高三二輪復習 專題16 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) (測)解析版
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1、示,晶胞邊長a=666.67pm,則其密度為. 0 ,O 專題16物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1.(2021-湖南高三模擬)重金屬的化合物易對環(huán)境造成污染及引起人體傷害,元素神本身無毒,其存在于自 然界各種金屬礦中,它主要以各種神化物的形式經(jīng)呼吸道、消化道、皮膚進入體內(nèi)引起人體中毒?;卮鹣铝袉? 題: (1) 基態(tài)伸原子核外電子排布中有 個未成對電子;第一電離能數(shù)據(jù)I(As)大于I(Se),可能的原因是 ? As Oln (4)已知伸黃鐵礦(FeAsS)?燒可生成砒霜(AS2O3)和紅棕色固體,則該反應(yīng)的化學方程式為. 【答案】3 As核外電子排布為半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能更大 三角
2、錐形 sp3 ASH3的相對分子 高溫 質(zhì)量大于 PH3 O>As>Na 4.275 2FeAsS+5O2 ^== As2O3+Fe2O3+2SO2 【解析】 ⑴As位于第4周期第V A族,核外電子排布為Is22s?2p63s23p63出。4s?4p3,有3個未成對的電子,為半滿穩(wěn)定 結(jié)構(gòu),Se核外電子排布為Is?2s22p63s23p63出。4s24p4,不存在特殊的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以As得第一電離能大于Se。 ⑵ 碑烷(AsFh)有三個。鍵且中心原子As有一個孤電子對,所以為三角錐形,雜化方式為sp3雜化:AsH3與 PH3結(jié)構(gòu)相似,ASH3的相對分子質(zhì)量大于PH3,分子間作用力
3、更大,沸點更高;同主族元素從上往下電負性減 弱,非金屬元素電負性一般大于金屬元素,所以答案為:O>As>Na。 (3)每個晶胞中含有In數(shù)目為8x:+6x:=4,含有As數(shù)目為4,晶胞的體積V=aW= (666.67 xl O'10 ) 伸烷(AsH.a)的空間構(gòu)型為 ;伸烷中心原子雜化方式為 : AsH3的熔沸點高于PH3, 其主要原因是 。Na3AsO4可作殺蟲劑,其組成元素的電負性大小順序是 。 砰與鋼(In)形成的化合物(X)具有優(yōu)艮的光電性能,廣泛應(yīng)用于光纖通信用激光器,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所 g/cm3(邊長 a 可用 2000/3 近似計算,設(shè) Na=6.0x1023
4、 mol” 8 2 in 4x75 + 4x115 晶胞密度夕=瓦廠6.02x10偵666.67x10" 小75 g/抑。 (4)反應(yīng)物為FeAsS和氧氣,燃燒可生成砒霜AS2O3及紅棕色的Fe2O3,硫元素最終轉(zhuǎn)化為S(h,所以該反應(yīng) LajCuO, (4)圖中晶胞參數(shù)分別為apm、apm、cpm, LazCuCh的摩爾質(zhì)量為Mg/mol,求該晶體的密度p= gem ¥列出計算式,設(shè)Na為阿伏加德羅常數(shù)的值)。 3d 【答案】Itlltlltll f I t I 5 湘3 16/Va NH3、AsFh、PH3 NH3、PH3、AsH3 離子 【解析】 (1
5、) 銅元素的原子序數(shù)為29,銅原子失去3個電子形成三價銅離子,三價銅離子的價電子排布式為3d、則價層 電子排布圖為叫卻帝f |仆 基態(tài)0」離子的電子排布式為Is?2s22p6,核外有10種不同運動狀態(tài)的電子, 有Is、2s、2p共(1 + 1+3)=5種不同空間運動狀態(tài)的電子; (2) [Cu(NH3)4〕2+配離子中銅離子是中心離子,氨分子是配位體,配位鍵和氮氫鍵均為。鍵,1個離子中含有的 。鍵的數(shù)目為(4+3x4)=16個,則lmol[Cu(NH3)4]2+中含有的。鍵的數(shù)目為16Na個;NH3> PH3、AsH.a為同主族 的氫化物,氨分子間能形成氫鍵,分子間作用力最大,沸點最
6、高,砰化氫的相對分子質(zhì)量大于磷化氫,分子間 作用力大于磷化氫,沸點高于磷化氫,則沸點由高到低的順序為NH3、AsH3、PH3;同主族元素,從上到下, 非金屬性依次減弱,氫化物的穩(wěn)定性依次減弱,則穩(wěn)定性由強到弱的順序為NH3、PH3、AsH3; (3) La2CuO4是具有陰陽離子形成的離子晶體,由離子半徑的大小可知,晶胞中小黑球代表銅原子、白球代表 氧原子、大黑球代表銅原子,位于體內(nèi)氧原子1的坐標為(!,!,!),則位于左右棱上的銅原子2的坐標為 2 2 2 (0, 0, ?);由向上下左右重復可知,位于上下棱上、左右棱上、面心和體內(nèi)氧原子的坐標共有8種; 3 (4) 由晶胞結(jié)
7、構(gòu)可知,晶胞中倒原子的個數(shù)為8x^+2=4,銅原子的個數(shù)為8x^+l=2,氧原子的個數(shù)為16x1 4 8 4 解得尸 2M NAa2cxl()-30 gem% 9. (2021-河北高三二模)"嫦娥五號”首次實現(xiàn)了我國地外天體采樣返回,它的成功發(fā)射標志著我國航天向前 邁出了一大步。其制作材料中包含了 Ti、Fe、Al、Cr、Ni、Mo、S、O等多種元素?;卮鹣铝袉栴}: (1) 銘(Cr)、鑰(Mo)位于同一副族相鄰周期,且M。的原子序數(shù)更大,則基態(tài)Mo原子的核外電子排布式為 ;基態(tài)Mo,+最高能層中成對電子與單電子的數(shù)目比為 。 (2) S與O可形成多種酸根離了,其
8、中SO;的空間構(gòu)型為 , S原子的雜化軌道類型為 ,其鍵角 小于SO;的原因為 (3) Ni2+與丁二酮防生成鮮紅色丁二酮胯裸沉淀(如圖),該反應(yīng)可用于檢驗Ni2+o 丁二酮脂鐐中存在的化學鍵 有(填標號)。 H,C\ /CH, C——C c II II 八 O-N N-0 ?. \ / \ II /—C\ H,C CH, 丁二剖析棵 A.離子鍵 B.配位鍵 C.氫鍵 D.金屬鍵 E.范德華力 F.共價鍵 (4) ?-AI2O3是“嫦娥五號”中用到的一種耐火材料,其具有焰點高(2054°C)、硬度大的特點,其主要原因為 (5) “嫦娥五號”某核心部
