2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 真題匯編 N單元 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 蘇教版
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1、2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 真題匯編 N單元 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 蘇教版 N1 原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì) 四、[xx·上海卷] NaCN超標(biāo)的電鍍廢水可用兩段氧化法處理: (1)NaCN與NaClO反應(yīng),生成NaOCN和NaCl (2)NaOCN與NaClO反應(yīng),生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2 已知HCN(Ki=6.3×10-10)有劇毒;HCN、HOCN中N元素的化合價(jià)相同。 完成下列填空: 27.N1 E2上述反應(yīng)涉及的元素中,氯原子核外電子能量最高的電子亞層是________;H、C、N、O、Na的原子半徑從小到大的順序?yàn)開__________________
2、_。
27.3p H 3、___________________________。
(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因__________________________________________________________________________________________。
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔點(diǎn)/℃
-49.5
26
146
沸點(diǎn)/℃
83.1
186
約400
(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是________。
(5)Ge單晶具有 4、金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為________,微粒之間存在的作用力是________。
(6)晶胞有兩個(gè)基本要素:
①原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。下圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為;C為。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為________。
圖0-0
②晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76 pm,其密度為________ g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。
37.(1)3d104s24p2 2
(2)Ge原子半徑大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵
(3)G 5、eCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)
(4)O>Ge>Zn
(5)sp3 共價(jià)鍵
(6)①(,,)
②×107
[解析] (1)Ge是32號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理可寫出基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p2,其中4p能級(jí)上有2個(gè)未成對(duì)電子。(2)由于Ge原子半徑較大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),而p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不重疊,很難形成π鍵,故Ge原子間難以形成雙鍵或叁鍵。(3)從表格中數(shù)據(jù)可看出GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)逐漸升高,這是因?yàn)樗鼈兊姆肿咏Y(jié)構(gòu)相似,隨著相對(duì) 6、分子質(zhì)量增大,分子間的相互作用力增強(qiáng),導(dǎo)致其熔、沸點(diǎn)逐漸升高。(4)根據(jù)三種元素在周期表中的位置關(guān)系和電負(fù)性遞變規(guī)律可知,電負(fù)性O(shè)>Ge>Zn。(5)晶體Ge為原子晶體,每個(gè)Ge原子與其他相鄰的Ge原子間以共價(jià)鍵結(jié)合形成空間網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu),Ge為sp3雜化。(6)①結(jié)合D在晶胞內(nèi)的位置可確定其坐標(biāo)為(,,);②由均攤法可確定該Ge晶胞中含有Ge原子為(×8+×6+4)個(gè)=8個(gè),則()mol×73 g·mol-1=(565.76×10-10cm)3ρ,解得ρ=×107 g·cm-3。
37.N1、N3、N2、N4、N5[xx·全國(guó)卷Ⅱ] [化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
東晉《華陽國(guó)志·南中 7、志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品。回答下列問題:
(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為________________,3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為________。
(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是__________。
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為________,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是________。
③氨的沸點(diǎn)________(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是______________ 8、________________;氨是________分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為________。
(3)單質(zhì)銅及鎳都是由________鍵形成的晶體;元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu=1958 kJ·mol-1、INi=1753 kJ·mol-1,ICu>INi的原因是________________________________________________________________。
(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
圖0-0
①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為________。
②若合金的密度為d g·cm-3,晶胞參數(shù)a 9、=____________________nm。
37.(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 2
(2)①正四面體
②配位鍵 N
