Question

【題目】早期發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________方法區分晶體、準晶體和非晶體。

（2） 鐵元素位于元素周期表中的第 族，在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在，其中 更穩定。基態Fe原子有________個未成對電子。

（3）工業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 個配位鍵，該分子 （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，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（ ）

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生焰色反應，其原因是 。

Answer 1

【答案】（1）X射線衍射 （2） Ⅷ Fe3+ 4 （3）2NA 否 （4）BDF

（5）激發態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

【解析】

試題分析：（1）從外觀無法區分三者，但用X光照射揮發現：晶體對X射線發生衍射，非晶體不發生衍射，準晶體介于二者之間，因此通過有無衍射現象即可確定；

（2）Fe元素原子核外電子數為26，位于元素周期表第四周期Ⅷ族；根據能量最低原理，其價電子排布式為3d64s2，在周期表中位于第Ⅷ族，Fe3+離子3d為半滿穩定狀態，能量較低，比較穩定；

（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2NA個配位鍵，該分子不是平面型分子。

（4）該配位化合物常溫下呈液態，熔點為一20．5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，這說明該配合物形成的晶體類型是分子晶體，分子之間存在范德華力，C與O之間是極性鍵，CO與Fe之間還還有配位鍵，答案選BDF。

（5）由于激發態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，所以很多金屬鹽都可以發生焰色反應。