Question

【化学一选修3：物质结构与性质】以色列科学家谢赫特曼因发现准晶体而独享2011年诺贝尔化学奖．（1）一些

【化学一选修3：物质结构与性质】以色列科学家谢赫特曼因发现准晶体而独享2011年诺贝尔化学奖．（1）一些准晶体材料十分“平滑”，例如聚四氟乙烯，可用于制造汽车活塞等．聚四氟乙烯单体为CF2=CF2，单体中碳原子杂化方式为______．四氟乙烯中有______个δ键，四氟乙烯属于______分子（选填“极性”“非极性”），沸点C2F4______C2Cl4（选填“＞”“＜”）．（2）1982年谢赫特曼发现的准晶体是锰与另一种短周期元素X形成的凝固态．①Mn原子在基态时核外电子排布式为______．金属锰为体心立方晶胞，若晶胞中距离最近的锰原子核间距离为a pm，则金属锰晶体的密度为______g/cm3．②已知元素X与同周期相邻Y、Z两元素性质如下表．锰与X在准晶体中的结合力为______．谢赫特曼发现的准晶体分子的结构如图所示，则该晶体的化学式为______．它呈______面体． 元素 X Y Z 电负性 1.5 1.2 1.8 第一电离能（kJ/mol） 578 738 787 第二电离能（kJ/mol） 1817 1451 1577 第三电离能（kJ/mol） 2745 7733 3232 第四电离能（kJ/mol） 11575 10540 4355

Answer 1

（1）CF₂=CF₂中碳原子之间以碳碳双键结合，为平面结构，杂化类型为sp²杂化；分子内C与F形成δ键，共有4条δ键，碳碳双键中含有1条δ键，共有5条δ键；四氟乙烯为平面构型且高度对称，故其正负电荷重心重合，为非极性分子；C₂F₄和C₂Cl₄组成微粒都是分子，熔沸点取决于范德华力，由于C₂Cl₄相对分子质量大，则范德华力较大，所以熔沸点较高，
故答案为：sp²；5；非极性；＜；
（2）①Mn原子序数为25，根据能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则写出核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²；Mn为体心立方，则一个晶胞中含有两个Mn原子；距离最近的锰原子的距离为位于晶胞顶点和位于体心的Mn的距离，则晶胞边长=

2 3 a

3

pm=

2 3 a

3

×10?10cm，一个晶胞体积为(

2 3 a

3

×10?10)3cm³，ρ＝

M

Vm

=

55

( 2 3 a 3 ×10?10)3 2 ×NA

=

1.2

a3

×106，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²；

1.2

a3

×10?6g/cm³；
②X第三电离能与第四电离能之间有较大的差距，说明X最外层电子数为3，且电负性小于2，属于金属，可推断为Al元素，Mn是金属，二者以金属键结合；观察该准晶体分子