Question

【題目】在建國70周年閱兵儀式上，“殲20”“東風(fēng)-41核導(dǎo)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(zhàn)斗機(jī)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Al______Mg（填“＞”“＜”“＝”）。

（2）查閱資料顯示第二電離能Cu大于Zn，理由是_______________。

（3）中期戰(zhàn)斗機(jī)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(shù)為_______。

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

（5）一種鈦鎳合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)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(jì)算式表示）。

（6）隱形戰(zhàn)機(jī)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(xué)鍵稱為________。與CO互為等電子體的分子或離子是______（只寫一種）。

Answer 1

【答案】第四周期IB族 ＜ 鋅失去4s1電子，而銅失去3d10電子，后者全充滿較穩(wěn)定，更難失去 8 正四面體 sp3 σ 分子 配位鍵 N2或CN－

【解析】

⑴Cu為29號元素，價電子3d104s1，同周期，第一電離能從左到右呈增大趨勢，但第IIA大于IIIA。

⑵Cu+：3d10，Zn+：3d104s1，鋅失去4s1電子，而銅難失去3d10電子。

⑶Ti的價電子3d24s2，鈦晶體在882℃以上為體心立方，根據(jù)體心立方思考配位數(shù)。

⑷先計(jì)算硫酸根的價層電子對數(shù)，得出立體構(gòu)型和雜化方式，雜化軌道都是形成σ鍵。

⑸根據(jù)鈦鎳合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)得到Ti的個數(shù)、Ni的個數(shù)，根據(jù)公式求出晶胞的密度。

⑹根據(jù)羰基鐵在常溫下為紅棕色液體，說明熔點(diǎn)低，根據(jù)價電子C=N+，N=O+，得出CO互為等電子體的分子或離子。

⑴Cu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大于IIIA，因此第一電離能Al ＜ Mg；故答案為：第四周期IB族；＜。

⑵查閱資料顯示第二電離能Cu大于Zn，是因?yàn)?/span>Cu+：3d10，Zn+：3d104s1，鋅失去4s1電子，而銅失去3d10電子，后者全充滿較穩(wěn)定，更難失去；故答案為：鋅失去4s1電子，而銅失去3d10電子，后者全充滿較穩(wěn)定，更難失去。

⑶Ti的價電子3d24s2，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(shù)為8；故答案為：；8。

⑷Ti(SO4)2、NiSO4其中陰離子的價層電子對數(shù)為，其立體構(gòu)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。

⑸根據(jù)鈦鎳合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)得到Ti的個數(shù)為，Ni的個數(shù)為，若晶胞的邊長為a pm，則晶胞的密度為；故答案為：。

⑹隱形戰(zhàn)機(jī)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(diǎn)低，固體羰基鐵屬于分子晶體，CO與Fe之間的化學(xué)鍵稱為配位鍵。價電子C=N+，N=O+，因此與CO互為等電子體的分子或離子是N2或CN－；故答案為：N2或CN－。