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PAGEPAGE1專(zhuān)題17物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選修)20202020年高考真題1.(2020年山東新高考)下列關(guān)于C、Si及其化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的論述錯(cuò)誤的是A.鍵能、,因此C2H6穩(wěn)定性大于Si2H6B.立方型SiC是與金剛石成鍵、結(jié)構(gòu)均相似的共價(jià)晶體,因此具有很高的硬度C.SiH4中Si的化合價(jià)為+4,CH4中C的化合價(jià)為-4,因此SiH4還原性小于CH4D.Si原子間難形成雙鍵而C原子間可以,是因?yàn)镾i的原子半徑大于C,難形成鍵〖答案〗C〖解析〗A.因鍵能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,故C2H6的鍵能總和大于Si2H6,鍵能越大越穩(wěn)定,故C2H6的穩(wěn)定性大于Si2H6,A正確;B.SiC的成鍵和結(jié)構(gòu)與金剛石類(lèi)似均為原子晶體,金剛石的硬度很大,類(lèi)比可推測(cè)SiC的硬度和很大,B正確;C.SiH4中Si的化合價(jià)為-4價(jià),C的非金屬性強(qiáng)于Si,則C的氧化性強(qiáng)于Si,則Si的陰離子的還原性強(qiáng)于C的陰離子,則SiH4的還原性較強(qiáng),C錯(cuò)誤;D.Si原子的半徑大于C原子,在形成化學(xué)鍵時(shí)紡錘形的p軌道很難相互重疊形成π鍵,故Si原子間難形成雙鍵,D正確;故選C。2.(2020年山東新高考)B3N3H6(無(wú)機(jī)苯)的結(jié)構(gòu)與苯類(lèi)似,也有大π鍵。下列關(guān)于B3N3H6的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.其熔點(diǎn)主要取決于所含化學(xué)鍵的鍵能B.形成大π鍵的電子全部由N提供C.分子中B和N的雜化方式相同D.分子中所有原子共平面〖答案〗A〖解析〗A.無(wú)機(jī)苯是分子晶體,其熔點(diǎn)主要取決于分子間的作用力,A錯(cuò)誤;B.B原子最外層3個(gè)電子,與其它原子形成3個(gè)鍵,N原子最外層5個(gè)電子,與其它原子形成3個(gè)鍵,還剩余2個(gè)電子,故形成大鍵的電子全部由N原子提供,B正確;C.無(wú)機(jī)苯與苯等電子體,分子中含有大鍵,故分子中B、N原子的雜化方式為sp2雜化,C正確;D.無(wú)機(jī)苯與苯等電子體,分子中含有大鍵,故分子中B、N原子的雜化方式為sp2雜化,所以分子中所有原子共平面,D正確;〖答案〗選A。3.(2020年新課標(biāo)Ⅰ)Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為_(kāi)________。(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是_________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是________。(3)磷酸根離子的空間構(gòu)型為_(kāi)______,其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)______、雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)______。(4)LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體,它們通過(guò)共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有____個(gè)。電池充電時(shí),LiFeO4脫出部分Li+,形成Li1?xFePO4,結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示,則x=_______,n(Fe2+)∶n(Fe3+)=_______?!即鸢浮剑?)4:5(2)Na與Li同主族,Na的電子層數(shù)更多,原子半徑更大,故第一電離能更小Li,Be和B為同周期元素,同周期元素從左至右,第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì);但由于基態(tài)Be原子的s能級(jí)軌道處于全充滿狀態(tài),能量更低更穩(wěn)定,故其第一電離能大于B的(3)正四面體形4sp3(4)4或0.187513:3〖解析〗(1)基態(tài)鐵原子的價(jià)電子排布式為,失去外層電子轉(zhuǎn)化為Fe2+和Fe3+,這兩種基態(tài)離子的價(jià)電子排布式分別為和,根據(jù)Hund規(guī)則可知,基態(tài)Fe2+有4個(gè)未成對(duì)電子,基態(tài)Fe3+有5個(gè)未成對(duì)電子,所以未成對(duì)電子個(gè)數(shù)比為4:5;(2)同主族元素,從上至下,原子半徑增大,第一電離能逐漸減小,所以;同周期元素,從左至右,第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),但由于ⅡA元素基態(tài)原子s能級(jí)軌道處于全充滿的狀態(tài),能量更低更穩(wěn)定,所以其第一電離能大于同一周期的ⅢA元素,因此;(3)經(jīng)過(guò)計(jì)算,中不含孤電子對(duì),成鍵電子對(duì)數(shù)目為4,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,因此其構(gòu)型為正四面體形,P原子