Question

17．大型飞机的发动机被誉为航空工业皇冠上的“宝石”．制造过程中通常采用碳化钨做关键部位的材料
（1）钨元素位于周期表的第六周期第VIB族，请写出其外围电子排布式5d⁴6s²
（2）图为碳化钨晶体的一部分结构，碳原子嵌入金属钨的晶格的间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙+固溶体，也称为填隙化合物．在此结构中，其中钨原子有6个，1个钨原子周围距离钨原子最近的碳原子有6个，下列金属元素的堆积方式与碳化钨晶胞中碳原子和钨原子所处位置类似的是C
A．Fe  CuB．Ti  Au    C．Mg  Zn   D．Cu  Ag
（3）假设该部分晶体的体积为Vcm³，碳化钨的摩尔质量为M g/mol，密度为b g/cm³，则阿伏加德罗常数N_A用上述数据可以表示为$\frac{6M}{bV}$．

Answer 1

分析 （1）钨元素位于周期表的第六周期第VIB族，据此书写其外围电子排布式；
（2）利用均摊法计算钨原子数目，以体内钨原子可知，1个钨原子周围距离钨原子最近的碳原子有6个，碳化钨晶胞中碳原子和钨原子所处位置为六方最密堆积，与Mg的堆积方式相同；
（3）计算结构中W、C原子数目，利用阿伏伽德罗常数表示出质量，再根据m=ρV计算．

解答 解：（1）钨元素位于周期表的第六周期第VIB族，其外围电子排布式为：5d⁴6s²，
故答案为：5d⁴6s²；
（2）在此结构中钨原子数目为1+2×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{6}$+6×$\frac{1}{3}$=6，以体内钨原子可知，1个钨原子周围距离钨原子最近的碳原子有6个，碳化钨晶胞中碳原子和钨原子所处位置为六方最密堆积，与Mg的堆积方式相同，
故答案为：6；6；C；
（3）结构中W原子数目为6、C原子数目为6，则晶胞的质量为6×$\frac{Mg/mol}{N{\;}_{A}mol{\;}^{-1}}$，则6×$\frac{Mg/mol}{N{\;}_{A}mol{\;}^{-1}}$=Vcm³×b g/cm³，故N_A=$\frac{6M}{bV}$，
故答案为：$\frac{6M}{bV}$．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、晶胞结构与计算等，注意识记中学常见晶胞结构，掌握均摊法进行晶胞的有关计算，难度中等．