③高于 NH3分子間可形成氫鍵 極性 sp3
(3)金屬 銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子
(4)①3∶1
② ×107
[解析] (1)鎳的原子序數(shù)為28,則基態(tài)Ni原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2;3d能級(jí)有5個(gè)軌道,其中3個(gè)軌道排滿2個(gè)自旋相反的電子,另外2個(gè)軌道分別只排了1個(gè)未成對(duì)電子。(2)①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子為SO,由價(jià) 10、層電子對(duì)互斥理論推斷,SO具有正四面體的空間構(gòu)型。②[Ni(NH3)6]SO4中陽離子為[Ni(NH3)6]2+,由基態(tài)Ni原子電子排布式可知,失去2個(gè)4s能級(jí)上的最外層電子后,所得的基態(tài)Ni2+具有空軌道,而NH3分子中中心氮原子周圍有1對(duì)孤對(duì)電子,因此Ni2+與NH3之間形成配位鍵,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是N。③N、P位于同主族,NH3、PH3的組成和結(jié)構(gòu)相似,但NH3的沸點(diǎn)高于PH3,原因是膦分子之間只有范德華力,而氨分子之間不僅有范德華力,還有分子間氫鍵,且分子間氫鍵比范德華力強(qiáng);氨分子的空間構(gòu)型是三角錐形,不對(duì)稱,因此氨是極性分子;氨分子的中心氮原子的軌道雜化類型為sp3,其中3個(gè)與 11、氫原子的s軌道形成共價(jià)單鍵,另一個(gè)軌道由孤電子對(duì)占據(jù)。(3)單質(zhì)銅及鎳都是金屬單質(zhì),金屬單質(zhì)通常是由金屬鍵形成的晶體;基態(tài)鎳、銅原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2、1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,失去1個(gè)最外層電子后所得+1價(jià)金屬陽離子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s1或[Ar]3d84s1、1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10,再失去1個(gè)最外層電子時(shí),鎳失去的是半充滿的4s能級(jí)上的1個(gè)電子,而銅失去的是全充滿的3d能級(jí)上的1個(gè)電子,因此前者比后者容易發(fā)生,這 12、是銅的第二電離能大于鎳的第二電離能的原因。(4)①讀圖,由晶胞結(jié)構(gòu)、均攤法可知,1個(gè)鎳白銅合金晶胞中含有的銅原子和鎳原子分別為6×=3、8×=1,則該晶胞中Cu、Ni原子的數(shù)量比為3∶1;② 以1 mol該晶胞為研究對(duì)象,則1 mol該晶胞含有3 mol Cu和1 mol Ni,由m=n·M可知,1 mol該晶胞的m=m(Cu)+m(Ni)=3 mol×64 g·mol-1+1 mol×59 g·mol-1=251 g;設(shè)該晶胞的邊長(zhǎng)(a)為x×10-7 cm,由晶胞構(gòu)型可知,1個(gè)該晶胞的V= (x×10-7cm)3,則6.02×1023個(gè)該晶胞的V=6.02×1023× (x×10-7 cm 13、)3,則該合金的密度ρ===d g·cm-3,即(x×10-7)3=,x×10-7=或,x=×107或×107。
37.N1 N3 N4[xx·全國(guó)卷Ⅲ] [化學(xué)—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。回答下列問題:
(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式:______________________________。
(2)根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga________As,第一電離能Ga________As。(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為________,其中As的雜化軌道類型為 14、________。
(4)GaF3的熔點(diǎn)高于1000 ℃,GaCl3的熔點(diǎn)為77.9 ℃,其原因是______________________________________。
(5)GaAs的熔點(diǎn)為1238 ℃,密度為ρ g·cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖0-0所示。該晶體的類型為________,Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa g·mol-1 和MAs g·mol-1,原子半徑分別為rGa pm和rAs pm,阿伏伽德羅常數(shù)值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為________________。
圖0-0
37.(1)[Ar]3 15、d104s24p3
(2)大于 小于
(3)三角錐形 sp3
(4)GaF3為離子晶體,GaCl3為分子晶體
(5)原子晶體 共價(jià) ×100%
[解析] (1)As位于第四周期第VA族,核外有33個(gè)電子,基態(tài)原子As的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p3。(2)Ga、As同周期,根據(jù)同周期主族元素從左到右原子半徑依次減小,可得原子半徑:Ga>As。根據(jù)同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì),可得第一電離能Ga<As。(3)AsCl3分子中As有一對(duì)孤電子對(duì),立體構(gòu)型為三角錐形,As的雜化軌道數(shù)為3+1=4,雜化類型為sp3。(4)GaF3、GaCl3的熔點(diǎn)相差較大,是因?yàn)榫w 16、類型不同,GaF3熔點(diǎn)高,為離子晶體,而GaCl3的熔點(diǎn)低,為分子晶體。(5)GaAs的熔點(diǎn)高,晶胞為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),則為原子晶體,Ga與As以共價(jià)鍵鍵合。該晶胞中含有4個(gè)Ga、4個(gè) As,則晶胞中原子的體積為[π(rGa×10-10cm)3+π(rAs×10-10cm)3]×4,晶胞的體積為cm-3,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為×100%=×100%。
8.N1 N3 N4 N5[xx·四川卷] M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍,R是同周期元素中最活潑的金屬元素,X和M形成的一種化合物是引起 17、酸雨的主要大氣污染物,Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請(qǐng)回答下列問題:
(1)R基態(tài)原子的電子排布式是________,X和Y中電負(fù)性較大的是________(填元素符號(hào))。
(2)X的氫化物的沸點(diǎn)低于與其組成相似的M的氫化物,其原因是____________________________________。
(3)X與M形成的XM3分子的空間構(gòu)型是________。
(4)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如圖所示,則圖中黑球代表的離子是________(填離子符號(hào))。
圖0-0