是采用sp3雜化方式形成的4個(gè)sp3雜化軌道;(4)由題干可知,LiFePO4的晶胞中,F(xiàn)e存在于由O構(gòu)成的正八面體內(nèi)部,P存在由O構(gòu)成的正四面體內(nèi)部;再分析題干中給出的(a),(b)和(c)三個(gè)不同物質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,對(duì)比(a)和(c)的差異可知,(a)圖所示的LiFePO4的晶胞中,小球表示的即為L(zhǎng)i+,其位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn),4個(gè)側(cè)面面心以及上下底面各自的相對(duì)的兩條棱心處,經(jīng)計(jì)算一個(gè)晶胞中Li+的個(gè)數(shù)為個(gè);進(jìn)一步分析(a)圖所示的LiFePO4的晶胞中,八面體結(jié)構(gòu)和四面體結(jié)構(gòu)的數(shù)目均為4,即晶胞中含F(xiàn)e和P的數(shù)目均為4;考慮到化學(xué)式為L(zhǎng)iFePO4,并且一個(gè)晶胞中含有的Li+,F(xiàn)e和P的數(shù)目均為4,所以一個(gè)晶胞中含有4個(gè)LiFePO4單元。對(duì)比(a)和(b)兩個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知,Li1-xFePO4相比于LiFePO4缺失一個(gè)面心的Li+以及一個(gè)棱心的Li+;結(jié)合上一個(gè)空的分析可知,LiFePO4晶胞的化學(xué)式為L(zhǎng)i4Fe4P4O16,那么Li1-xFePO4晶胞的化學(xué)式為L(zhǎng)i3.25Fe4P4O16,所以有即x=0.1875。結(jié)合上一個(gè)空計(jì)算的結(jié)果可知,Li1-xFePO4即Li0.8125FePO4;假設(shè)Fe2+和Fe3+數(shù)目分別為x和y,則列方程組:,,解得x=0.8125,y=0.1875,則Li1-xFePO4中?!尽狐c(diǎn)石成金』】對(duì)第一電離能的考查,最常出現(xiàn)的是ⅡA,ⅤA基態(tài)原子與同一周期相鄰主族元素的基態(tài)原子第一電離能的比較;判斷分子等構(gòu)型時(shí),可以通過(guò)價(jià)層電子對(duì)互斥理論或雜化軌道理論以及等電子體原理進(jìn)行判斷;由陌生晶胞結(jié)構(gòu)書(shū)寫(xiě)晶體化學(xué)式時(shí),一方面要認(rèn)真分析晶胞中各類(lèi)粒子的位置信息,另一方面也要注意均攤法的使用。4.(2020年新課標(biāo)Ⅱ)鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類(lèi)可用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料,回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為_(kāi)___________。(2)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示,TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物,自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高,原因是____________?;衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377﹣24.1238.3155(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元素的電負(fù)性大小順序是__________;金屬離子與氧離子間的作用力為_(kāi)_________,Ca2+的配位數(shù)是__________。(4)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機(jī)堿離子,其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中__________的空間位置相同,有機(jī)堿中,N原子的雜化軌道類(lèi)型是__________;若晶胞參數(shù)為anm,則晶體密度為_(kāi)________g·cm-3(列出計(jì)算式)。(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽(yáng)能電池在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘,降低了器件效率和使用壽命。我國(guó)科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽,提升了太陽(yáng)能電池的效率和使用壽命,其作用原理如圖(c)所示,用離子方程式表示該原理_______、_______?!即鸢浮剑?)1s22s22p63s23p63d24s2(2)TiF4為離子化合物,熔點(diǎn)高,其他三種均為共價(jià)化合物,隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大,熔點(diǎn)逐漸升高(3)O>Ti>Ca離子鍵12(4)Ti4+sp3(5)2Eu3++Pb=2Eu2++Pb2+2Eu2++I2=2Eu3++2I?