Question

【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)基态Fe原子有________个未成对电子。Fe3＋的电子排布式为_______________。

(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________，1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为________。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。锗也是一种半导体材料，Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键，从原子结构角度分析，原因是______________________________。

(4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图：

镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10－23 cm3，储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNin中n＝________(填数值)；氢在合金中的密度为________。

Answer 1

【答案】 X射线衍射 4 1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) sp3、sp2 6NA 16 Ge原子半径较大，难以形成稳定的π键，不易形成双键或叁键 5 0.083 g·cm－3

【解析】（1）从外观无法区分三者，但晶体对X-射线发生衍射，非晶体不发生衍射，准晶体介于二者之间，因此通过有无X衍射现象即区分。

（2）26号元素Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，失去电子变为铁离子时，先失去4s上的2个电子，再失去3d上的1个电子，因此Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。

（3）乙醛中甲基上的C形成4个σ键，无孤对电子，因此采取sp3杂化类型，醛基中的C形成3个σ键和1个π键，无孤对电子，采取sp2杂化类型；1个乙醛分子含有6个σ键和一个π键，则1mol乙醛含有6molσ键，即6NA个σ键；Cu2O立方晶胞中O原子数为4×1+6× +8× =8，由Cu2O中Cu和O的比例可知该晶胞中铜原子数为O原子数的2倍，即为16个；Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，Ge原子半径大，难以通过“肩并肩”方式形成π键，Ge原子之间难以形成双键或叁键。

（4）由晶胞结构可知，Ca原子是8×＝1，D原子是8×＋1＝5，原子个数比是1:5，镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构，则LaNin中n＝5；由LaNinH4.5可知，该晶胞的体积为 9.0×10-23cm3，氢原子的质量为 g，则氢在合金中的密度为ρ= =g·cm-3=0.083 g·cm-3。