9、件主要成分為納米鈦鋁合金,其結(jié)構(gòu)單元如圖所示(Al、Ti原子各有-?個原子在結(jié)構(gòu)單 元內(nèi)部),則該合金的化學式為 。已知該合金的密度為pg cm-3,該結(jié)構(gòu)單元底面(正六邊形)邊長為 設(shè)Na為阿伏加德羅常數(shù)的值)。 【答案】Is^s^p^s^p^d'Ms^pMd^s1 或[Kr^dSsi 8:3 三角錐形 sp3 SO:與SO:- 中S原子都是sp3雜化,SO:中無孤電子對,SO;-中有-?對孤電子對,孤電子對與成鍵電子對間的斥力更 大,導致SO;中鍵角小于SO; BF AI2O3為離了晶體,A1爵和-離了半徑較小,離了所帶電荷數(shù) 48x11 + 27x5 較多’晶格
10、能大,熔點高?,硬度大口網(wǎng) 和商棚'或呻切頑 【解析】 ⑴銘(Cr)是24號元素,核外電了排布為Is22s22p63s23p63d%i,鑰(Mo)位于同一副族相鄰周期,且M。的原子 序數(shù)更大,則基態(tài)Mo原子的核外電子排布式為Is22s22p63s23p63d'°4s2 4p6 4d55si或[幻]4『5,| ;基態(tài) Me?+核外電子排布為ls22s22p63s23p63d>°4s24pMd\最高能層中成對電了與單電子的數(shù)目比為8:3。故答案為: Is^s^p^s^p^d'MsUp^^s1 或[Kr]4d'5s' ; 8:3; (2) SO;中孤對電子數(shù)= ;x、=],中心原子s周圍
11、共有4個電子對,因此S的雜化方式為sp3,空間構(gòu) 型為三角錐形。SO;-與SO;中S原子都是sp3雜化,SO;中無孤電子對,SO;中有一對孤電子對,孤電子 對與成鍵電子對間的斥力更大,導致SO:中鍵角小于SO;。故答案為:三角錐形:sp3; SO;'與SO;中S原 了都是sp3雜化,SO:中無孤電了對,SO;中有一對孤電了對,孤電了?對與成鍵電了對間的斥力更大,導致 so;-中鍵角小于so;; (3) 由圖可知,Ni與N之間形成配位鍵,其他原子間形成共價鍵,故答案選:BF; (4) A'O.a為離子晶體,十和。2-離子半徑較小,離了所帶電荷數(shù)較多,晶格能大,埒點高,硬度大,可做
12、耐火材料。故答案為:AL。,為離子晶體,AP,和。2-離子半徑較小,離子所帶電荷數(shù)較多,晶格能大,熔 點高,硬度大; (5) AI位于體內(nèi)和頂點,Ti分別位于晶胞的頂點、面心、體內(nèi)和棱上,Ti原子個數(shù)為: 8 x 1 +2 x 1 1 +1= — , A1原子個數(shù)為:4x1+1=-;所以化學式為Ti“Als。晶胞的質(zhì)量為m= 6 2 3 3 6 3 11 6 48 x — +27 x - 221 3^ , “ 221 3 3 g ,晶胞的體積為 V=S?h=— a- . h nm ,根據(jù) m=pV , g = N & Na 2 Na ^a2hxlO21cm3xpg/cm3,求
13、得 廠幻°”,故答案為:Tii.A,5 : 3茶或 48x11 + 27x5 10. (2021-山東濟南市高三模擬)硼材料及含硼化合物的用途非常廣泛,如B(C6F5)3可代替Cu催化重氮化合 物對雜環(huán)分子的修飾等。回答下列問題: (1) B、C、F的電負性由小到大的順序為—,Be、B、C是同周期相鄰元素,第一電離能:C>Be>B,這是因 為一 (2) B(C6F5)3分子中所有原子—(填"能"或“不能”)處于同一平面;化合物[Ph3C]田(C6F5)4](Ph為苯基)的陽離子中 與苯環(huán)相連的碳原子的雜化方式是陰離子中硼原子的雜化方式是__。 (3) NH4BF4(氟硼酸
14、鉉)是合成氮化硼納米管的原料之一。ImolNFhBEi中含有—mol配位鍵。
(4) 立方氮化硼硬度僅次于金剛石,但熱穩(wěn)定性遠高于金剛石,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。立方氮化硼屬于—晶
體,其中硼原子的配位數(shù)為—o己知:立方氮化硼密度為dg/cn?, B原子半徑為xpm, N原子半徑為ypm,
阿伏加德羅常數(shù)的值為Na,則該晶胞中原子的空間利用率為—(列出化簡后的計算式)。
【答案】BvC 15、 Xi。。%
【解析】
(1) B、C、F位于同周期,隨核電荷數(shù)增大,原子半徑逐漸減小,電負性逐漸增大,B 16、F5形成共價
鍵,與I個-C6Fs形成配位鍵,硼原子為sp,雜化;
(3) NH4BF4(氟硼酸鉉)中的NH:中含有1個配位鍵,B原子與F原子之間形成1個配位鍵,ImolNH.BR中含
有2mol配位鍵。
(4) 立方氮化硼硬度僅次于金剛石,晶體類型類似于金剛石,是原子晶體,晶體中第個N原子連接4個B原
子,晶胞中N原子數(shù)為4, B原子數(shù)%+6寸4,氮化硼化學式為BN,所以晶胞中第個B原子連接4個
25x4 100
N原子,即硼配位數(shù)為4,晶胞質(zhì)量m= —g = g,
A A
100
..m N. 3 100 3
V =——=—cm = cm
P d dNA
cm
17、
N、B原子總體積V(=4x
47t(x-10'10)3 47r(ylO'10)
~3 T
4冗/ 3
y +y
晶胞中原子的空間利用率=》100% =衛(wèi)
)-IO-50 cm3 [
Im = 100%= 4兀(x'+y )dN,\ x 1(x)%q
-Mem3 75 x IO,。
d、
11. (2021?遼寧沈陽市高三一模)人體必需的元素包括常量元素與微量元素,常量元素包括碳、氫、氧、氮、
鈣、鎂等,微量元素包括鐵、銅、鋅、氟、碘等,這些元素形成的化合物種類繁多,應(yīng)用廣泛。
(1)鋅、銅、鐵、鈣四種元素與少兒生長發(fā)育息息相關(guān),請寫出F/+的核外電子排布式.
( 18、2)1個C/+與2個H2N-CH2-COO-形成含兩個五元環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)配鹽(化合物),其結(jié)構(gòu)簡式為
.(用
-標出配位鍵),在H2N-CH2-CO CT中,屬于第二周期的元素的第一電離能由大到小的順序是.