〖解析〗(1)鈦元素是22號(hào)元素,故其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2;(2)一般不同的晶體類(lèi)型的熔沸點(diǎn)是原子晶體>離子晶體>分子晶體,TiF4是離子晶體,其余三種則為分子晶體,故TiF4的熔點(diǎn)高于其余三種物質(zhì);TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體,對(duì)于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,則其相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力依次越大,熔點(diǎn)越高;(3)CaTiO3晶體中含有Ca、Ti、O三種元素,Ca、Ti是同為第四周期的金屬元素,Ca在Ti的左邊,根據(jù)同一周期元素的電負(fù)性從左往右依次增大,故Ti>Ca,O為非金屬,故其電負(fù)性最強(qiáng),故三者電負(fù)性由大到小的順序是:O>Ti>Ca,金屬陽(yáng)離子和氧負(fù)離子之間以離子鍵結(jié)合,離子晶體晶胞中某微粒的配位數(shù)是指與之距離最近且相等的帶相反電性的離子,故Ca2+的配位數(shù)必須是與之距離最近且相等的氧離子的數(shù)目,從圖(a)可知,該數(shù)目為三個(gè)相互垂直的三個(gè)面上,每一個(gè)面上有4個(gè),故Ca2+的配位數(shù)是12;(4)比較晶胞(a)(b)可知,將圖(b)中周?chē)o鄰的八個(gè)晶胞中體心上的離子連接起來(lái),就能變?yōu)閳D(a)所示晶胞結(jié)構(gòu),圖(b)中體心上的Pb2+就變?yōu)榱税藗€(gè)頂點(diǎn),即相當(dāng)于圖(a)中的Ti4+;圖(b)中頂點(diǎn)上的I-就變成了體心,即相當(dāng)于圖(a)中的Ca2+;圖(b)面心上中的就變成了棱心,即相當(dāng)于圖(a)中的O2-;故圖(b)中的Pb2+與圖(a)中的Ti4+的空間位置相同;有機(jī)堿中N原子上無(wú)孤對(duì)電子,周?chē)纬闪?個(gè)鍵,故N原子采用sp3雜化;從圖(b)可知,一個(gè)晶胞中含有Pb2+的數(shù)目為1×1=1個(gè),的數(shù)目為個(gè),I-的數(shù)目為個(gè),故晶胞的密度為;(5)從作用原理圖(c)可以推出,這里發(fā)生兩個(gè)離子反應(yīng)方程式,左邊發(fā)生Pb+2Eu3+=Pb2++2Eu2+,右邊發(fā)生I2+2Eu2+=2Eu3++2I-?!尽狐c(diǎn)石成金』】對(duì)電負(fù)性的考查,只要掌握周期表同一周期從左往右電負(fù)性依次增大,同一主族從上往下電負(fù)性依次減小的規(guī)律,另金屬元素的電負(fù)性小于非金屬的;化學(xué)鍵的類(lèi)型判斷主要也是通過(guò)電負(fù)性,當(dāng)兩元素的電負(fù)性相差1.7以上形成離子鍵,小于則形成共價(jià)鍵;判斷分子等構(gòu)型時(shí),可以通過(guò)價(jià)層電子對(duì)互斥理論或雜化軌道理論以及等電子體原理進(jìn)行判斷;由陌生晶胞結(jié)構(gòu)計(jì)算晶體密度時(shí),先要確定晶胞中含有的微粒數(shù)目,這時(shí)一方面要認(rèn)真分析晶胞中各類(lèi)粒子的位置信息,另一方面也要注意均攤法的使用,然后根據(jù)質(zhì)量的兩種計(jì)算方法相等即來(lái)進(jìn)行求算。5.(2020年新課標(biāo)Ⅲ)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)H、B、N中,原子半徑最大的是______。根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素______的相似。(2)NH3BH3分子中,N—B化學(xué)鍵稱(chēng)為_(kāi)___鍵,其電子對(duì)由____提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣:3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2,的結(jié)構(gòu)如圖所示:;在該反應(yīng)中,B原子的雜化軌道類(lèi)型由______變?yōu)開(kāi)_____。(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性(Hδ+),與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-),電負(fù)性大小順序是__________。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是_________(寫(xiě)分子式),其熔點(diǎn)比NH3BH3____________(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之間,存在____________________,也稱(chēng)“雙氫鍵”。(4)研究發(fā)現(xiàn),氦硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ=___________g·cm?3(列出計(jì)算式,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)?!即鸢浮剑?)BSi(硅)(2)配位Nsp3sp2(3)N>H>BCH3CH3低Hδ+與Hδ?的靜電引力(4)〖解析〗〖祥解〗根據(jù)元素在周期表中的位置比較和判斷元素的相關(guān)性質(zhì);根據(jù)中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定其雜化軌道的類(lèi)型;運(yùn)用等量代換的方法尋找等電子體;根據(jù)電負(fù)性對(duì)化合價(jià)的影響比較不同元素的電負(fù)性;根據(jù)晶胞的質(zhì)量和體積求晶體的密度?!