Question

【題目】鐵銅是人類最早大規(guī)模使用的金屬，它們的化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途。

（1）銅元素在周期表中的位置是________________，Au位于第六周期，與Cu同族，寫出Au基態(tài)原子的價(jià)電子排布式___________。

（2）二茂鐵[Fe(C5H5)2]，橙色晶型固體，有類似樟腦的氣味，抗磁性。熔點(diǎn)172.5～173℃，100℃以上升華，沸點(diǎn)249℃。據(jù)此判斷二茂鐵晶體類型為____________。

（3）鐵有δ、γ、α三種同素異形體，下圖是它們的晶體結(jié)構(gòu)圖，三種晶體中鐵原子周圍距離最近的鐵原子個(gè)數(shù)之比為_______________. 已知Fe原子半徑為r pm，δ－Fe晶體的空間利用率為_________________。（只列式不化簡）

（4）某種具有儲(chǔ)氫功能的銅合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點(diǎn)位置，該晶體中微粒之間的作用力是_________。氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中。若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲(chǔ)氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與 CaF2的結(jié)構(gòu)（晶胞結(jié)構(gòu)如圖）相似，該晶體儲(chǔ)氫后的化學(xué)式為_______________。

（5）一種銅的溴化物晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示其化學(xué)式是______________.已知該晶胞參數(shù)為anm，Cu的相對(duì)原子量為64,Br的相對(duì)原子量為80,阿伏加德羅常數(shù)為NA，求晶體密度ρ=_________g/cm3（只列式不化簡）.

Answer 1

【答案】第4周期ⅠB族 5d106s1 分子晶體 4:6:3 金屬鍵 Cu3AuH8 CuBr

【解析】

（1）銅是29號(hào)元素，在元素周期表位置：第四周期、ⅠB族，價(jià)電子排布式為3d104s1，元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，其價(jià)電子排布與Cu相似，Au原子的價(jià)電子排布式為5d106s1；

（2）二茂鐵[Fe(C5H5)2]，橙色晶型固體，有類似樟腦的氣味，抗磁性。熔點(diǎn)172.5～173℃，100℃以上升華，沸點(diǎn)249℃。這此都是分子晶體具有的性質(zhì)，；

（3）三種晶體中鐵原子周圍距離最近的鐵原子個(gè)數(shù)之比為8：12：6=4:6:3；已知Fe原子半徑為r pm，δ－Fe晶體的空間利用率=2個(gè)原子的體積與晶胞體積比，晶胞中鐵原子的體積為：2×4/3×π×r3，體心立方中，體對(duì)角線上為三個(gè)鐵原子相切，則體對(duì)角線為4r，晶胞邊長為：，晶胞體積為： ，空間利用率為：

（4） 金屬原子間形成金屬鍵；氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中，則H原子應(yīng)位于晶胞內(nèi)部，則應(yīng)含有8個(gè)H，則化學(xué)式為Cu3AuH8；

（5）該晶胞中Br原子個(gè)數(shù)=8×1/8+6×1/2=4，Cu原子個(gè)數(shù)為4，Br、Cu原子個(gè)數(shù)之比=4：4=1：1，其化學(xué)式為CuBr；若該溴化物晶胞參數(shù)為a pm，晶胞體積=（a×10-10cm）3，則該溴化物晶體的密度=m/V==