Question

【題目】釹鐵硼磁鐵是目前為止具有最強磁力的永久磁鐵。預計在未來20年里，不可能有替代釹鐵硼磁鐵的磁性材料出現。生產釹鐵硼磁鐵的主要原材料有稀土金屬釹、純鐵、鋁、硼以及其它稀土原料。

(1) 釹(Nd)為60號元素，在元素周期表中的位置是_____；基態鐵原子的外圍電子排布圖是______。

(2)實驗測得氣態A1C13的實際存在形式為A12C16雙聚分子，其中A1原子的雜化方式是__________；A12C16與過量NaOH溶液反應生成Na[Al(OH)4]；[A1(OH)4]-中存在的化學鍵有______(填選項字母）。

A.離子鍵 B.共價鍵 C.配位鍵 D.金屬鍵 E.氫鍵

(3)已知立方BN晶體硬而脆，其原因是_______；其晶胞結構如圖所示，N原子填充在B原子構成的正四面體空隙中，則晶胞中正四面體的空隙填充率為_______，設晶胞中最近的B、N原子之間的距離為a nm，晶體的密度為b gcm-3，則阿伏加德羅常數為_____mol-1 (列式即可，用含a、b的代數式表示）

Answer 1

【答案】第六周期Ⅲ B族 sp3 BC BN為原子晶體，B－N鍵能大，因此質地堅硬，其共價鍵具有方向性，受到外力時，會發生原子錯位，因此脆 50%

【解析】

（1）60號元素位于元素周期表第六周期Ⅲ B族；鐵為過渡元素，其外圍電子包括最外層電子和次外層d能級上的電子，其外圍電子排布式圖為；

（2）Al2Cl6的結構式為，即Al的雜化類型為sp3；[Al(OH)4]－中O和H之間為共價鍵，Al3＋與OH-之間以配位鍵的形式結合，答案選BC；

（3）BN晶體硬，說明BN為原子晶體，B-N鍵能大，因此質地堅硬，其共價鍵具有方向性，受到外力時，會發生原子錯位，因此脆；從晶胞構型中可看出，B原子形成8個正四面體，有4個N原子填充4個正四面體中，因此晶胞的正四面體的空隙填充率為50%；根據晶胞結構可知，每個晶胞中含有N原子數為4，B原子個數為=4，晶胞的質量為g，B、N間的距離是a nm，是體對角線的，根據勾股定理，推出晶胞的邊長為nm，根據密度的定義，求出阿伏加德羅常數為。