'(用
元素符號表示),N、C原子存在的相同雜化方式是.
雜化。
(3)堿酸鹽中的陽離子不同,熱分解溫度就不同,查閱文獻資料可知,離子半徑r(Mg2+) = 66pm,
r(Ca2+) = 99pm, r(Sr2+) = l 12pm, r(Ba2+) = 135pm;碳酸鹽分解溫度T(MgCOj = 402°C,
T(CaCO3) = 825°C, T(SrCO5) = 19、l 172°C, T(BaCO3)=1360°C.分析數(shù)據(jù)得出的規(guī)律是
出現(xiàn)此規(guī)律的原因是.
(4)自然界的氟化鈣礦物為螢石或氟石,的晶體結(jié)構(gòu)呈立方體形,其結(jié)構(gòu)如下:
?險
CaF;晶體結(jié)構(gòu)示意圖
①兩個最近的F-之間的距離是
Pm(用含m的代數(shù)式表示)。
@CaF2晶胞的密度是.
g?cm-3(化簡至帶根號的最簡式,、表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
【答案】[Ar]3d6或 Is22s22p(>3s23p63d6
類金屬陽離子半徑的增大,碳酸鹽的熱分解溫度逐漸升高
力越強,與碳的作用力則減弱,對應(yīng)的碳酸鹽就越容易分解
N>O>C sp3 隨著這
金屬離子半徑越 20、小,其與碳酸根離子中氧的作用
V2m
78x/2
(mxlO-10)3 Na
【解析】
(l) Fe的核電荷數(shù)為26,核外電了排布式[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2, Fe?+的核外電了排布式為[Ar]3d6
或 1 s22s22p63s23p63d6o
(2)1個CM,與2個H2N-CH2-COO-形成的鹽,因為含兩個五元環(huán)結(jié)構(gòu),所以結(jié)構(gòu)為
;在H2N—CHlCOCT中,屬于第二周期元素的是C、N、O,第一電離能由大到小
的順序是N>O>C,在H2N—CH2—COO-中,N的雜化方式為sp3、C的雜化方式為sp3和sp?,相同的是sp3雜 21、
化。
(3) 隨著金屬離子半徑的增大,碳酸鹽的熱分解溫度逐步升高;一般認為,含氧酸鹽熱分解的本質(zhì)是金屬
離子爭奪含氧酸根中的氧元素,金屬離子的半徑越小,奪取含氧酸根中的氧的能力越強,含氧酸鹽的熱分解溫
度越低,越易分解。
(4) ①根據(jù)側(cè)面圖可看出,2刀pm為面對角線的長度,邊長為兩個最近的F之間的距離為立方體邊
長的一半,所以兩個最近的F-之間的距離為些1 pm。
2
②根據(jù)圖示可知CaF2晶胞中含4個Ca?+和8個F,它的邊長為pm= 、10質(zhì)頃,利用pVNA =4M得
78x4
出 P=(V2mxlO-,o)3NA
gem
一-78 扼
(mxlOlo)3NA 22、
g-cm
12. (2021-安徽馬鞍山市高三一模)銅及其化合物在化工、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:
.攝取銅元素的原子光譜;基態(tài)Cu原子核
(1) 原子核外電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光,可以用
外電子的空間運動狀態(tài)有.
.種。
⑵[Cu(NH3)2]OOCCH3可用「防止合成氨反應(yīng)的催化劑中毒。該化合物中元素的第一電離能最大的是
,碳原子的雜化軌道類型有 。ICu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反應(yīng)為[Cu(NH3)2]OOCCH3+CO +
NH3= [Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3,該反應(yīng)中新形成的化學鍵有 (填 23、標號)。
A.兀鍵 B.配位鍵 C.非極性鍵 D.。鍵
⑶向CuSO4溶液中通入足量NH3可生成配合物[Cu(NH3)4]SO4。與SO?互為等電子體的一種分子為
(填化學式);NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形,但NF3不易與Cu?+形成配離子的原因是 。
(4)氧化亞銅(Cu2O)可用于陶瓷、固體整流器,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
① 該晶胞原子坐標參數(shù)A為(0, 0, 0); B為(1, 0, 0); C為(:■, f)。則D原子的坐標參數(shù)為
,它代表 原子。
② 若晶胞參數(shù)為anm,阿伏加德羅常數(shù)的值為Na, C112O晶體密度p為 g-cm-3 0
【答案】光 24、譜儀 15 N sp2、sp3 BD CC14(或SiF’等) F的電負性大于N, N-F成鍵電子對
偏向F,導致NF3中的N原子核外電子云密度降低,難以形成配位鍵,故NF3不易與CM-形成配離子
1 1
1
Cu
288 x1021
砂4f
7
NAxa3
【解析】
⑴原子核外電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光,可以用光譜儀攝取銅元素的原子光譜;
基態(tài)Cu原子核外電子ls22s22p63s23p63dIO4s',空間運動狀態(tài)即為己填入電子的軌道,有1 + 1+3+1+3+5+1 = 15;
(2) 氮原子2p軌道半充滿,比較穩(wěn)定,較難失去一個電子,第一 25、電離能最大的是N;
其中甲基中的碳原子形成了 4個。鍵,為sp3雜化,另外一個碳原子形成3個。鍵,為sp2雜化;
新形成的鍵是NH3和C『+, CO和CiP+形成的配位鍵,是。鍵,答案為BD;
(3) 硫酸根離子有50個電子,5個原子,與SO;互為等電子體的一種分子可以為SiF,或CC14:
由于NH3中的氮原子帶負電性,易與Cu2+結(jié)合,NF3中的氮原子帶正電性,與銅離子相互排斥,因此難以結(jié)
合;
(4) ①把大正方體分成8個小正方體,D在左下角靠前的小正方體的體心,所以D的坐標是(:,-);
4 4 4
一個晶胞中D位于正方體內(nèi)部,有4個,C占據(jù)體心和頂點,均攤法計算后有2 26、個,對應(yīng)化學式為D2C,故
m M 4x64+16x2 288 xlO21 3
D代表銅原子;②E。晶體密度= 廠
13. (2021?廣東韶關(guān)市高三模擬)氮化鐐(GaN)、磷化鐐(GaP)、神化鉉(GaAs)材料都是半導體材料。請回答下
列問題:
(1) 寫出基態(tài)P原子的核外電子排布式.
(2) GaN、GaP、GaAs具有相同的晶體類型,熔點如下表所示,分析其變化原因:
晶體
GaN
GaP
GaAs
熔點re
1700
1477
1238
⑶GaAs可由(CFhMGa和AsFh反應(yīng)制得。在常溫常壓下,(CH3)3Ga為無色透明液體,(CH3)3Ga中G 27、a原子的
雜化方式為.
