内容正文:
晶体结构与性质
1.锰是第四周期第ⅦB族元素。锰钢异常坚硬,且具抗冲击性能,是制造枪栓、保险库、挖掘机械和铁路设施的理想材料;锰也是人体的重要微量元素。请根据所学知识,回答下列问题。
(2)下列锰的化合物中,磁矩μ=5.92的是__________。(已知μ=
,其中n为金属离子核外的单电子数。)
A.KMnO4 B.K2MnO4 C.MnCl2 D.MnO2
(5)阿拉班达石(alabandite)是一种属于立方晶系的硫锰矿,其晶胞如下左图(a)所示(●=Mn,○=S)。在该晶胞中,硫原子的堆积方式为__________。
图(a)
图(b)
(6)已知阿拉班达石晶胞中最近两个硫原子之间的距离为d Å(1 Å=10-10 m),晶体密度为 ρg·cm-3,则阿伏加德罗常数的值NA=__________(要求化简)。
(7)为更清晰地展示晶胞中原子所在的位置,晶体化学中常将立体晶胞结构转化为平面投影图。例如沿阿拉班达石晶胞的c轴将原子投影到ab平面,即可用上右图(b)表示。下列晶体结构投影图可能表示MnO2晶体的是__________。
A.
B.
C.
D.
【答案】 C 面心立方最密堆积
C
【详解】
(2)A.KMnO4中Mn元素为+7价,相当于失去7个电子,则金属离子核外的单电子数为0,μ=
=0,故A不符合题意;
B.K2MnO4中Mn元素为+6价,相当于失去6个电子,则金属离子核外的单电子数为1,μ=
=1.732,故B不符合题意;
C.MnCl2中Mn元素为+2价,相当于失去2个电子(2个4s电子),则金属离子核外的单电子数为5,μ=
=5.92,故C符合题意;
D.MnO2中Mn元素为+4价,相当于失去4个电子(2个4s电子和2个3d电子),则金属离子核外的单电子数为3,μ=
=3.87,故D不符合题意;
综上所述答案为C。
(5)据图可知S原子位于Mn原子的正四面体空隙中,整体结构与金刚石排列相似,所以S原子的堆积方式和Mn原子的堆积方式相同,晶胞中Mn原子位于面心和顶点,为面心立方最密堆积,则硫原子的堆积方式也为面心立方最密堆积;
(6)结合图(a)和图(b)可知最近两个硫原子之间的距离为面对角线的一半,所以晶胞的面对