Question

【題目】金屬銅、鐵、鋁等在人類(lèi)文明史上先后被廣泛使用。回答下列問(wèn)題：

(1)銅、銀、金三種金屬在元素周期表同族且依次相鄰，因此價(jià)電子層結(jié)構(gòu)相似。銀原子價(jià)層電子排布式為________；金元素在周期表的位置是________。

(2)觀(guān)察如下循環(huán)圖可以獲知FeO的晶格能為________ kJ·mol－1。

(3)氯化鋁熔點(diǎn)194℃，會(huì)升華，熔融態(tài)不易導(dǎo)電。實(shí)驗(yàn)測(cè)得氣態(tài)氯化鋁分子組成式為Al2Cl6，其結(jié)構(gòu)式為________；氣態(tài)氯化鋁中存在________(填選項(xiàng)標(biāo)號(hào))

A．離子鍵 B．配位鍵 C．氫鍵 D．范德華力 E．金屬鍵 F．非極性共價(jià)鍵

(4)石墨微觀(guān)結(jié)構(gòu)如下圖。其中碳原子雜化類(lèi)型為________。金剛石晶體中碳碳鍵鍵長(zhǎng)為0.155nm。金剛石的熔點(diǎn)略低于石墨，而遠(yuǎn)高于C60的原因是________。

(5)設(shè)阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則石墨的密度為________(列出計(jì)算表達(dá)式)

Answer 1

【答案】 第六周期 IB族 3902 BD 金剛石和石墨熔化需要破壞共價(jià)鍵，等物質(zhì)的量金剛石鍵能總和略低于石墨，所以熔點(diǎn)略低于石墨；C60是分子晶體，熔化時(shí)只需克服分子間作用力，所以熔點(diǎn)較低。

【解析】

(1)銅、銀、金同主族其價(jià)電子排布相同，銅的價(jià)電子排布為3d104s1；同理，銀原子價(jià)層電子排布式為4d105s1；金元素在周期表的位置是第六周期第ⅠB族；

(2)晶格能是指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，使離子晶體變成氣態(tài)正離子和氣態(tài)負(fù)離子時(shí)所吸收的能量。從定義看，FeO的晶格能為3902kJ·mol－1；

(3)氣態(tài)氯化鋁中，Al原子價(jià)電子數(shù)為3，與Cl原子已經(jīng)全部成鍵，Al原子有1個(gè)空軌道，Cl原子有孤電子對(duì)，Al和Cl之間形成1個(gè)配位鍵，結(jié)構(gòu)式為；Al原子和4個(gè)Cl原子成鍵，其雜化類(lèi)型為sp3；氣態(tài)氯化鋁中存在極性共價(jià)鍵、配位鍵；分子間存在范德華力，答案為BD；

(4)從石墨的結(jié)構(gòu)來(lái)看，石墨中每個(gè)碳原子和其他碳原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，因此碳原子雜化類(lèi)型為sp2；金剛石是原子晶體，熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵，石墨熔化時(shí)也需要破壞共價(jià)鍵，從鍵長(zhǎng)可以判斷，石墨中共價(jià)鍵的鍵能大于金剛石中共價(jià)鍵的鍵能，因此金剛石的熔點(diǎn)低于石墨；而C60形成的是分子晶體，熔化時(shí)，克服分子間作用力，而共價(jià)鍵的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于分子間作用力，因此金剛石的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于C60；答案為金剛石和石墨熔化需要破壞共價(jià)鍵，等物質(zhì)的量金剛石鍵能總和略低于石墨，所以熔點(diǎn)略低于石墨；C60是分子晶體，熔化時(shí)只需克服分子間作用力，所以熔點(diǎn)較低；

(6)將中間一層的石墨進(jìn)行平行移動(dòng)，上下層石墨重合，可將晶胞看成正六棱柱，高為0.335nm，底面正六邊形的邊長(zhǎng)為0.142nm，則底面積為，晶胞的體積為；利用均攤法，六棱柱的每個(gè)頂點(diǎn)被6個(gè)晶胞所共用，則晶胞中含有的C原子數(shù)，晶胞的質(zhì)量為，則密度。