:AsH3分子的空間構(gòu)型為.
;與AsH3互為等電子體的一種微粒為.
(4)一種四方結(jié)構(gòu)的超導化合物的晶胞如圖1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖中F和
02?共同占據(jù)晶胞的上下底面位置,若兩者的比例依次用x和l-x代表,通過測定密度p和晶胞參數(shù),可以計
算該物質(zhì)的x值,完成它們關(guān)系表達式:p=
gem;。
O
c pm(二?
x
O O o ?
As 0 或 F Sm Fe
圖2
以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分數(shù)坐標,例如圖1中原子1的
坐標為(說,5),則原子2的坐 28、標為—。
【答案】Is?2s22p63s23p3或[Ar]3s23p3 原子半徑 N Ga-P>Ga-
As,故GaN、GaP、GaAs熔點逐漸降低 sp2 三角錐形 NH3. FhO,等
2[28*6("叫5
a2cNAxlO30
【解析】
(1)P為號元素,原子核外有15個電子,其基態(tài)原子的核外電子排布式為:ls22s22p63s23p^或[Ar]3s23p3;
(2) GaN、GaP、GaAs具有相同的晶體類型均為原了晶體,熔點與共價鍵鍵長呈反比,由于N、P、As的半徑逐漸增大,故Ga—N、Ga—P、Ga 29、—As的鍵長依次增大,故Ga—N、Ga—P、Ga—As的鍵依次減小,熔點依
次減?。?
(3) Ga原子價電子層電子對個數(shù)為3且不含孤對電子,由價層電子對互斥理論判斷Ga原子的雜化為sp2;
AsH3中As原子的價電子層電子對個數(shù)為4,旦含一個孤對電子對,則為三角錐形;根據(jù)等電子體的定義,與
AsHs互為等電子體的分子,其中一種為NH3,推出與AsH3互為等電子體的離子可能是NH3、也0,等;
⑷Sm的個數(shù)為4x」=2, Fe的個數(shù)為4x~!~ + l=2, As有4個位于上面則As為4x1=2, 0與F共為
2 4 2
8xl + 2xi=2,若F為x個,則0為l-x個,化學式為 30、:SmFeAsO—Fx;該晶胞含有2個
8 2
2
SmFeAsOiFx,其質(zhì)最為: —[281 +16(1-x) +19^]^ ,體積為義?。,則密度p = ^,代入得
p= 7_、~ g?cn「3;由晶胞圖知若原子1的坐標為則與垂直下的底部為原點,
NaAa~cxlO 2 2 2
則原子2的坐標為(」,4,0)。
2 2
14. (2021-河南洛陽市高三模擬)12月17日凌晨,嫦娥五號完成“挖土”之旅返回地球。查閱資料,月球玄
武巖是構(gòu)成月球的巖石之一,主要由輝石(主要成分硅酸鹽)和鈦鐵礦(主要成分FeTiCh)等組成?;卮鹣铝袉?
題:
(1) 基態(tài)鐵原子的價電子 31、排布式為: o
(2) 與Fe同周期,且最外層電子數(shù)相同的主族元素是 (填元素符號)。
(3) 基態(tài)Ti原子核外電子占據(jù)的最高能層符號為 ;其最外層電子的電子云輪廓圖為 。
(4) lmolFc3lFc(CN)6]2中含有。鍵數(shù)為 , [Fe(CN)6] 3-中配體為 ,其中C原子的雜化軌道類型為
, H、C、N、Si四種元素的電負性由大到小的順序為 。
(5) FeTiO?的結(jié)構(gòu)如圖1所示,其中由O圍成的 (填“四面體空隙”或“八面體空隙”)被Fe占據(jù)。在圖
2中畫出FeTiCh結(jié)構(gòu)的另一種表示 (要求:Fe處于晶胞的頂點),Ti的配位數(shù)為 。
(6) 已知該晶胞的密度為 32、pg/cm\ Na表示阿伏加德羅常數(shù)的值。計算晶胞參數(shù)a= pm。(列出計算表達
式)
圖2
【答案】3d%2
O
0
球形 24/Va
Ti
圖1
△ Fe
? Ti
o o
Ti
O
sp雜化 N>C>H>Si 八面體空隙
【解析】
(1)鐵元素的原子序數(shù)為26,價電子數(shù)8,基態(tài)鐵原子的價電子排布式為3(f4s2;
(2) 鐵元素位于元素周期表第四周期,鐵原子的最外層電子數(shù)為2,與鐵同周期,且最外層電子數(shù)相同的主族元
素是鈣;
(3) 基態(tài)Ti原子的的價電子排布式為3d24s2,核外電子占據(jù)的最高能層符號為N, 4s電子云輪廓圖為球形;
(4) 33、 Fc(CN)6亡離子中鐵離子與氤酸根離子形成6個配位鍵,每個麒酸根離子中含有1個。鍵,
lniolFe3lFe(CN)6J2 中含有 2mol Fe(CN)6p+離子,含有 o 鍵的數(shù)目為(1 x6+6) x2molx/VA moL=24NA;氤酸根離
子含有碳氮三鍵,則碳原子的雜化方式為sp雜化;非金屬元素的非金屬性越強,電負性越大,H、C、N、Si
四種元素的非金屬性有強到弱的順序為N>C>H>Si,則電負性由大到小的順序為N>C>H>Si;
(5) 由圖1晶體結(jié)構(gòu)可知,由O原子圍成的八面體空隙被Fe原子占據(jù),伏原子(?)處于晶胞頂點時,鐵原子
(△M立于體心,氧原子(。)位于 34、面心,當鐵原子處于晶胞的頂點時,鈦原子位于體心,氧原子(。)位于棱上,晶
0
胞結(jié)構(gòu)示意圖為
(6)由晶胞的質(zhì)量公式可得:〃(axlO-e)3=U6x3[56+48),解得嚀
Na
(16x3+56+48) 1A10
xIU pmo
PNa
,與鈦原子距離最近的氧原子有12個,則鈦原子的配位數(shù)為12:
15. (2021-吉林長春市高三二模)近年來,我國工程建設(shè)自主創(chuàng)新能力實現(xiàn)大跨越,尤其在新材料研究方面有
重大突破,回答下列問題:
的化學方程式為:2FeAsS+5O2
As2O3+Fe2O?+2SO2。
2. (2021?山東日照市高三…模)工業(yè)上以純堿、水 35、、二氧化硫為原料,利用“干法"工藝制備食品抗氧化劑焦
亞硫酸鈉(心2。5)°
回答下列問題:
(1) 原料涉及的元素中,電負性最大的是—(填元素符號);純堿中陰離子的中心原子雜化方式為—。
(2) 二氧化硫易溶于水的原因除與水反應(yīng)外,還有 ;與二氧化硫互為等電子體的陰離子有 (填化學
式,寫一種即可)。
(3)焦業(yè)硫酸根的結(jié)構(gòu)圖為:
onsHO
o.*
ons
,標有的硫的化合價為.
