Question

【題目】釹鐵硼磁鐵是目前為止具有最強磁力的永久磁鐵。預計在未來20年里，不可能有替代釹鐵硼磁鐵的磁性材料岀現(xiàn)。生產(chǎn)釹鐵硼磁鐵的主要原材料有稀土金屬釹、純鐵、鋁、硼以及其他稀土原料。

(1)釹(Nd)為60號元素，在周期表中第_________周期；基態(tài)鐵原子的外圍電子軌道表示式為__________________。

(2)實驗測得AlCl3的實際存在形式為Al2Cl6，其分子的球棍模型如圖所示。

①已知Al2Cl6分子中正負電荷中心重合，則Al2Cl6屬于_________分子(填“極性”或“非極性”)，分子中A1原采取__________________雜化。

②Al2Cl6與過量NaOH溶液反應生成Na[Al(OH)4]，[A1(OH)4]－中存在的化學鍵有_________(填選項字母)。

A.離子鍵 B.共價鍵 C.金屬鍵 D.配位鍵 E.氫鍵

(3)B元素及與其同周期相鄰的兩種元素第一電離能由小到大的順序為__________________(用元素符號表示)。

(4)因材料中含有大量的釹和鐵，容易銹蝕是它的一大弱點。可電鍍鎳(Ni)、鋅(Zn)等進行表面涂層處理。已知Ni可以形成[Ni(NH3)6]Cl2，該配合物中配體分子的空間構型為__________________。

(5)已知立方BN晶體硬而脆，其原因是___________________________；其晶胞結構如圖所示，N原子填充在B原子構成的正四面體空隙中，則晶胞中正四面體的空隙填充率為__________________，設晶胞中最近的B、N原子之間的距離為anm，晶體的密度為bg·cm－3，則阿伏加德羅常數(shù)為_________mol－1(列式即可，用含a、b的代數(shù)式表示)

Answer 1

【答案】六 非極性 sp3 BD B<Be<C 正八面體 由于立方BN晶體是原子晶體，B—N鍵能大，所以質(zhì)地堅硬，且共價鍵具有方向性，受到外力時，會發(fā)生原子錯位，所以性脆 50%

【解析】

釹(Nd)為60號元素，它位于元素周期表的第六周期，基態(tài)鐵原子的外圍電子軌道表示式為：；

故答案為六，；

(2) ①Al2Cl6分子中正負電荷中心重合，屬于非極性分子，每個鋁原子和四個氯原子形成共價鍵，采取sp3雜化，
故答案為非極性；sp3；

②Al采取sp3雜化，用最外層的四個空軌道接受O提供的孤對電子形成配位鍵，O與H之間是極性共價鍵；

故答案為BD；

(3) 同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但是Be原子2s軌道全充滿狀態(tài)是較穩(wěn)定的，所以Be的第一電離能大于B，第一電離能B<Be<C；

故答案為B<Be<C；

(4) 已知Ni可以形成[Ni(NH3)6]Cl2。該配合物中配體分子為六個氨分子，其空間構型為正八面體；

故答案為正八面體；

(5)由于立方BN晶體是原子晶體，B—N鍵能大，所以質(zhì)地堅硬，且共價鍵具有方向性，受到外力時，會發(fā)生原子錯位，所以性脆；從晶胞構型中可看出，B原子形成8個正四面體，有4個N原子填充4個正四面體中，所以晶胞中正四面體的空隙填充率為50%；根據(jù)晶胞的結構可知，每個晶胞中含有4個N原子，B原子數(shù)為8×+6×=4，故晶胞的質(zhì)量為g。晶胞中最近的B、N原子之間的距離為a nm，是正方體對角線長的，則晶胞的對角線長為4a nm，晶胞的邊長為nm=cm，故晶胞的體積為。晶體的密度為bg·cm－3，根據(jù)ρ=m/V可知b=，故NA= mol－1；

故答案為由于立方BN晶體是原子晶體，B—N鍵能大，所以質(zhì)地堅硬，且共價鍵具有方向性，受到外力時，會發(fā)生原子錯位，所以性脆；50%； 。