Question

【題目】釔鋇銅氧、汞鋇銅氧、汞鋇鈣銅氧等都是常見的高溫超導體。回答下列問題：

(1)釔(39Y)是一種重要的稀土金屬，基態Y原子的價電子排布式為______。下列科學家中，在稀土化學領域做出重要貢獻的是_________(填標號)。

a．侯德榜 b．屠呦呦 c．徐光憲

(2)BaCO3可用于制備上述高溫超導體，其3種組成元素中，第一電離能最大的是______(填元素符號)，CO32-的空間構型為________，其中碳原子的雜化方式為________________。

(3)汞鋇銅氧晶體的晶胞如下圖A所示，通過摻雜Ca2+獲得的具有更高臨界溫度的超導材料如圖B所示。

汞鋇銅氧晶體的密度為______g·cm-3(設NA為阿伏加德羅常數的值)。圖A晶胞中鋇離子的分數坐標為()和_________。摻雜Ca2+所得超導材料的化學式為_________。

Answer 1

【答案】4d15s2 C O （正）三角形 sp2 6.02×1032/a2cNA (1/2,1/2,(1-x)/2) HgBa2CaCu2O6

【解析】

（1）釔(39Y)為39號元素，基態Y原子的價電子排布式為：4d15s2，侯德榜創制侯氏制堿法，屠呦呦創制新型抗瘧藥青蒿素和雙氫青蒿素，徐光憲發現了稀土溶劑萃取體系具有“恒定混合萃取比”基本規律，提出了適于稀土溶劑萃取分離的串級萃取理論，故稀土化學領域做出重要貢獻的是徐光憲，故答案為：4d15s2；c；

（2）同周期，從左到右，第一電離能增大；同主族，從上到下，第一電離能減小，Ba、C、O中，第一電離能最大是O元素，CO32-中中心原子的價電子對數=孤電子對數+鍵=鍵=0+3=3，所以空間構型為：正三角形，其中碳原子的雜化方式為：sp2，故答案為：O；正三角形；sp2；

（3）根據汞鋇銅氧晶體的結構可知，晶胞中含有Hg有8×1/8=1個、Ba有2個、Cu有4×1/4=1個、O有8×1/4+4×1/2=4個，其密度為：g·cm-3，圖A晶胞中鋇離子的分數坐標為()和()，根據摻雜Ca2+所得超導材料的結構可知，晶胞中含有1個Ca、1個Hg、2個Ba、1個Cu、6個O，化學式為：HgBa2CaCu2O6，故答案為：；()；HgBa2CaCu2O6。