近年來我國科學家發現了一系列意義重大的鐵系超導材料,其中一類為Fe−Sm−As−F−O組成的化合物。回答下列問...
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問題詳情:
近年來我國科學家發現了一系列意義重大的鐵系超導材料,其中一類為Fe−Sm−As−F−O組成的化合物。回答下列問題:
1.元素As與N同族。預測As的*化物分子的立體結構為_______,其沸點比NH3的_______(填“高”或“低”),其判斷理由是_________________________。
成為陽離子時首先失去______軌道電子,Sm的價層電子排布式為4f66s2,Sm3+的價層電子排布式為______________________。
3.比較離子半徑:F−__________O2−(填“大於”等於”或“小於”)。
4.一種四方結構的超導化合物的晶胞結構如圖1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。
圖中F−和O2−共同佔據晶胞的上下底面位置,若兩者的比例依次用x和1−x代表,則該化合物的化學式表示為____________,通過測定密度ρ和晶胞參數,可以計算該物質的x值,完成它們關係表達式:ρ=________g·cm−3。
以晶胞參數為單位長度建立的座標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分數座標,例如圖1中原子1的座標為(),則原子2和3的座標分別為__________、__________。
【回答】
1.三角錐形;低;NH3分子間存在*鍵
2.4s;4f5
3.小於
AsO1−xFx ;;() 、()
解析:(1)As與N同族,則AsH3分子的立體結構類似於NH3,為三角錐形;由於NH3分子間存在*鍵使沸點升高,故AsH3的沸點較NH3低,
故*為:三角錐形;低;NH3分子間存在*鍵;
(2)Fe為26號元素,Fe原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子失去1個電子使4s軌道為半充滿狀態,能量較低,故首先失去4s軌道電子;Sm的價電子排布式為4f66s2,失去3個電子變成Sm3+成為穩定狀態,則應先失去能量較高的4s電子,所以Sm3+的價電子排布式為為4f5,
故*為:4s;4f5;
(3)F-和O2-的核外電子排布相同,核電荷數越大,則半徑越小,故半徑:F-<O2-,
故*為:<;
(4)由圖1可知,每個晶胞中含Sm原子:4=2,含Fe原子:4+1=2,含As原子:4=2,含O原子:(8+2)(1-x)=2(1-x),含F原子:(8+2)x=2x,所以該化合物的化學式為SmFeAsO1-xFx;
根據該化合物的化學式為SmFeAsO1-xFx,一個晶胞的質量為,一個晶胞的體積為a2c10-30cm3,則密度=g/cm3,
故*為:SmFeAsO1-xFx;;
根據原子1的座標(,,),可知原子2和3的座標分別為(,,0),(0,0,),
故*為:(,,0);(0,0,);
知識點:烴的衍生物單元測試
題型:推斷題
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