Question

【題目】2015年國產(chǎn)C919大型客機(jī)正式下線，標(biāo)志著我國成為世界上少數(shù)幾個具有自行研制大型飛機(jī)的國家之一，標(biāo)志著我國航空工業(yè)進(jìn)入了新的發(fā)展階段.

I. 飛機(jī)的外殼通常采用鈦鋁合金材料。

（1）基態(tài)Ti原子的價電子軌道表示式為__________。

（2）AlCl3在178℃時升華，其蒸氣的相對分子質(zhì)量約為267，蒸氣分子的結(jié)構(gòu)式為_______________________________ （標(biāo)明配位鍵）。

（3）NaAlH4的釋氫機(jī)理為：每3個AlH4－中，有2個分別釋放出3個H原子和1個Al原子，同時與該Al原子最近鄰的Na原子轉(zhuǎn)移到被釋放的Al原子留下的空位，形成新的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)變化由表面層擴(kuò)展到整個晶體，從而釋放出氫氣。該釋氫過程可用化學(xué)方程式表示為__________________________________。

II. 現(xiàn)代飛機(jī)為了減輕質(zhì)量而不減輕外殼承壓能力，通常采用復(fù)合材料--玻璃纖維增強(qiáng)塑料，其成分之一為環(huán)氧樹脂。

（4）常見的E51型環(huán)氧樹脂中部分結(jié)構(gòu)如下圖所示：

其中碳原子的雜化方式為________，它們的個數(shù)比為______。

III. 大型飛機(jī)的發(fā)動機(jī)被譽(yù)為航空工業(yè)皇冠上的“寶石”。制造過程中通常采用碳化鎢做關(guān)鍵部位的材料

（5）鎢元素位于周期表的第六周期第VIB族，已知該元素價電子不遵循半充滿排布規(guī)律，請寫出其外圍電子排布式___________。

（6）下圖為碳化鎢晶體的一部分結(jié)構(gòu)，碳原子嵌入金屬鎢的晶格的間隙，并不破壞原有金屬的晶格，形成填隙+固溶體，也稱為填隙化合物。在此結(jié)構(gòu)中，其中鎢原子有______個，1個鎢原子周圍距離鎢原子最近的碳原子有____個，C原子填入鎢原子組成的_____空隙。鎢原子填入碳原子組成的_________空隙。下列金屬元素的堆積方式與碳化鎢晶胞中碳原子和鎢原子所處位置類似的是______

A.FeCuB.TiAu C.MgZnD.CuAg

（7）假設(shè)該部分晶體的體積為Vcm3，碳化鎢的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，密度為bg/cm3，則阿伏加德羅常數(shù)NA用上述數(shù)據(jù)可以表示為___________________

Answer 1

【答案】 3NaAlH4＝Na3AlH6+2Al+3H2↑ sp2、sp3 2: 1 5d46s2 6 6 四面體 【答題空10】八面體 C

【解析】I.⑴. Ti原子核外電子數(shù)為22，價電子排布式為3d24s2，價電子排布圖為，故答案為：；

⑵. 氯化鋁在178℃時升華，熔沸點較低，屬于分子晶體，蒸氣的相對分子質(zhì)量約為267，蒸氣分子的分子式為Al2Cl6，鋁原子最外層電子只有3個電子，形成3個共價鍵，每個鋁原子和四個氯原子形成共價鍵，且其中一個共用電子對是氯原子提供形成的配位鍵，結(jié)構(gòu)式如圖，故答案為：；

⑶. NaAlH4的釋氫機(jī)理為：每3個AlH4-中，有2個分別釋放出3個H原子和1個Al原子，同時與該Al原子最近鄰的Na原子轉(zhuǎn)移到被釋放的Al原子留下的空位，根據(jù)原子守恒可知：3NaAlH4→Na3AlH6+2Al+3H2，反應(yīng)方程式為：3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2↑，故答案為：3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2↑；

II.⑷. 分子中碳原子均沒有孤對電子，苯環(huán)中C原子形成3個σ鍵、其它碳原子形成4個σ鍵，雜化軌道數(shù)目分別為3、4，分別采取sp2、sp3雜化，二者原子數(shù)目之比為12:6=2:1，故答案為：sp2、sp3；2:1；

⑸. 鎢元素位于周期表的第六周期第VIB族，其外圍電子排布式為：5d46s2，故答案為：5d46s2；

⑹. 在此結(jié)構(gòu)中鎢原子數(shù)目為1+2×1/2+12×1/6+6×1/3=6，由體內(nèi)鎢原子可知，1個鎢原子周圍距離鎢原子最近的碳原子有6個，C原子填入鎢原子組成的四面體空隙，鎢原子填入碳原子組成的八面體空隙，碳化鎢晶胞中碳原子和鎢原子所處位置為六方最密堆積，與Mg的堆積方式相同，故答案為：6；6；四面體；八面體；C；

⑺. 該結(jié)構(gòu)中W原子數(shù)目為6，C原子數(shù)目為6，則該結(jié)構(gòu)質(zhì)量為6×Mg/mol÷NAmol1，所以6×Mg/mol÷NAmol1=Vcm3×bg/cm3，故NA=6M/bV，故答案為： 。