(4)Na2S2O5加熱至一定溫度時分解為NazO和SO2, NazO晶胞為立方晶胞,結(jié)構(gòu)如圖,圖中黑球代表陽離子,
白球代表陰離子(Na為阿伏加德羅常數(shù)的值)。
① 陰離子的配 36、位數(shù)為__。
② 若晶胞參數(shù)為anm,則晶胞的密度為_genr*用含a、Na的式子表示)。
【答案】0 sp2 SO2與H20極性相同(或S02與H20均為極性分子) N02 +5 8
248 xlQ21
【解析】
(1) 純堿、水、二氧化硫所含元素有H、C、0、Na、S,同周期元素從左到右電負性增強,同主族元素從上到
4+2
下電負性減弱,則電負性最強為O,純堿中陰離子為CO;-,中心碳原子的價電子對數(shù)=—=3,采用sp2雜
化;
(2) 二氧化硫中心原子的價電子對數(shù)為:?二3,有一對孤電子對,為V形結(jié)構(gòu),正負電荷中心不重合,為極性
2
分子,根據(jù)相似相溶原理可知其易溶 37、丁?極性溶劑水;等電子體是原子數(shù)和價電子數(shù)相同的粒子,與二氧化硫互
為等電子體的陰離子有NO2;
(3) 由結(jié)構(gòu)式可知標有的硫與三個氧原子形成共價鍵有5對共用電子,化合價為+5價,故答案為:+5;
(1) 鈦是一種新興的結(jié)構(gòu)材料,比鋼輕、比鋁硬?;鶓B(tài)鈦原子的價電子排布式為 ,與鈦同周期的元素
中,基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與鈦相間的有 種;
(2) 鐵能與三氮哩(結(jié)構(gòu)見圖甲)形成多種配合物。
環(huán)戊二烯
圖乙
① I mol三氮哇中所含g鍵的數(shù)目為 mol;碳原子雜化方式是 ;
② 三氮嗤的沸點為260。。,與之結(jié)構(gòu)相似且相對分了質(zhì)量接近的環(huán)戊二烯(結(jié)構(gòu)見圖乙)的沸點為42S 38、C,前者
沸點較高的原因是 o
(3) 碳化鑼是耐高溫耐磨材料。圖丙為碳化鈣晶體的部分結(jié)構(gòu),碳原子嵌入金屬的晶格間隙,并不破壞原有金
屬的晶格,形成填隙化合物。
圖丙 圖丁
① 在該結(jié)構(gòu)中,每個鴇原了周圍距離其最近的碳原子有 個:
② 假設(shè)該部分晶體的體稅為Vcm3,碳化鴇的摩爾質(zhì)量為Mg?mol",密度為1g?cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)的值
Na用上述數(shù)據(jù)表示為 o
③ 金屬鎂的晶體結(jié)構(gòu)與碳化伺相似,金屬鎂的晶胞可用圖丁表示,己知鎂原子的半徑為rpni,晶胞高為h
pm,求晶胞中鎂原子的空間利用率 (用化簡后含字時心r和h的代數(shù)式表示)
【答案】3d24s2 3 8 39、sp2 三氮哇分子間可形成氫鍵,而環(huán)戊二烯分子間不能形成氫鍵 6
6M 4混后兀r
—口 k
dV 3V3h - 9h
【解析】
(1) 鈦元素的原子序數(shù)為22,位于元素周期表第四周期IVB族,基態(tài)原子的價電子排布式3d24s2;鈦原子核外
有2個未成對電子,第四周期有2個未成對電子的原子含有Ni、Gc、Sc三種元素;
(2) ①共價化合物中成鍵原子之間只能形成一個。鍵,由三氮哩的結(jié)構(gòu)簡式可知分子中含有8個。鍵,貝M mol三氮哇分子中所含。鍵的數(shù)FI為8mol;氮哩分子中只含有雙鍵碳原子,則碳原子的雜化方式為s/雜化;
②三氮哩分子中含有原子半徑小、非金屬性強的 40、N原子,三氮哇分子間可形成氫鍵,而環(huán)戊二烯分子中不含
有N原子,分子間不能形成氫鍵,則三氮哩的沸點高于環(huán)戊二烯;
(3) ①由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中每個鈣原子周圍距離其最近的碳原子有6個;
1 1 1 6xM …
② 由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中鈣原子的個數(shù)為|氣,氣氣=6個,由質(zhì)量公式可徽^=Vd,解得
阿伏加德羅常數(shù)的值為坐;
dV
③ 由晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中鎂原子的個數(shù)為I+8xL=2,則晶胞中鎂原子的體積為2x& pn?;晶胞丁中虛
8 3
線所標的四個硬球關(guān)系為正四面體關(guān)系,晶胞的體對角線為鎂原子的原子半徑的4倍,則晶胞的邊長為2r
pm,由晶胞高為h pm可知,晶胞體積 41、為(2r)2h sin60° pm3=2^3 r2h,則晶胞中鎂原子的空間利用率為
2x^T~_ 4;rr =4^r
3 廚 FT
16. (2021?福建福州市高三一模)偏硼酸ffl(BBO)和三硼酸鋰(LBO)晶體是兩種性能優(yōu)異的非線性光學晶體,
化學組成分別為Ba(BCh)2、L1B3O5
(1) 組成兩種晶體的四種元素電負性從大到小的順序是
(2) 環(huán)硼氮烷B3H6N3又稱無機苯,其球棍模型如圖。其中氮原子的雜化類型為
*
(3) 氨硼烷NH3BH3可以作為機動車使用的備選氫來源或氫儲存的材料。氨硼烷相對分子質(zhì)量為31、熔點
104°C.氨硼烷熔點較高的原因可能是 42、 (填選項符號)。
A.和乙烷是等電子體B.分子間存在氫鍵C.形成離子晶體
(4) 氨硼烷受熱或水解都能釋放氫氣,加熱氨硼烷時,它首先會聚合成(NHBHi),繼續(xù)加熱,再繼續(xù)聚合成
(NHBH),而氨硼烷在催化劑存在下水解生成偏硼酸鉉NH4BO2等量氨硼烷若徹底反應(yīng),加熱法和水解法釋放
氫氣的量比為
(5) 2017年科學家才確定基態(tài)金屬鋰晶體為FCC(面心立方晶格),面心立方緊密堆積結(jié)構(gòu)示意圖:
晶胞中鋰的配位數(shù)為.
