Question

元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，其价电子排布与Cu相似，Au原子的价电子排布式为

 

；一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为

 

；该晶体中，原子之间的强相互作用是

 

；上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF₂（如图）的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为

 

．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,晶胞的计算

专题：化学键与晶体结构

分析：铜是29号元素，在元素周期表位置：第四周期、ⅠB族，价电子排布式为3d¹⁰4s¹，Au原子的价电子排布式为5d¹⁰6s¹；
根据均摊法计算晶胞中Cu、Au原子数目，确定合金中二者原子数目之比；
铜金合金晶体属于金属晶体，据此判断化学键类型；
CaF₂的结构如图，利用均摊法计算．

解答： 解：铜是29号元素，在元素周期表位置：第四周期、ⅠB族，价电子排布式为3d¹⁰4s¹，元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，其价电子排布与Cu相似，Au原子的价电子排布式为5d¹⁰6s¹；
铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则晶胞中Cu原子数目=6×

1

2

=3，晶胞中Au原子数目=8×

1

8

=1，故晶胞中Cu原子与Au原子数量之比为3：1；铜金合金晶体属于金属晶体，含有化学键类型为金属键；
CaF₂的结构如图，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则H原子应位于晶胞内部，则应含有8个H，则化学式为Cu₃AuH₈，
故答案为：5d¹⁰6s¹；3：1；金属键；Cu₃AuH₈．

点评：本题考查元素的核外电子排布式、化学键类型、均摊法计算原子个数比及化学式等知识，题目难度中等，注意均摊法的应用和知识的迁移能力的培养．