(5)在稀硫酸中,Z的最高價(jià)含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化M的一種氫化物,Z被還原為+3 18、價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________。
8.(1)1s22s22p63s1或[Ne]3s1 Cl
(2)H2S分子間不存在氫鍵,H2O分子間存在氫鍵
(3)平面三角形 (4)Na+
(5)K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4===K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O
[解析] 由軌道電子數(shù)關(guān)系知M是氧元素,由金屬性知R是鈉元素,由X與氧形成的化合物可引起酸雨知X是硫元素,則Y為氯元素,由Z的基態(tài)原子特點(diǎn)知Z是鉻元素。(1)因?yàn)榉墙饘傩訡l比S強(qiáng),故電負(fù)性較大的是氯元素。(2)水分子中 19、含有氧原子,能形成分子間氫鍵,從而使其沸點(diǎn)升高。(3)SO3中硫原子的價(jià)層電子對(duì)為3+(6-3×2)÷2=3,沒有孤電子對(duì),故空間構(gòu)型為平面三角形。(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),白球的數(shù)目為8×+6×=4,黑球的數(shù)目為8,由于化合物為Na2O,故黑球代表的是Na+。(5)K2Cr2O7被還原為Cr3+,被氧化的為H2O2,氧化產(chǎn)物為O2,根據(jù)得失電子守恒及元素守恒寫出方程式。
題號(hào):15 科目:化學(xué)
N1、N2、N3、N5“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊
磷(P)是組成生命物質(zhì)的重要元素,請(qǐng)回答:
(1)基態(tài)P原子外圍電子的軌道表示式為____________。
與氮(N)相比,第一電離能P__ 20、______N(填“=”“>”或“<”)。每個(gè)白磷分子中有________個(gè)σ鍵。
(2)PH3的分子構(gòu)型與NH3的分子構(gòu)型相似。下列關(guān)于PH3和NH3的說法正確的是________。
A.P—H鍵的極性大于N—H鍵的極性,PH3和NH3均為極性分子
B.PH3的沸點(diǎn)高于NH3的沸點(diǎn)
C.PH3可形成分子晶體
D.PH3中,P—H鍵的鍵長(zhǎng)大于N—H鍵的鍵長(zhǎng),其鍵角小于BF3分子中的鍵角
(3)磷脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
圖0-0
在水中磷脂可能更傾向于形成下列圖________(填“A”或“B”)所示的雙分子層結(jié)構(gòu),試說明理由:____________________________ 21、__________________________________。
圖0-0
[答案] (1) < 6 (2)CD (3)A
在水中,磷脂分子的弱極性部分(Ⅰ端)易相互靠近,而其親水部分(Ⅱ端)與水分子極性相近,因而朝向水
[解析] (1)P原子為第15號(hào)元素,位于第三周期ⅤA族,外圍電子數(shù)為5,電子排布式為3s23p3;P的非金屬性弱于N原子,所以第一電離能較??;白磷分子的分子式為P4,分子構(gòu)型為四面體形,四個(gè)P原子位于四面體的頂點(diǎn),有六個(gè)P—P鍵。(2)N的非金屬性強(qiáng)于P,則N—H鍵的極性大于P—H鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NH3分子間易形成氫鍵,沸點(diǎn)反常,B項(xiàng)錯(cuò)誤;固態(tài)PH3為分子 22、晶體,C項(xiàng)正確;P原子半徑比N原子半徑大,則P—H鍵的鍵長(zhǎng)大于N—H鍵的鍵長(zhǎng),鍵角小于109°28′,BF3為平面形分子,鍵角為120°,D項(xiàng)正確。
N2 化學(xué)鍵
37.N1、N2、N3、N4、N5[xx·全國(guó)卷Ⅰ] [化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________,有________個(gè)未成對(duì)電子。
(2)Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是_____________________ 23、___________________________________________________________。
(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因__________________________________________________________________________________________。
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔點(diǎn)/℃
-49.5
26
146
沸點(diǎn)/℃
83.1
186
約400
(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、 24、O電負(fù)性由大至小的順序是________。
(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為________,微粒之間存在的作用力是________。
(6)晶胞有兩個(gè)基本要素:
①原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。下圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為;C為。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為________。
圖0-0
②晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76 pm,其密度為________ g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。
37.(1)3d104s24p2 2
(2)Ge原子半徑大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),p- 25、p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵
(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)
(4)O>Ge>Zn
(5)sp3 共價(jià)鍵
(6)① (,,)
②×107
[解析] (1)Ge是32號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理可寫出基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p2,其中4p能級(jí)上有2個(gè)未成對(duì)電子。(2)由于Ge原子半徑較大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),而p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不重疊,很難形成π鍵,故Ge原子間難以形成雙鍵或叁鍵。(3)從表格中數(shù)據(jù)可看出GeCl4、GeBr4 26、、GeI4的熔、沸點(diǎn)逐漸升高,這是因?yàn)樗鼈兊姆肿咏Y(jié)構(gòu)相似,隨著相對(duì)分子質(zhì)量增大,分子間的相互作用力增強(qiáng),導(dǎo)致其熔、沸點(diǎn)逐漸升高。(4)根據(jù)三種元素在周期表中的位置關(guān)系和電負(fù)性遞變規(guī)律可知,電負(fù)性O(shè)>Ge>Zn。(5)晶體Ge為原子晶體,每個(gè)Ge原子與其他相鄰的Ge原子間以共價(jià)鍵結(jié)合形成空間網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu),Ge為sp3雜化。(6)①結(jié)合D在晶胞內(nèi)的位置可確定其坐標(biāo)為(,,);②由均攤法可確定該Ge晶胞中含有Ge原子為(×8+×6+4)個(gè)=8個(gè),則()mol×73 g·mol-1=(565.76×10-10cm)3ρ,解得ρ=×107 g·cm-3。