。若晶胞邊長為apm,則鋰原子的半徑r為.
【答案]O>B>Li>Ba sp2 B 2:3 12
【解析】
(1) 從本質(zhì)上看電負性是原子的得電了能力, 43、非金屬元素的得電了能力更強,故B、O電負性更強,O的半徑
小,則電負性:0>B, Li的半徑小于Ba,電負性:Li>Ba,故四種元素的電負性順序為O>B> Li>Ba;
(2) 根據(jù)B、N的最外層電子數(shù)知,B、N分別形成三條共價鍵,其結(jié)構(gòu)式為H占七碧-H ,故N原子的雜化
方式為sp2;
(3) 氨硼烷是分子晶體,影響熔點的因素有兩個:氫鍵和范德華力,氨硼烷中的N和H恰好能形成分子間氫
鍵,故其熔點較高;
⑷加熱法:NH3BH3 NHBH+2H2,水解法:NH?BH3+2H2O -> NH4BO2+3H2,故比例為 2: 3:
(5)如下圖,畫出兩個無隙并置的晶胞,以Li原子 44、為中心,可以形成三個面:x-O-y、x-O-z、y-0-z,每個面的
四個頂點上都有Li原子,且與中心Li等距離,所以,配位數(shù)為12,
由圖知,半徑與變長的關(guān)系為4r=J3a,所以r= —apm
17. (2021-黑龍江齊齊哈爾市高三一模)格及其化合物用途廣泛?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Cr原子價電子排布式為—,有—個未成對電子。
⑵重銘酸鉉[(NH4)2Cr2O7]為桔黃色單斜結(jié)品,常用作有機合成催化劑,60亨的結(jié)構(gòu)如圖。(NH4)2Cr2O7中
N、()、Cr三種元素第一電離能由大到小的順序是—(填元素符號),Imol該物質(zhì)中含。鍵的數(shù)目為 Na
o c
" 45、O * /、0一
o 0
⑶格能形成多種配合物。
① 配合物a、b、c的化學式如下:
a, [Cr(H2O)4Cl2]Cl 2H2O b. [Cr(H2O)5CHCl2 H2O c. [Cr(H2O)6 ]C】3
相同物質(zhì)的量的a、b、c分別與足量AgN03溶液反應(yīng),生成AgCl的物質(zhì)的量之比為—。
②Reinecke salt的結(jié)構(gòu)如圖所示:
* NH3 *
NHJ
N"、、\'N
?|、N、
nh3 c
其中配位原子為_(填元素符號);陽離子的空間結(jié)構(gòu)為NCS?中碳原子雜化方式為
(4) 一種半金屬磁體的結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶胞參數(shù)為a pm。
(0,0,0)
46、
① 距離每個Cr最近的Al有—個,距離Cr(O, 0, 0)最近的Co的原子坐標為—。
② 該晶體的密度為 gcm-3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
【答案】3d54s】 6 N>O>Cr 16 1:2:3 N 正四面體 sp雜化 6 (-.-)
4 4 4
7.88x1()32
N&
【解析】
(l)Cr原子價電子排布為3d54s', 6個未成對電子:
(2) N為半滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能大于O; N、0為非金屬,第一電離能均大于金屬;1個中含4個。
鍵,1個含8個o鍵,故含4x2+8=16個o鍵。
⑶①配合物 a. [Cr(H2O)4C12]Ci-2H2O、b. 47、[0(也0)5。]02舊20、c. lCr(H2O)6 ]C\y 外界的 Ct個數(shù)比為 1:2:3,
且只有外界的cr會與Ag+反應(yīng)生成AgCI,所以生成的AgCl的物質(zhì)的量之比為1:2:3。②配位原了為N, N提
供孤電子對:陽離子為NH:,根據(jù)價層電子互斥理論可知空間結(jié)構(gòu)正四面體;NCS-中C的價層電子對數(shù)為
2,孤電子對為0,雜化方式為SP雜化。
⑷①距離每個Cr最近的Al有6個(上下前后左右各一個)距離Cr(O.O.O)最近的Co是8個,所以Co的原子坐
標為(1.-);②一個晶胞含8個Co,含Al有12x1/4+1=4個,含Cr有8xl/8+6xl/2=4個,該晶體的密
48、4 4 4
4x52 + 4x27 + 8x58.9 7.88 xlO32
度為=—叫("10項)3 — 丁沖知
18. (2021?山東泰安市高三一模)研究表明TiO^Nb、Cu(In,_xGaxSe2)是光學活性物質(zhì)。請回答下列問
題:
(1) 基態(tài)Ti原子核外電子占據(jù)的最高能級符號為—,價電子中未成對電子有一個;Ga、In、Se,第一電離能
從大到小順序為…
(2) SeO;的立體構(gòu)型為_; SeO?中硒原子采取的雜化類型是__。
(3) 3iGa可以形成GaCl3 xNH3(x = 3,4,5,6)等一系列配位數(shù)為6的配合物,向上述某物質(zhì)的溶液中加入足量
AgNO3溶 49、液,有沉淀生成;過濾后,充分加熱濾液有氨氣逸出,且乂有沉淀生成,兩次沉淀的物質(zhì)的量之比
為1:2。則該溶液中溶質(zhì)的化學式為—。
(4) C疽+與NH3形成的配離子為|Cu(NH3)4]2+ ,在該配離子中,氮氫鍵的鍵角比獨立存在的氣態(tài)氨氣分子中
鍵角略大,其原因是—。向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇能夠析出深藍色的晶體,試分析加入乙醇的作
用:—o
(5) TiO2通過氮摻雜反應(yīng)生成TiO2_aNb,可表示如圖,則TiO2_aNb晶體中a=__, b=_。
【答案】4s 2
氧空穴
Se>Ga>In
三角錐形 sp2 |Ga(NH3)4Cl2 ]C1 NH3中的孤 50、對電子與
Ci?+配位,受到C『+吸引,對N—H鍵成鍵電子對斥力減弱,故N—H鍵鍵角變大 減小溶劑極性,降低
[Cu(NH3)4]SO4 的溶解度 7/16 1/8
【解析】
(1) 基態(tài)Ti原子核外電子排布式為lArJ2d24s2,占據(jù)的最高能級符號為4s,價電子中未成對電子有2個;Ga與