驹斘觥?1)在所有元素中,H原子的半徑是最小的,同一周期從左到右,原子半徑依次減小,所以,H、B、N中原子半徑最大是B。B與Si在元素周期表中處于對(duì)角張的位置,根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與Si元素相似。(2)B原子最外層有3個(gè)電子,其與3個(gè)H原子形成共價(jià)鍵后,其價(jià)層電子對(duì)只有3對(duì),還有一個(gè)空軌道;在NH3中,N原子有一對(duì)孤對(duì)電子,故在NH3BH3分子中,N—B鍵為配位鍵,其電子對(duì)由N原子提供。NH3BH3分子中,B原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,故其雜化方式為sp3。NH3BH3在催化劑的作用下水解生成氫氣和B3O63-,由圖中信息可知,B3O63-中每個(gè)B原子只形成3個(gè)σ鍵,其中的B原子的雜化方式為sp2,因此,B原子的雜化軌道類(lèi)型由sp3變?yōu)閟p2。(3)NH3BH3分子中,與N原子相連的H呈正電性,說(shuō)明N的電負(fù)性大于H;與B原子相連的H呈負(fù)電性,說(shuō)明H的電負(fù)性大于B,因此3種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镹>H>B。NH3BH3分子中有8個(gè)原子,其價(jià)電子總數(shù)為14,N和B的價(jià)電子數(shù)的平均值為4,依據(jù)等量代換的原則,可以找到其等電子體為CH3CH3。由于NH3BH3分子屬于極性分子,而CH3CH3屬于非極性分子,兩者相對(duì)分子質(zhì)量接近,但是極性分子的分子間作用力較大,故CH3CH3熔點(diǎn)比NH3BH3低。NH3BH3分子間存在“雙氫鍵”,類(lèi)比氫鍵的形成原理,說(shuō)明其分子間存在Hδ+與Hδ-的靜電引力。(4)在氨硼烷的222的超晶胞結(jié)構(gòu)中,共有16個(gè)氨硼烷分子,晶胞的長(zhǎng)、寬、高分別為2apm、2bpm、2cpm,若將其平均分為8份可以得到8個(gè)小長(zhǎng)方體,則平均每個(gè)小長(zhǎng)方體中占有2個(gè)氨硼烷分子,小長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬、高分別為apm、bpm、cpm,則小長(zhǎng)方體的質(zhì)量為,小長(zhǎng)方體的體積為,因此,氨硼烷晶體的密度為g?cm-3。6.(2020年7月浙江選考)(1)氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性大于的主要原因是__________。(2)是離子化合物,各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),的電子式是_______。(3)常溫下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是__________?!即鸢浮剑?)原子半徑,鍵能(2)(3)乙醇與水之間形成氫鍵而氯乙烷沒(méi)有(1)由于原子半徑F<Cl,故鍵長(zhǎng):F—H<Cl—H,鍵能:F—H>Cl—H,所以HF比HCl穩(wěn)定,故〖答案〗為:原子半徑F<Cl,鍵能F—H>Cl—H。(2)CaCN2是離子化合物,則陽(yáng)離子為Ca2+、為陰離子;Ca原子最外層有2個(gè)電子,易失去最外層的2個(gè)電子達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu);N原子最外層有5個(gè)電子,易得到3個(gè)電子或形成3對(duì)共用電子對(duì)達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu);C原子最外層有4個(gè)電子,通常形成4對(duì)共用電子對(duì)達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu);則每個(gè)N原子分別得到Ca失去的1個(gè)電子、與C原子形成兩對(duì)共用電子對(duì),Ca、C、N都達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),CaCN2的電子式為,故〖答案〗為:。(3)乙醇和氯乙烷都屬于極性分子,但乙醇與水分子之間形成氫鍵,而氯乙烷不能與水分子形成氫鍵,故常溫下在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,故〖答案〗為:乙醇與水分子之間形成氫鍵而氯乙烷沒(méi)有?!尽狐c(diǎn)石成金』】與CO2互為等電子體,可以根據(jù)CO2的電子式,結(jié)合等電子原理書(shū)寫(xiě)的電子式。7.(2020年江蘇卷)以鐵、硫酸、檸檬酸、雙氧水、氨水等為原料可制備檸檬酸鐵銨((NH4)3Fe(C6H5O7)2)。(1)Fe基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)__________;中與Fe2+配位的原子是________(填元素符號(hào))。(2)NH3分子中氮原子的軌道雜化類(lèi)型是____________;C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)______________。(3)與NH互為等電子體的一種分子為_(kāi)______________(填化學(xué)式)。(4)檸檬酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式見(jiàn)圖。1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵的數(shù)目為_(kāi)________mol。