37.N1、N3、N2、N4、N5[xx·全國(guó) 27、卷Ⅱ] [化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
東晉《華陽國(guó)志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品?;卮鹣铝袉栴}:
(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為________________,3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為________。
(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是__________。
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為________,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是________。
③氨的沸點(diǎn)________(填“ 28、高于”或“低于”)膦(PH3),原因是______________________________;氨是________分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為________。
(3)單質(zhì)銅及鎳都是由________鍵形成的晶體;元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu=1958 kJ·mol-1、INi=1753 kJ·mol-1,ICu>INi的原因是________________________________________________________________。
(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
圖0-0
①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為 29、________。
②若合金的密度為d g·cm-3,晶胞參數(shù)a=____________________nm。
37.(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 2
(2)①正四面體
②配位鍵 N
③高于 NH3分子間可形成氫鍵 極性 sp3
(3)金屬 銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子
(4)①3∶1
② ×107
[解析] (1)鎳的原子序數(shù)為28,則基態(tài)Ni原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2;3d能級(jí)有5個(gè)軌道,其中3個(gè)軌道排滿2個(gè)自旋相反的電子,另外2個(gè)軌道分別只排了1個(gè) 30、未成對(duì)電子。(2)①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子為SO,由價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷,SO具有正四面體的空間構(gòu)型。②[Ni(NH3)6]SO4中陽離子為[Ni(NH3)6]2+,由基態(tài)Ni原子電子排布式可知,失去2個(gè)4s能級(jí)上的最外層電子后,所得的基態(tài)Ni2+具有空軌道,而NH3分子中中心氮原子周圍有1對(duì)孤對(duì)電子,因此Ni2+與NH3之間形成配位鍵,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是N。③N、P位于同主族,NH3、PH3的組成和結(jié)構(gòu)相似,但NH3的沸點(diǎn)高于PH3,原因是膦分子之間只有范德華力,而氨分子之間不僅有范德華力,還有分子間氫鍵,且分子間氫鍵比范德華力強(qiáng);氨分子的空間構(gòu)型是三角錐形,不對(duì)稱,因此 31、氨是極性分子;氨分子的中心氮原子的軌道雜化類型為sp3,其中3個(gè)與氫原子的s軌道形成共價(jià)單鍵,另一個(gè)軌道由孤電子對(duì)占據(jù)。(3)單質(zhì)銅及鎳都是金屬單質(zhì),金屬單質(zhì)通常是由金屬鍵形成的晶體;基態(tài)鎳、銅原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2、1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,失去1個(gè)最外層電子后所得+1價(jià)金屬陽離子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s1或[Ar]3d84s1、1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10,再失去1個(gè)最外層電子時(shí),鎳失去的是半充滿的4s能級(jí)上的1個(gè)電子,而 32、銅失去的是全充滿的3d能級(jí)上的1個(gè)電子,因此前者比后者容易發(fā)生,這是銅的第二電離能大于鎳的第二電離能的原因。(4)①讀圖,由晶胞結(jié)構(gòu)、均攤法可知,1個(gè)鎳白銅合金晶胞中含有的銅原子和鎳原子分別為6×=3、8×=1,則該晶胞中Cu、Ni原子的數(shù)量比為3∶1;② 以1 mol該晶胞為研究對(duì)象,則1 mol該晶胞含有3 mol Cu和1 mol Ni,由m=n·M可知,1 mol該晶胞的m=m(Cu)+m(Ni)=3 mol×64 g·mol-1+1 mol×59 g·mol-1=251 g;設(shè)該晶胞的邊長(zhǎng)(a)為x×10-7 cm,由晶胞構(gòu)型可知,1個(gè)該晶胞的V= (x×10-7cm)3,則6.02 33、×1023個(gè)該晶胞的V=6.02×1023× (x×10-7 cm)3,則該合金的密度ρ===d g·cm-3,即(x×10-7)3=,x×10-7=或,x=×107或×107。
題號(hào):15 科目:化學(xué)
N1、N2、N3、N5“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊
磷(P)是組成生命物質(zhì)的重要元素,請(qǐng)回答:
(1)基態(tài)P原子外圍電子的軌道表示式為____________。
與氮(N)相比,第一電離能P________N(填“=”“>”或“<”)。每個(gè)白磷分子中有________個(gè)σ鍵。
(2)PH3的分子構(gòu)型與NH3的分子構(gòu)型相似。下列關(guān)于PH3和NH3的說法正確的是________。 34、
A.P—H鍵的極性大于N—H鍵的極性,PH3和NH3均為極性分子
B.PH3的沸點(diǎn)高于NH3的沸點(diǎn)
C.PH3可形成分子晶體
D.PH3中,P—H鍵的鍵長(zhǎng)大于N—H鍵的鍵長(zhǎng),其鍵角小于BF3分子中的鍵角
(3)磷脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
圖0-0