In同主族,Se與Ga同周期,同主族從上至下第一電離能減小,同周期從左到右第一電離能增加,第一電離
能從大到小順序為Se>Ga>In。
(2) ScO:中Se原子價層電子數(shù)為4, 3個成鍵電子對,立體構(gòu)型為三角錐形:ScO?中硒原子采取的雜化類型
是spL
(3) 入足量AgNO3溶 51、液,有沉淀生成,說明有氯離子:過濾后,充分加熱濾液有氨氣逸出說明有鉉根,且又有
沉淀生成,兩次沉淀的物質(zhì)的量之比為1:2,則鉉根與氯離子的個數(shù)比為2: 1, Ga,+配位數(shù)為6,則該溶液
中溶質(zhì)的化學式為[GMNHDK'ICI。
(4) Cu2+與NH,形成的配離子為[Cu(NH3)J+ ,在該配離子中,氮氫鍵的鍵角比獨立存在的氣態(tài)氨氣分子中
鍵角略大,其原因是NH?中的孤對電子與+配位,受到Ci?+吸引,對N-H鍵成鍵電子對斥力減弱,故
N H鍵鍵角變大;向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇能夠析出深藍色的晶體,[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的
溶解度小于水,乙醇的作用 52、減小溶劑極性,降f^[Cu(NH3)4]SO4的溶解度。
(5) 由晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知,TiO,中Ti為4個,O為8個,TiO2_uNb晶胞中N原子數(shù)為1x1 =』,b=-;
4 4 8
7
貝 1] a=— 0
16
19. (2021-廣東梅州市高三模擬)在稀土開采技術(shù)方面,我國遙遙領(lǐng)先,無論是美國的芒廷帕斯還是澳大利亞的稀土礦山,均為在我國技術(shù)的參與下才實現(xiàn)產(chǎn)出。我國科學家最早研究的是稀土一鉆化合物的結(jié)構(gòu)。請回答
下列問題:
(1)鉆原子的價層電子的電子排布式為 , Co"中存在 種不同能級的電子。
(2)Co3+在水中易被還原成Co2+,而在氨水中可穩(wěn)定存在,其原因 53、為
(3)—種鉆的配合物乙二胺四乙酸合鉆的結(jié)構(gòu)為
Imol該配合物形成的配位鍵有
mol,配位原子是 ,碳原子的雜化類型有
,晶體
(4) 鉆藍晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,該立方晶胞由4個I型和4個型小立方體構(gòu)成,其化學式為.
中A13+占據(jù)02-形成的.
.(填“四面體空隙”或“八面體空隙”)。Na為阿伏加德羅常數(shù)的值,鉆藍晶體
的密度為
二a皿"
g-cm3(列計算式;1 nm=10-9m)。
Co
【答案】3d74s2
6 Co,+可與NH3形成較穩(wěn)定的配合物 6
N、O sp2 sp3 COAI2O4
八面體空隙
8x(59+2x27+4x16 54、)
N °頊0 7)3 —(或177X10UNA或其它合理答案)
【解析】
⑴Co是27號元素,價電子排布式為3d,4s2; ; C/+的核外電子排布式是Is22s2sp63s23p63d5存在6種不同能級
的電子;
(2) Co3+有空軌道,可與NH3形成較穩(wěn)定的配合物,所以在氨水中可穩(wěn)定存在;
(3) 乙二胺四乙酸合鉆中的氮原子、氧原子均提供孤電子對作為配位原子,所以Imol該配合物形成的配位鍵
有6mol;碳原子有sp:、sp,兩種雜化方式;
(1 1 )
(4) 根據(jù)鉆藍晶體晶胞結(jié)構(gòu)分析,一個晶胞中含有的Co、Al、。個數(shù)分別為4 x 4 x - +2 x - + 55、1 =8、
8 2
4x4=16、8x4=32,所以晶體的化學式為CoAhOi;根據(jù)結(jié)構(gòu)觀察,晶體中AH?占據(jù)。2?形成的八面體空隙;該
8 x(59+2 x 27+4 x 16)
晶胞的體積為(2axlO-7)3cm3,該晶胞的質(zhì)量為
g ,則鉆藍晶體的密度為
*
8 x(59+2 x 27+4 x 16) ,
*(2a x WJ3
20. (2021?山東濱州市高三一模)鐵是人體必需的微量元素,在人類生產(chǎn)和生活中也有重要作用。
(1)埃馬紐埃爾?卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)和焦妮弗?杜德納(JenniferA. Doudna)憑借在“基因組 56、編輯方
法''方面作出的頁獻而斬獲2020年諾貝爾化學獎,利用基因組編輯可改應(yīng)或生產(chǎn)己知的蛋白質(zhì).血紅蛋白(圖乙)
是一種含F(xiàn)e的蛋白質(zhì),F(xiàn)e2+在剛性平面環(huán)的中心。
ch2
ch2
ch2
ch2
|
ch2
啊2
ch2
ch2
COOH
COOH
COOH
COOH
甲
乙
回答下列問題:
① 有機物甲所含的元素中,電負性最小的是 (填元素符號,下同),第一電離能最大的是 。
② 血紅蛋白中的鐵處于基態(tài)時,其最高能級中的單電子數(shù)為 。
③ 血紅蛋白中N原子的雜化方式為 。
(2) FcC13中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸氣狀態(tài)下以雙 57、聚分子存在的FeCl.的結(jié)構(gòu)式為 ,其中Fe的
配位數(shù)為 0
(3) LiFcP0,屬丁?簡單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種復雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等.焦磷酸根
離子、三磷酸根高子如圖所示。
焦磷酸根離子
?磷原子
O氧原子
三磷酸根離子
這類磷酸根離子的化學式可用通式表示為 (用n代表P原子數(shù))。
(4) 鐵及其化合物的晶體種類較多。
① Fe的-?種晶體結(jié)構(gòu)如甲、乙所示,若按甲中虛線方向切乙,得到的切面圖正確的是 (填序號)。
甲 乙
A.
B.
C.
