Question

（11分）某合金由A、B、C、D 四種元素組成，這四種元素位于周期表中前四周期，A是主要成分元素，A的基態(tài)原子中有4個未成對電子。B是第一主要的合金元素，B的含量不低于11%，否則不能生成致密氧化膜BO₃防止腐蝕，B與A同周期，且原子核外未成對電子數(shù)最多。C位于周期表中第4行、第10列，D的基態(tài)原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，未成對電子數(shù)與電子層數(shù)相等。
（1）A的原子結(jié)構(gòu)示意圖是             。A的一種晶體的晶胞如圖甲，乙圖中●和○表示的是同種原子，即乙是8個甲無隙并置的結(jié)果，若按甲圖中虛線方向切乙，得到a~d圖中正確的是      。

（2）寫出B原子的基態(tài)的外圍電子排布式_________________，與B同周期且基態(tài)原子最外層電子數(shù)與B相同的元素，可能位于周期表中的___區(qū)和 ___區(qū)。
（3）基態(tài)D原子的外圍電子排布圖是　　　　　　　　　　　　　。據(jù)報道，只含鎂、C和D三種元素的晶體竟然具有超導(dǎo)性。該晶體的結(jié)構(gòu)（如圖示）可看作由鎂原子和C原子在一起進行面心立方密堆積，該晶體的化學(xué)式為        。晶體中每個原子周圍距離最近的原子有    個。

圖中：●表示D原子，表示C原子，表示鎂原子
（4）（已知=1.414）C_XO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，x值為0.88，晶胞邊長為4.28×10^－10m。晶胞中兩個C原子之間的最短距離為___________m（精確至0.01）。若晶體中的C分別為C^2﹢、C^3﹢，此晶體中C^2﹢與C^3﹢的最簡整數(shù)比為_________。

Answer 1

、(1)   a    (2)  3d⁵4s¹  s和ds區(qū) 
（3）         MgCNi₃        12
（4）3.03×10^-10m（2分）     8:3（2分）

根據(jù)元素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可知，A、B、C、D 四種元素分別是Fe、Cr、Ni、C。
（1）鐵的原子序數(shù)為26，所以Fe的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。根據(jù)甲和乙的結(jié)構(gòu)可知，選項a正確，答案選a。
（2）根據(jù)構(gòu)造原理可知，Cr原子的基態(tài)的外圍電子排布式3d⁵4s¹。B同周期且基態(tài)原子最外層電子數(shù)與B相同的元素是K或銅，分別位于s區(qū)和ds區(qū)。
（3）根據(jù)構(gòu)造原理可知，碳原子的外圍電子排布圖是。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知鎂原子個數(shù)是8×1/8＝1，Ni原子個數(shù)是6×1/2＝3，碳原子在中心，全部屬于該晶胞，屬于化學(xué)式為MgCNi₃ 。晶體中每個鎂原子周圍距離最近的Ni原子有3×8÷2＝12。
（4）根據(jù)氯化鈉的晶胞可知，晶胞中兩個Ni原子之間的最短距離為×（4.28×10^－10m÷2）＝3.03×10^-10m。設(shè)晶體中C^2﹢與C^3﹢的個數(shù)分別是a和b，則2a＋3b＝2，a＋b＝0.88，解得a＝0.64，b＝0.24，所以晶體中C^2﹢與C^3﹢的最簡整數(shù)比為8:3。