Question

【題目】在建國70周年閱兵儀式上，“殲20”“東風—41核導彈”等國之重器亮相，它們采用了大量合金材料。回答下列問題：

（1）早期戰斗機主要采用鋁合金，其中超硬鋁屬Al—Cu—Mg—Zn系。Cu在元素周期表中的位置是___，比較第一電離能Mg___Al（填“＞”“＜”“＝”）。

（2）金屬Zn中的原子采取___最密堆積。

（3）中期戰斗機主要采用鈦合金，Ti的價電子排布圖為___。鈦晶體在882℃以上為體心立方的β鈦，其中鈦原子的配位數為___。

（4）鈦鎳合金可用于戰斗機的油壓系統，該合金溶于熱的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4，其中陰離子的立體構型為___，S的___雜化軌道與O的2p軌道形成___鍵（填“π”或“σ”）。

（5）隱形戰機采用Fe(CO)5（羰基鐵）作為吸波材料，羰基鐵在常溫下為紅棕色液體，固體羰基鐵屬于___晶體，CO與Fe之間的化學鍵稱為___。與CO互為等電子體的分子或離子是___（只寫一種）。

（6）一種鈦鎳合金的立方晶胞結構如圖所示，若晶胞的邊長為apm，則晶胞的密度為___g/cm3（用含a、NA的計算式表示）。

Answer 1

【答案】第四周期IB族 > 六方 8 正四面體 sp3 σ 分子 配位鍵 N2或CN-

【解析】

根據元素的價電子排布得出價電子排布圖，并判斷元素位置，結合原子半徑分析第一電離能大小；根據雜化軌道互斥理論判斷粒子空間構型；根據等電子體的概念書寫與CO互為等電子體的分子或離子，利用均攤法和相關公式進行晶胞密度的計算。

(1)Cu為29號元素，價電子3d104s1，在元素周期表中的位置是第四周期IB族，同周期，第一電離能從左到右呈增大趨勢，但第IIA族的s軌道為全充滿狀態，因此第一電離能Mg>Al；故答案為：第四周期IB族；>；

(2)金屬鋅中的Zn原子的配位數為12，采用六方最密堆積，故答案為：六方；

(3)Ti為22號元素，其價電子排布式為3d24s2，則價電子排布圖為，鈦晶體在882℃以上為體心立方的β鈦，其中鈦原子的配位數為8；故答案為：；8；

(4)Ti(SO4)2、NiSO4其中陰離子的價層電子對數為，其立體構型為正四面體形，S是sp3雜化，雜化軌道都是形成σ鍵，因此S的sp3雜化軌道與O的2p軌道形成σ鍵；故答案為：正四面體；sp3；σ；

(5)隱形戰機采用Fe(CO)5（羰基鐵）作為吸波材料，羰基鐵在常溫下為紅棕色液體，說明熔點低，固體羰基鐵屬于分子晶體，CO與Fe之間的形成的化學鍵稱為配位鍵，因為價電子C和N+相同，N和O+相同，所以與CO互為等電子體的分子或離子是N2或CN－；故答案為：分子；配位鍵；N2或CN-；

(6)根據鈦鎳合金的立方晶胞結構得到Ti的個數為，Ni的個數為，若晶胞的邊長為apm，則晶胞的密度為；故答案為：。