在水中磷脂可能更傾向于形成下列圖________(填“A”或“B”)所示的雙分子層結(jié)構(gòu),試說明理由:______________________________________________________________。
圖0-0
[答案] (1) < 6 (2)CD (3)A
在水中,磷脂分子的弱極性部分(Ⅰ端)易相互靠近 35、,而其親水部分(Ⅱ端)與水分子極性相近,因而朝向水
[解析] (1)P原子為第15號(hào)元素,位于第三周期ⅤA族,外圍電子數(shù)為5,電子排布式為3s23p3;P的非金屬性弱于N原子,所以第一電離能較?。话琢追肿拥姆肿邮綖镻4,分子構(gòu)型為四面體形,四個(gè)P原子位于四面體的頂點(diǎn),有六個(gè)P—P鍵。(2)N的非金屬性強(qiáng)于P,則N—H鍵的極性大于P—H鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NH3分子間易形成氫鍵,沸點(diǎn)反常,B項(xiàng)錯(cuò)誤;固態(tài)PH3為分子晶體,C項(xiàng)正確;P原子半徑比N原子半徑大,則P—H鍵的鍵長(zhǎng)大于N—H鍵的鍵長(zhǎng),鍵角小于109°28′,BF3為平面形分子,鍵角為120°,D項(xiàng)正確。
N3 分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 36、
37.N1、N2、N3、N4、N5[xx·全國(guó)卷Ⅰ] [化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問題:
(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________,有________個(gè)未成對(duì)電子。
(2)Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是________________________________________________________________________________。
(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及 37、原因__________________________________________________________________________________________。
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔點(diǎn)/℃
-49.5
26
146
沸點(diǎn)/℃
83.1
186
約400
(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是________。
(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為________,微粒之間存在的作用力是________。
(6)晶胞有 38、兩個(gè)基本要素:
①原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。下圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為;C為。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為________。
圖0-0
②晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76 pm,其密度為________ g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。
37.(1)3d104s24p2 2
(2)Ge原子半徑大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵
(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間相互作用力逐漸 39、增強(qiáng)
(4)O>Ge>Zn
(5)sp3 共價(jià)鍵
(6)①(,,)
②×107
[解析] (1)Ge是32號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理可寫出基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p2,其中4p能級(jí)上有2個(gè)未成對(duì)電子。(2)由于Ge原子半徑較大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),而p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不重疊,很難形成π鍵,故Ge原子間難以形成雙鍵或叁鍵。(3)從表格中數(shù)據(jù)可看出GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)逐漸升高,這是因?yàn)樗鼈兊姆肿咏Y(jié)構(gòu)相似,隨著相對(duì)分子質(zhì)量增大,分子間的相互作用力增強(qiáng),導(dǎo)致其熔、沸點(diǎn)逐漸升高。(4)根據(jù)三種元素在周期表中的位置關(guān)系和電負(fù)性遞變 40、規(guī)律可知,電負(fù)性O(shè)>Ge>Zn。(5)晶體Ge為原子晶體,每個(gè)Ge原子與其他相鄰的Ge原子間以共價(jià)鍵結(jié)合形成空間網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu),Ge為sp3雜化。(6)①結(jié)合D在晶胞內(nèi)的位置可確定其坐標(biāo)為(,,);②由均攤法可確定該Ge晶胞中含有Ge原子為(×8+×6+4)個(gè)=8個(gè),則()mol×73 g·mol-1=(565.76×10-10cm)3ρ,解得ρ=×107 g·cm-3。
37.N1、N3、N2、N4、N5[xx·全國(guó)卷Ⅱ] [化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
東晉《華陽國(guó)志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品?;卮鹣铝袉栴} 41、:
(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為________________,3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為________。
(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是__________。
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為________,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是________。
③氨的沸點(diǎn)________(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是______________________________;氨是________分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為_ 42、_______。
(3)單質(zhì)銅及鎳都是由________鍵形成的晶體;元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu=1958 kJ·mol-1、INi=1753 kJ·mol-1,ICu>INi的原因是________________________________________________________________。
