Mg2Si作为一种轻质热电材料被广泛应用,为提高该材料的宏观性能(如韧性、弹性等)研究人员尝试在Mg2Si中掺杂稀土元素,其简要流程如图:

(1)基态Si原子核外未成对电子数有 22个,稀土元素镧(La)位于周期表 ff区.
(2)流程中三种晶体MgCl2、SiO2、SiCl4熔点从高到低顺序为 SiO2>MgCl2>SiCl4SiO2>MgCl2>SiCl4,其中四种元素电负性从大到小顺序为 O>Cl>Si>MgO>Cl>Si>Mg.
(3)上述流程中分子构型或者结构单元为正四面体构型的有 SiO2、SiCl4、SiSiO2、SiCl4、Si(填化学式,至少填两种).
(4)分析工业冶炼单质镁采用电解熔融MgCl2而不是MgO的原因 MgO的熔点高于MgCl2MgO的熔点高于MgCl2.
(5)Mg2Si晶胞如图,该晶胞棱长为0.635nm、阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为 304NA×(0.635×10-7)3304NA×(0.635×10-7)3g⋅cm-3(列出计算式).

(6)科研人员通过实验数据计算出La掺杂Mg2Si后的多种存在形式的生成焓数据如下表(生成焓是某温度下,标准状态的各种元素的最稳定单质生成标准状态1mol某纯物质的热效应).结合生成焓数据判断掺杂后的目标物最稳定的是 Mg2SiMg2Si(填化学式),目标物Mg8Si4La中La原子最有可能填充的位置为 体心体心.
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目标物 | 生成焓(kJ/mol) |
Mg2Si | -19.31 |
Mg8Si4La | -8.06 |
Mg7Si4La | -10.56 |
Mg8Si3La | +3.56 |
【答案】2;f;SiO2>MgCl2>SiCl4;O>Cl>Si>Mg;SiO2、SiCl4、Si;MgO的熔点高于MgCl2;;Mg2Si;体心
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【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:22引用:1难度:0.6
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④F原子有四个能层,K、L、M全充满,最外层只有一个电子.
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