Question

2017年5月5日，中国国产大飞机C919首飞成功。为了减轻机身重量，飞机某些部件使用了镁合金。

（1）基态镁原子核外电子的轨道表达式为___________，其核外有_________种能量不同的电子。

（2）①第二电离能：Na_______Mg(填“＞”“＜”或“＝”)，其原因为______________。

②热稳定性：CaCO₃＞MgCO₃，其原因为___________________________。

（3）镁不仅在工业生产中用途广泛，也是动植物生命活动中必不可少的微量元素，下图为叶绿素的结构示意图。

①图中与Mg形成配位键的N原子的标号为________（填写“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”“Ⅳ”）。

②叶绿素中，碳原子的杂化形式为________。

（4）碳化镁是一种在化工行业用途广泛的金属碳化物，某种碳化镁的晶体结构如图1所示，图2为其俯视图。

①晶体中Mg的配位数为________。

②已知阿伏伽德罗常数的值为N_A，据图1中计算该碳化镁的密度为________g·cm^-3.

Answer

4 ＞ Na失去1个电子后，2p能级处于全充满的稳定状态，故第二电离能Na＞Mg r(Ca2+)＞r(Mg2+)，CaO晶格能小于MgO晶格能，故MgCO3更易分解为MgO，稳定性CaCO3＞MgCO3 Ⅲ、Ⅳ sp2、sp3 6

【解析】（1）镁的质子为12，基态镁原子核外电子的轨道表达式为，其核外有1s、2s、2p、3s，4种能量不同的电子。（2）①第二电离能：Na>Mg，其原因为Na失去1个电子后，2p能级处于全充满的稳定状态，故第二电离能Na＞Mg。②热稳定性：CaCO3＞MgCO3，其原因为r(Ca2+)＞r(Mg2+)，CaO晶格能小于MgO晶格能，故MgCO3更易分解为MgO，稳定性CaCO3＞MgCO3 。（3）①图中Ⅲ、Ⅳ 提供孤电子对，与Mg形成配位键的N原子的标号为Ⅲ、Ⅳ 。②叶绿素中，形成4个单键的碳是sp3杂化，形成2个单键、1个双键的碳是sp2杂化，碳原子的杂化形式为sp2、sp3。（4）某种碳化镁的晶体结构①晶体中Mg的配位数为6。②已知阿伏伽德罗常数的值为NA，据图1，晶胞中镁离子为12×1/6+2×1/2=3，C为6，碳化镁化学式为MgC2,该碳化镁的密度为= =g·cm-3.