(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
圖0-0
①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為________。
②若合金的密度為d g·cm-3,晶胞參數(shù)a=____________________nm。
37.(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[A 43、r]3d84s2 2
(2)①正四面體
②配位鍵 N
③高于 NH3分子間可形成氫鍵 極性 sp3
(3)金屬 銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子
(4)①3∶1
② ×107
[解析] (1)鎳的原子序數(shù)為28,則基態(tài)Ni原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2;3d能級(jí)有5個(gè)軌道,其中3個(gè)軌道排滿2個(gè)自旋相反的電子,另外2個(gè)軌道分別只排了1個(gè)未成對(duì)電子。(2)①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子為SO,由價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷,SO具有正四面體的空間構(gòu)型。②[Ni(NH3)6]SO4中陽離子為[Ni(NH3)6]2+ 44、,由基態(tài)Ni原子電子排布式可知,失去2個(gè)4s能級(jí)上的最外層電子后,所得的基態(tài)Ni2+具有空軌道,而NH3分子中中心氮原子周圍有1對(duì)孤對(duì)電子,因此Ni2+與NH3之間形成配位鍵,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是N。③N、P位于同主族,NH3、PH3的組成和結(jié)構(gòu)相似,但NH3的沸點(diǎn)高于PH3,原因是膦分子之間只有范德華力,而氨分子之間不僅有范德華力,還有分子間氫鍵,且分子間氫鍵比范德華力強(qiáng);氨分子的空間構(gòu)型是三角錐形,不對(duì)稱,因此氨是極性分子;氨分子的中心氮原子的軌道雜化類型為sp3,其中3個(gè)與氫原子的s軌道形成共價(jià)單鍵,另一個(gè)軌道由孤電子對(duì)占據(jù)。(3)單質(zhì)銅及鎳都是金屬單質(zhì),金屬單質(zhì)通常是由金屬鍵形成的 45、晶體;基態(tài)鎳、銅原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2、1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,失去1個(gè)最外層電子后所得+1價(jià)金屬陽離子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s1或[Ar]3d84s1、1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10,再失去1個(gè)最外層電子時(shí),鎳失去的是半充滿的4s能級(jí)上的1個(gè)電子,而銅失去的是全充滿的3d能級(jí)上的1個(gè)電子,因此前者比后者容易發(fā)生,這是銅的第二電離能大于鎳的第二電離能的原因。(4)①讀圖,由晶胞結(jié)構(gòu)、均攤法可知,1個(gè)鎳白銅合金晶胞中含有的銅原子 46、和鎳原子分別為6×=3、8×=1,則該晶胞中Cu、Ni原子的數(shù)量比為3∶1;② 以1 mol該晶胞為研究對(duì)象,則1 mol該晶胞含有3 mol Cu和1 mol Ni,由m=n·M可知,1 mol該晶胞的m=m(Cu)+m(Ni)=3 mol×64 g·mol-1+1 mol×59 g·mol-1=251 g;設(shè)該晶胞的邊長(zhǎng)(a)為x×10-7 cm,由晶胞構(gòu)型可知,1個(gè)該晶胞的V= (x×10-7cm)3,則6.02×1023個(gè)該晶胞的V=6.02×1023× (x×10-7 cm)3,則該合金的密度ρ===d g·cm-3,即(x×10-7)3=,x×10-7=或,x=×107或×107。 47、
37.N1 N3 N4[xx·全國(guó)卷Ⅲ] [化學(xué)—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。回答下列問題:
(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式:______________________________。
(2)根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga________As,第一電離能Ga________As。(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為________,其中As的雜化軌道類型為________。
(4)GaF3的熔點(diǎn)高于1000 ℃,GaCl3的熔點(diǎn)為77.9 ℃,其原因是______ 48、________________________________。
(5)GaAs的熔點(diǎn)為1238 ℃,密度為ρ g·cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖0-0所示。該晶體的類型為________,Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa g·mol-1 和MAs g·mol-1,原子半徑分別為rGa pm和rAs pm,阿伏伽德羅常數(shù)值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為________________。
圖0-0
37.(1)[Ar]3d104s24p3
(2)大于 小于
(3)三角錐形 sp3
(4)GaF3為離子晶體,GaCl3為分子晶 49、體
(5)原子晶體 共價(jià) ×100%
[解析] (1)As位于第四周期第VA族,核外有33個(gè)電子,基態(tài)原子As的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p3。(2)Ga、As同周期,根據(jù)同周期主族元素從左到右原子半徑依次減小,可得原子半徑:Ga>As。根據(jù)同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì),可得第一電離能Ga<As。(3)AsCl3分子中As有一對(duì)孤電子對(duì),立體構(gòu)型為三角錐形,As的雜化軌道數(shù)為3+1=4,雜化類型為sp3。(4)GaF3、GaCl3的熔點(diǎn)相差較大,是因?yàn)榫w類型不同,GaF3熔點(diǎn)高,為離子晶體,而GaCl3的熔點(diǎn)低,為分子晶體。(5)GaAs的熔點(diǎn)高,晶胞為空間網(wǎng)狀結(jié) 50、構(gòu),則為原子晶體,Ga與As以共價(jià)鍵鍵合。該晶胞中含有4個(gè)Ga、4個(gè) As,則晶胞中原子的體積為[π(rGa×10-10cm)3+π(rAs×10-10cm)3]×4,晶胞的體積為cm-3,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為×100%=×100%。
8.N1 N3 N4 N5[xx·四川卷] M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍,R是同周期元素中最活潑的金屬元素,X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物,Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請(qǐng)回答下列問題:
