一个为σ键，每个NH3分子中含有3个N-H键，中心原子Zn与四个N原子之间存在配位键，则1mol [Zn(NH3)4]2+含（4+3×4）mol=16molσ键，配位体为NH3，中心离子Zn2+的配位数为4；
(4)晶胞中每个侧面的4个顶点上的镁原子和面心上的镁原子到Al原子的距离相等且最近，则每个铝原子周围距离最近的镁原子有8个；
(5)①苯环上碳原子形成3个共用电子对，碳原子的杂化类型是sp2，而-CH2OH中C原子形成4个共用电子对，碳原子的杂化类型是sp3；
②苯甲醇分子间存在氢键，而苯甲醛分子间不存在氢键，导致苯甲醇的沸点明显比苯甲醛高；
(6)①由图3可知，晶胞中钛原子的数目为1+8×=2，设原子半径为r，则晶胞的对角线为4r，晶胞的边长为，则空间利用率为
=；
②②图4晶胞中钛原子的数目为3+2×+12×=6，晶胞的质量为gspan>，六棱柱边长为x cm，高为y cm，则晶胞的体积为x2ycm3，则D=g÷x2ycm3，由此计算得NA=mol—1。
【题目】乙二醇是工业常见的有机原料，常用来制取纺织工业的乙二醛和化妆品行业的乙醛酸。
①乙二醇(HOCH2CH2OH)气相催化氧化法制取乙二醛(OHC-CHO)，主要反应为：HOCH2CH2OH(g)+O2(g)
OHC—CHO(g)+2H2O(g) H
化学键 | O—H | C—H | C—O | C=O | O=O | C—C |
键能（kJ·mol-1） | 436 | 413 | 356 | 745 | 493 | 346 |
则H=_____kJ·mol-1。
②当原料气中氧醇比(氧气和乙二醇的物质的量之比)一定时，乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如图所示，则反应中应控制的适宜温度是___(填字母)。
a.低于450℃
b.450℃~490℃
c.高于495℃
p、m、n三点中____是平衡点，__是逆反应速率最快的点。
③温度超过495℃时，乙二醛的产率直线下降的原因是___。
（2）将乙二醇氧化为乙二酸，再利用乙二酸(HOOCCOOH)通过电解制备乙醛酸，阴极的电极反应式为____。
（3）液相氧化制备乙醛酸是近年研究的热点。向25L某浓度的乙二醛溶液中，加入适量的催化剂V2O5/C，以0.1mol·L-1的流速通入氧气，测得溶液中乙二醛的浓度、溶液的pH随时间变化的关系如图所示：
①图中曲线___(填“a”或“b”)表示溶液的pH值随时间变化的曲线。
②V2O5/C表示将催化剂覆盖在纳米碳纤维上，其目的是___。
③写出制备乙醛酸(HOC—COOH)的化学反应方程式：____，根据图中数据算出8h内乙醛酸的平均生成速率v(HOC—COOH)=____；该实验条件下乙醛酸的电离常数Ka=___。