② Fc和N可組成一種過渡金屬氮化物,其晶胞如圖所示.六棱柱底邊邊長為x 58、cm,高為ycm, Na為阿伏加德
羅常數(shù)的值,則晶胞密度為 g?cm*列出計算式即可)。
Cl Cl C1
【答案】H N 4 sp\ sp,>/3 2
6x ——x y
【解析】
(1) ①甲中有C、H、O、N四種元素,H非金屬性最弱,則H的電負性最?。篘為VA族,2p能級為3個電
'fU 4 (PnO3n+1) 59、\ / \
Cl Cl C1
知Fe的配位數(shù)為4。
(3) 由三磷酸根離子的結(jié)構(gòu)可知,中間P原子連接的4個0原子中,2個0原子完全屬于該P原子,另外2個
O原子分別屬于2個P原子,故屬于中間P原子的0原子數(shù)為2 + 2x4 = 3,屬于左、右兩邊的2個P原子
2
的O原子數(shù)為3x2 + Lx2 = 7,故若這類磷酸根離子中含n個P原子,則O原子個數(shù)為3〃 + 1,又O元素的
2
化合價為-2, P元素的化合價為+5,故該離子所帶電荷為-2x(3〃 + l) + 5〃 = -〃-2,這類磷酸根離子的化學
式可用通式表示為:(PQm)E)-。
(4) ①圖甲中Fe位于頂點和體心 60、,乙由8個甲組成,按虛線方向切乙形成的截面邊長不等,排除B、D,由于
每個小立方體的體心有一個鐵原子,故A正確;
②由晶胞結(jié)構(gòu)可知,一個晶胞內(nèi)含有兩個氮原子,鐵原子分別處于六棱柱的內(nèi)部、頂點和面心,一個頂點為六
個晶胞共用,所以一個晶胞中鐵原子數(shù)目為3 + 2x1 + 12x1 = 6,六棱柱的底面由6個正三角形構(gòu)成,正三
2 6
角形的邊長為為xcm,則每個正三角形的面枳為巫 J。所2,六棱柱高為ycm,則晶胞的體積為
4
(6x56 + 14x2)
6x
Me
4
故晶胞的密度為
g em 3。
(4) ①由晶胞結(jié)構(gòu)可知:以面心白球為觀察對象可知其在一個晶胞中 61、連接的黑球有4個,由此可知陰離于周圍
等距的陽離了有8個,配位數(shù)為8;
②Na?O晶胞為立方晶胞中Na位亍體內(nèi)個數(shù)為8, 0有8個在頂點,6個在面心,個數(shù)為8x」+6x」=4,晶
8 2
8x23+4x16 248 … ? —
胞的質(zhì)量為: —— =—g,晶胞的體積為(axl(y7)3 cn?,則晶胞的密度=/VA _248xlQ21
"a * (axIO'7)3 _ ?VAa3
gem」。
3. (2021?廣東廣州市高三一模)H5(hGe(BH4)3是鈣鈦礦型化合物(ABX.3型),量子化學計算結(jié)果顯示,其具有
良好的光電化學性能。
回答下列問題:
(I) 基態(tài)Ge 62、的價層電子排布式為 。
⑵HQ;的結(jié)構(gòu)如圖所示。HQ;含有共價鍵的類型是 <, lmolH5O:含有化學鍵的個數(shù)為
,??0、
H
(3)根據(jù)雜化軌道理論,BH’由B的4個.
.(填雜化軌道類型)雜化軌道與4個H的Is軌道重疊而
成,因此bh4的空間構(gòu)型是.
(4)CsPbh是H5O2Ge(BH,)3的量子化學計算模型,CsPbh的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示
① 原子1的坐標為(!,0, 0),則原子2和3的坐標分別為 、 。
② I?位于該晶體晶胞的 (填“棱心”、“體心”或“頂角”)。
③ 已知H5O2Ge(BH4)3晶體屬于立方晶系,晶胞參數(shù)為anm,阿伏加德羅常數(shù) 63、的值為Na,則H5O2Ge(BHi)3的
密度為 ?cm-3(列出計算式)。
【答案】4s?4p2 極性共價鍵 6Na 泗 正四面體 (0,0,?) (?,1,1) 棱心
155
(axlO-'K
【解析】
(1) 基態(tài)Ge的價層電子排布式為4s24p2:
(2) 通過結(jié)構(gòu)圖可知,HQ;只有極性共價鍵;一個HQ;中有4個共價鍵,2個配位鍵,所以ImolH.O:含有
化學鍵的個數(shù)為6Na;
(3) BH4的B沒有孤電子對,配位原子個數(shù)為4,所以是sp3雜化,BH4的空間構(gòu)型是正四面體;
(4) ①2的位置是z軸上!,2的坐標是(0, 0,:),由晶體結(jié)構(gòu)可■知,3的坐標是( 64、?,1, 1);
② 在棱心上的粒子數(shù)FI是3,在體心和頂角的粒子數(shù)目是1,「的數(shù)量是3,所以I-在棱心上;
③ H5O2Ge(BH4)3晶體屬于立方晶系,晶胞參數(shù)為anni,阿伏加德羅常數(shù)的值為Na,H5O2Ge(BH4)3的摩爾質(zhì)量
155
為I55g/mol,則H5O2Ge(BH4)3的密度為云兩?一。
4. (2021-山東高三模擬)我國科研工作者最近發(fā)現(xiàn)并制備了一系列主要由0、P、Se、Bi等元素組成的導電
材料?;卮鹣铝袉栴}:
(1) 基態(tài)硒原子的價電子排布式為 ; SeCh的熔點為350 °C,加熱易升華,固態(tài)SeCh屬于 晶
體。
(2) 0、P、S三種元素 65、中,電負性最大的是 :鍵角:H2O fhSe(填”>”、"v”或”=")。
(3) 純凈的磷酸粘度極大,隨溫度升高粘度迅速下降,原因是 ;熔融狀態(tài)的磷酸導電性很好,這是由于
在純磷酸中存在如下質(zhì)子交換導電機理。
由此可以推知純磷酸液體中存在的導電微粒是[P(OH)4](和 , [P(OH)4]+的空間構(gòu)型為
【答案】4s24p4 分子 O > 溫度升高,磷酸分子間的氫鍵被破壞 H2PO; 正四面體
【解析】
(1) Se是與O、S同族的主族元素,位于S的下一周期,即第四周期,主族元素價電子即最外層電子,故Se的
價電子排布式為:4S24叫Seth晶體熔點低,且易升華, 66、符合分子晶體的物理性質(zhì),故屬于分子晶體;
(2) 非金屬性:0>S>P,電負性變化規(guī)律與非金屬性?致,故三者電負性最大的為:0;任0和H?Se中心原
子0和Se均含兩對孤對電子,但由于電負性0>Se,故0對孤對電子的引力強于Se,導致氏0中孤對電子
對0—H的斥力小于H?Se中孤對電子對Se—H的斥力,故鍵角:H2O>H2Se:
(3) 由于磷酸分子間存在氫鍵,故純凈的磷酸粘度極大,當溫度升高時,部分磷酸分子間的氫鍵被破壞,導致
粘度迅速下降;由圖示知,導電微粒為[P(0H)4f和fPO;,故此處填H2PO; ; |P(0H)41+中心P原子價層含4
個0電子對,無孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論知IP(OH)4]+空間構(gòu)型為正四面體;
5. (2021-ill東德州市高三一模)Fe、Co、Ni是幾種重要的金屬元素。請回I答下列問題:
(1) 基態(tài)Ni原子的價電子排布式為 o
(2) Ni(CO)4常溫下為無色液體,沸點42.1°C,熔點-19.3°C,難溶于水,易溶于有機溶劑。推測Ni(CO)4是
分子(填“極性”或“非極性”)。
(3) 實驗室常用KSCN溶
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