(1)R基態(tài)原子的電子排布式是___ 51、_____,X和Y中電負(fù)性較大的是________(填元素符號(hào))。
(2)X的氫化物的沸點(diǎn)低于與其組成相似的M的氫化物,其原因是____________________________________。
(3)X與M形成的XM3分子的空間構(gòu)型是________。
(4)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如圖所示,則圖中黑球代表的離子是________(填離子符號(hào))。
圖0-0
(5)在稀硫酸中,Z的最高價(jià)含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化M的一種氫化物,Z被還原為+3價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________ 52、____。
8.(1)1s22s22p63s1或[Ne]3s1 Cl
(2)H2S分子間不存在氫鍵,H2O分子間存在氫鍵
(3)平面三角形 (4)Na+
(5)K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4===K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O
[解析] 由軌道電子數(shù)關(guān)系知M是氧元素,由金屬性知R是鈉元素,由X與氧形成的化合物可引起酸雨知X是硫元素,則Y為氯元素,由Z的基態(tài)原子特點(diǎn)知Z是鉻元素。(1)因?yàn)榉墙饘傩訡l比S強(qiáng),故電負(fù)性較大的是氯元素。(2)水分子中含有氧原子,能形成分子間氫鍵,從而使其沸點(diǎn)升高。(3)SO3中硫原子的價(jià)層電子對(duì)為3+(6-3×2)÷2=3,沒 53、有孤電子對(duì),故空間構(gòu)型為平面三角形。(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),白球的數(shù)目為8×+6×=4,黑球的數(shù)目為8,由于化合物為Na2O,故黑球代表的是Na+。(5)K2Cr2O7被還原為Cr3+,被氧化的為H2O2,氧化產(chǎn)物為O2,根據(jù)得失電子守恒及元素守恒寫出方程式。
題號(hào):15 科目:化學(xué)
N1、N2、N3、N5“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊
磷(P)是組成生命物質(zhì)的重要元素,請(qǐng)回答:
(1)基態(tài)P原子外圍電子的軌道表示式為____________。
與氮(N)相比,第一電離能P________N(填“=”“>”或“<”)。每個(gè)白磷分子中有________個(gè)σ鍵。
(2)PH3的分子構(gòu)型與N 54、H3的分子構(gòu)型相似。下列關(guān)于PH3和NH3的說法正確的是________。
A.P—H鍵的極性大于N—H鍵的極性,PH3和NH3均為極性分子
B.PH3的沸點(diǎn)高于NH3的沸點(diǎn)
C.PH3可形成分子晶體
D.PH3中,P—H鍵的鍵長(zhǎng)大于N—H鍵的鍵長(zhǎng),其鍵角小于BF3分子中的鍵角
(3)磷脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
圖0-0
在水中磷脂可能更傾向于形成下列圖________(填“A”或“B”)所示的雙分子層結(jié)構(gòu),試說明理由:______________________________________________________________。
圖0-0
[答案] (1) < 55、6 (2)CD (3)A
在水中,磷脂分子的弱極性部分(Ⅰ端)易相互靠近,而其親水部分(Ⅱ端)與水分子極性相近,因而朝向水
[解析] (1)P原子為第15號(hào)元素,位于第三周期ⅤA族,外圍電子數(shù)為5,電子排布式為3s23p3;P的非金屬性弱于N原子,所以第一電離能較??;白磷分子的分子式為P4,分子構(gòu)型為四面體形,四個(gè)P原子位于四面體的頂點(diǎn),有六個(gè)P—P鍵。(2)N的非金屬性強(qiáng)于P,則N—H鍵的極性大于P—H鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NH3分子間易形成氫鍵,沸點(diǎn)反常,B項(xiàng)錯(cuò)誤;固態(tài)PH3為分子晶體,C項(xiàng)正確;P原子半徑比N原子半徑大,則P—H鍵的鍵長(zhǎng)大于N—H鍵的鍵長(zhǎng),鍵角小于109°28′,BF3為平 56、面形分子,鍵角為120°,D項(xiàng)正確。
N4 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
37.N1、N2、N3、N4、N5[xx·全國(guó)卷Ⅰ] [化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________,有________個(gè)未成對(duì)電子。
(2)Ge與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是_____________________________________。
(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因_____ 57、_______________________________________________。
GeCl4
GeBr4
GeI4
熔點(diǎn)/℃
-49.5
26
146
沸點(diǎn)/℃
83.1
186
約400
(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是________。
(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為________,微粒之間存在的作用力是________。
(6)晶胞有兩個(gè)基本要素:
①原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。下圖為Ge單晶的晶胞,其中 58、原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0);B為;C為。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為________。
圖0-0
②晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76 pm,其密度為________ g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。
37.(1)3d104s24p2 2
(2)Ge原子半徑大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵
(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)
(4)O>Ge>Zn
(5)sp3 共價(jià)鍵
(6)①(,,)
②×107
