Question

【題目】早期發現的一種天然二十面體準晶顆粒由Al、Cu、Fe三種金屬元素組成．回答下列問題：
（1）準晶是一種無平移周期序，但有嚴格準周期位置序的獨特晶體，可通過方法區別晶體、準晶體和非晶體．
（2）基態Fe原子有個未成對電子，Fe3+的電子排布式為 ． 可用硫氰化鉀檢驗Fe3+ ， 現象是 ．
（3）根據價層電子對互斥理論判斷：SO42﹣的立體構型為 ， H3O+的立體構型為 ．
（4）新制的Cu（OH）2可將乙醛（CH3CHO）氧化成乙酸，而自身還原成Cu2O．乙醛中碳原子的雜化軌道為 ， 1mol乙醛分子中含有的σ鍵的數目為 ． Cu2O為半導體材料，在其立方晶胞內部有4個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則該晶胞中有個銅原子．
（5）Al單質為面心立方晶體，其晶胞如圖．晶胞中鋁原子的配位數為 ．

Answer 1

【答案】
（1）X射線衍射
（2）4,1s22s22p63s23p63d5,形成血紅色溶液
（3）正四面體,三角錐
（4）sp3、sp2,6NA,16
（5）12
【解析】解：（1）從外觀無法區分三者，但用X光照射會發現：晶體對X射線發生衍射，非晶體不發生衍射，準晶體介于二者之間，因此通過有無衍射現象即可確定；

（2）26號元素Fe基態原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，可知在3d上存在4個未成對電子，失去電子變為鐵離子時，先失去4s上的2個電子后失去3d上的1個電子，因此Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，硫氰化鐵為血紅色，所以硫氰化鉀檢驗Fe3+，現象是形成血紅色溶液；
（3）SO42﹣中心原子S原子成4個σ鍵、沒有孤對電子，價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=4+0=4，雜化軌道數為4，采取sp3雜化，SO42﹣的立體構型是正四面體；H3O+的中心原子O價層電子對個數=3 =4，采取sp3雜化，有一對孤電子對，分子構型為三角錐型；
（4）乙醛中甲基上的C形成4條σ鍵，無孤電子對，因此采取sp3雜化類型，醛基中的C形成3條σ鍵和1條π鍵，無孤電子對，采取sp2雜化類型；1個乙醛分子含有6個σ鍵和一個π鍵，則1mol乙醛含有6molσ鍵，即6NA個σ鍵；該晶胞中O原子數為4×1+6× +8× =8，由Cu2O中Cu和O的比例可知該晶胞中銅原子數為O原子數的2倍，即為16個；
（5）在Al晶體的一個晶胞中與它距離相等且最近的Al原子在通過這個頂點的三個面心上，面心占 ，通過一個頂點可形成8個晶胞，因此該晶胞中鋁原子的配位數為8×3× =12；
所以答案是：（1）X射線衍射；（2）4；1s22s22p63s23p63d5；形成血紅色溶液；（3）正四面體；三角錐；（4）sp3、sp2；6NA；16；（5）12．