Question

1．早期發(fā)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X射線衍射方法區(qū)分晶體、準晶體和非晶體．
（2）鐵元素位于元素周期表中的第Ⅷ族，在水溶液中常以Fe²⁺、Fe³⁺的形式存在，其中Fe³⁺更穩(wěn)定．基態(tài)Fe原子有4個未成對電子．
（3）工業(yè)上冶煉鋁不用氯化鋁，因為氯化鋁易升華，其雙聚物Al₂Cl₆結構如圖所示．1mol該分子中含2N_A 個配位鍵，該分子否（填“是”或“否”）平面型分子．
（4）Fe（CO）₅ 是一種 配位化合物，該物質常溫下呈液態(tài)，熔點為一20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑．據此可判斷：該化合物的晶體中存在的作用力有BDF
A．離子鍵 B．極性鍵 C．非極性鍵 D．范德華力 E．氫鍵 F．配位鍵
（5）很多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長光的形式將能量釋放出來．

Answer 1

分析 （1）晶體對X射線發(fā)生衍射，非晶體不發(fā)生衍射，準晶體介于二者之間；
（2）Fe原子序數為26，原子結構中有4個電子層，價電子為3d⁶4s²，據此判斷鐵元素位于元素周期表中的位置；Fe³⁺離子3d為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，比較穩(wěn)定；根據Fe原子的核外電子排布式確定未成對電子數；
（3）Al₂Cl₆結構中黑色球為Al原子、白色球為Cl原子，Al原子與Cl原子之間形成3個共價鍵、1個配位鍵，Al原子雜化軌道數目為4；
（4）配位化合物Fe（CO）₅，該物質熔沸點低，易溶于非極性溶劑，屬于分子晶體；
（5）電子由較高能級躍遷到較低能級時，以光的形式釋放能量．

解答 解：（1）從外觀無法區(qū)分三者，但用X光照射揮發(fā)現：晶體對X射線發(fā)生衍射，非晶體不發(fā)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，
故答案為：X射線衍射；
 （2）Fe原子序數為26，原子結構中有4個電子層，價電子為3d⁶4s²，鐵位于元素周期表中的第四周期第Ⅷ族，Fe³⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，Fe³⁺離子3d為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，比較穩(wěn)定；26號元素Fe基態(tài)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，
故答案為：Ⅷ；Fe³⁺；4；
（3）Al₂Cl₆結構中黑色球為Al原子、白色球為Cl原子，Al原子與Cl原子之間形成3個共價鍵、1個配位鍵，Al原子雜化軌道數目為4，1mol該分子中含2N_A個配位鍵，該分子不是平面型分子，
故答案為：2N_A；否；
  （4）配位化合物Fe（CO）₅，熔點為一20.5℃，沸點為103℃，該物質熔沸點低，易溶于非極性溶劑，屬于分子晶體，分子之間存在范德華力，Fe與CO之間形成配位鍵，CO分子中含有極性鍵，
故選：BDF；
（5）很多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長光的形式將能量釋放出來，
故答案為：激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長光的形式將能量釋放出來．

點評 本題考查了物質結構與性質的有關知識，涉及晶體、準晶體和非晶體的判別、元素的核外電子排布、雙聚物Al₂Cl₆結構、配位化合物化學鍵、焰色反應的原因等知識點，題目難度中等，易錯點是配位化合物Fe（CO）₅晶體中存在的作用力判斷．