〖答案〗(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2O(2)sp3N>O>C(3)CH4或SiH4(4)7〖解析〗〖祥解〗(1)Fe核外有26個(gè)電子,H2O中O原子有孤對(duì)電子,提供孤對(duì)電子。(2)先計(jì)算NH3分子中氮原子價(jià)層電子對(duì)數(shù),同周期,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢(shì),但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族。(3)根據(jù)價(jià)電子數(shù)Si=C=N+的關(guān)系得出互為等電子體的分子。(4)羧基的結(jié)構(gòu)是,一個(gè)羧基中有碳原子與氧原子分別形成兩個(gè)σ鍵,一個(gè)羥基與碳原子相連形成一個(gè)σ鍵?!驹斘觥?1)Fe核外有26個(gè)電子,其基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;由于H2O中O原子有孤對(duì)電子,因此[Fe(H2O)6]2+中與Fe2+配位的原子是O;故〖答案〗為:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;O。(2)NH3分子中氮原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為,因此氮雜化類(lèi)型為sp3,同周期,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢(shì),但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>C;故〖答案〗為:sp3;N>O>C。(3)根據(jù)價(jià)電子數(shù)Si=C=N+,得出互為等電子體的分子是CH4或SiH4;故〖答案〗為:CH4或SiH4。(4)羧基的結(jié)構(gòu)是,一個(gè)羧基中有碳原子與氧原子分別形成兩個(gè)σ鍵,三個(gè)羧基有6個(gè),還有一個(gè)羥基與碳原子相連形成一個(gè)σ鍵,因此1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵的數(shù)目為7mol;故〖答案〗為7。8.(2020年天津卷)Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素。回答下列問(wèn)題:(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置為_(kāi)________,基態(tài)Fe原子的電子排布式為_(kāi)_________。(2)CoO的面心立方晶胞如圖所示。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則CoO晶體的密度為_(kāi)_____g﹒cm-3:三種元素二價(jià)氧化物的晶胞類(lèi)型相同,其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開(kāi)______。(3)Fe、Co、Ni能與C12反應(yīng),其中Co和為Ni均生產(chǎn)二氯化物,由此推斷FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)___,Co(OH)3與鹽酸反應(yīng)有黃綠色氣體生成,寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式:______。(4)95℃時(shí),將Ni片浸在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸中,經(jīng)4小時(shí)腐蝕后的質(zhì)量損失情況如圖所示,當(dāng)大于63%時(shí),Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因?yàn)開(kāi)____。由于Ni與H2SO4反應(yīng)很慢,而與稀硝酸反應(yīng)很快,工業(yè)上選用H2SO4和HNO3的混酸與Ni反應(yīng)制備N(xiāo)iSO4。為了提高產(chǎn)物的純度,在硫酸中添加HNO3的方式為_(kāi)_____(填“一次過(guò)量”或“少量多次”),此法制備N(xiāo)iSO4的化學(xué)方程式為_(kāi)______?!即鸢浮剑?)第四周期第VIII族1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(2)NiO>CoO>FeO(3)CoCl3>Cl2>FeCl32Co(OH)3+6H++2Cl-=Cl2↑+2Co2++6H2O(4)隨H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,Ni表面逐漸形成致密氧化膜少量多次3Ni+3H2SO4+2HNO3=NiSO4+2NO↑+4H2O或Ni+H2SO4+2HNO3=NiSO4+2NO2↑+2H2O〖解析〗(1)Fe、Co、Ni分別為26、27、28號(hào)元素,它們?cè)谥芷诒碇械奈恢脼榈谒闹芷诘赩III族,基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;故〖答案〗為:第四周期第VIII族;1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;。(2)CoO的面心立方晶胞如圖1所示。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)計(jì)算出O2?