59、[解析] (1)Ge是32號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理可寫出基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p2,其中4p能級(jí)上有2個(gè)未成對(duì)電子。(2)由于Ge原子半徑較大,原子間形成的σ單鍵較長(zhǎng),而p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不重疊,很難形成π鍵,故Ge原子間難以形成雙鍵或叁鍵。(3)從表格中數(shù)據(jù)可看出GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點(diǎn)逐漸升高,這是因?yàn)樗鼈兊姆肿咏Y(jié)構(gòu)相似,隨著相對(duì)分子質(zhì)量增大,分子間的相互作用力增強(qiáng),導(dǎo)致其熔、沸點(diǎn)逐漸升高。(4)根據(jù)三種元素在周期表中的位置關(guān)系和電負(fù)性遞變規(guī)律可知,電負(fù)性O(shè)>Ge>Zn。(5)晶體Ge為原子晶體,每個(gè)Ge原子與其他相鄰的Ge原子 60、間以共價(jià)鍵結(jié)合形成空間網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu),Ge為sp3雜化。(6)①結(jié)合D在晶胞內(nèi)的位置可確定其坐標(biāo)為(,,);②由均攤法可確定該Ge晶胞中含有Ge原子為(×8+×6+4)個(gè)=8個(gè),則()mol×73 g·mol-1=(565.76×10-10cm)3ρ,解得ρ=×107 g·cm-3。
37.N1、N3、N2、N4、N5[xx·全國(guó)卷Ⅱ] [化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
東晉《華陽國(guó)志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品?;卮鹣铝袉栴}:
(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為________________,3d能級(jí)上的未成 61、對(duì)電子數(shù)為________。
(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是__________。
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為________,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是________。
③氨的沸點(diǎn)________(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是______________________________;氨是________分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為________。
(3)單質(zhì)銅及鎳都是由________鍵形成的晶體;元素銅與鎳的第二電 62、離能分別為ICu=1958 kJ·mol-1、INi=1753 kJ·mol-1,ICu>INi的原因是________________________________________________________________。
(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
圖0-0
①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為________。
②若合金的密度為d g·cm-3,晶胞參數(shù)a=____________________nm。
37.(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 2
(2)①正四面體
②配位鍵 N
③高于 NH3分子間可形成氫鍵 63、 極性 sp3
(3)金屬 銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子
(4)①3∶1
② ×107
[解析] (1)鎳的原子序數(shù)為28,則基態(tài)Ni原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2;3d能級(jí)有5個(gè)軌道,其中3個(gè)軌道排滿2個(gè)自旋相反的電子,另外2個(gè)軌道分別只排了1個(gè)未成對(duì)電子。(2)①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子為SO,由價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷,SO具有正四面體的空間構(gòu)型。②[Ni(NH3)6]SO4中陽離子為[Ni(NH3)6]2+,由基態(tài)Ni原子電子排布式可知,失去2個(gè)4s能級(jí)上的最外層電子后,所得的基態(tài)Ni2+具有空 64、軌道,而NH3分子中中心氮原子周圍有1對(duì)孤對(duì)電子,因此Ni2+與NH3之間形成配位鍵,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是N。③N、P位于同主族,NH3、PH3的組成和結(jié)構(gòu)相似,但NH3的沸點(diǎn)高于PH3,原因是膦分子之間只有范德華力,而氨分子之間不僅有范德華力,還有分子間氫鍵,且分子間氫鍵比范德華力強(qiáng);氨分子的空間構(gòu)型是三角錐形,不對(duì)稱,因此氨是極性分子;氨分子的中心氮原子的軌道雜化類型為sp3,其中3個(gè)與氫原子的s軌道形成共價(jià)單鍵,另一個(gè)軌道由孤電子對(duì)占據(jù)。(3)單質(zhì)銅及鎳都是金屬單質(zhì),金屬單質(zhì)通常是由金屬鍵形成的晶體;基態(tài)鎳、銅原子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar] 65、3d84s2、1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,失去1個(gè)最外層電子后所得+1價(jià)金屬陽離子的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s1或[Ar]3d84s1、1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10,再失去1個(gè)最外層電子時(shí),鎳失去的是半充滿的4s能級(jí)上的1個(gè)電子,而銅失去的是全充滿的3d能級(jí)上的1個(gè)電子,因此前者比后者容易發(fā)生,這是銅的第二電離能大于鎳的第二電離能的原因。(4)①讀圖,由晶胞結(jié)構(gòu)、均攤法可知,1個(gè)鎳白銅合金晶胞中含有的銅原子和鎳原子分別為6×=3、8×=1,則該晶胞中Cu、Ni原子的數(shù)量比為3∶1;② 以1 mo 66、l該晶胞為研究對(duì)象,則1 mol該晶胞含有3 mol Cu和1 mol Ni,由m=n·M可知,1 mol該晶胞的m=m(Cu)+m(Ni)=3 mol×64 g·mol-1+1 mol×59 g·mol-1=251 g;設(shè)該晶胞的邊長(zhǎng)(a)為x×10-7 cm,由晶胞構(gòu)型可知,1個(gè)該晶胞的V= (x×10-7cm)3,則6.02×1023個(gè)該晶胞的V=6.02×1023× (x×10-7 cm)3,則該合金的密度ρ===d g·cm-3,即(x×10-7)3=,x×10-7=或,x=×107或×107。
37.N1 N3 N4[xx·全國(guó)卷Ⅲ] [化學(xué)—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式:______________________________。
(2)根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga________As,第一電離能Ga________As。(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為________,其中As的雜化軌道類型為_
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