個(gè)數(shù)為,Co2+個(gè)數(shù)為,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則CoO晶體的密度為;三種元素二價(jià)氧化物的晶胞類(lèi)型相同,離子半徑Fe2+>Co2+>Ni2+,NiO、CoO、FeO,離子鍵鍵長(zhǎng)越來(lái)越長(zhǎng),鍵能越來(lái)越小,晶格能按NiO、CoO、FeO依次減小,因此其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹iO>CoO>FeO;故〖答案〗為:;NiO>CoO>FeO。(3)Fe、Co、Ni能與Cl2反應(yīng),其中Co和為Ni均生產(chǎn)二氯化物,根據(jù)鐵和氯氣反應(yīng)生成FeCl3,氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物氧化性,因此氧化性:Cl2>FeCl3,氯氣與Co和為Ni均生產(chǎn)二氯化物,說(shuō)明氯氣的氧化性比CoCl3弱,由此推斷FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃oCl3>Cl2>FeCl3,Co(OH)3與鹽酸反應(yīng)有黃綠色氣體生成,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl2、CoCl2、H2O,其離子方程式:2Co(OH)3+6H++2Cl-=Cl2↑+2Co2++6H2O;故〖答案〗為:CoCl3>Cl2>FeCl3;2Co(OH)3+6H++2Cl-=Cl2↑+2Co2++6H2O。(4)類(lèi)比Fe在常溫下與濃硫酸發(fā)生鈍化,根據(jù)圖中信息,當(dāng)大于63%時(shí),Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因?yàn)殡SH2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,Ni表面逐漸形成致密氧化膜。工業(yè)上選用H2SO4和HNO3的混酸與Ni反應(yīng)制備N(xiāo)iSO4。為了提高產(chǎn)物的純度,根據(jù)Ni與H2SO4反應(yīng)很慢,而與稀硝酸反應(yīng)很快,因此在硫酸中少量多次添加HNO3的方式來(lái)提高反應(yīng)速率,反應(yīng)生成NiSO4、H2O,根據(jù)硝酸濃度不同得到NO或NO2,此法制備N(xiāo)iSO4的化學(xué)方程式為3Ni+3H2SO4+2HNO3=NiSO4+2NO↑+4H2O或Ni+H2SO4+2HNO3=NiSO4+2NO2↑+2H2O;故〖答案〗為:隨H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,Ni表面逐漸形成致密氧化膜;少量多次;3Ni+3H2SO4+2HNO3=NiSO4+2NO↑+4H2O或Ni+H2SO4+2HNO3=NiSO4+2NO2↑+2H2O。9.(2020年山東新高考)CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料,回答下列問(wèn)題:(1)Sn為ⅣA族元素,單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無(wú)色液體,SnCl4空間構(gòu)型為_(kāi)____________,其固體的晶體類(lèi)型為_(kāi)____________。(2)NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開(kāi)____________(填化學(xué)式,下同),還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)___________,鍵角由大到小的順序?yàn)開(kāi)____________。(3)含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過(guò)螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,1mol該配合物中通過(guò)螯合作用形成的配位鍵有_________mol,該螯合物中N的雜化方式有__________種。(4)以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱(chēng)作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞棱邊夾角均為90°,晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下表所示。坐標(biāo)原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個(gè)晶胞中有_________個(gè)Sn,找出距離Cd(0,0,0)最近的Sn_________(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn鍵合的As有___________個(gè)?!即鸢浮剑?)正四面體形;分子晶體(2)NH3、AsH3、PH3AsH3、PH3、NH3NH3、PH3、AsH3(3)61(4)4(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0)4〖解析〗〖祥解〗(1)利用價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定SnCl4的分子構(gòu)型;由于常溫下SnCl4為液體,故SnCl4為分子晶體;(2)結(jié)構(gòu)相似的分子,相對(duì)分子質(zhì)量越大物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高,另外分子間能形成氫鍵的物質(zhì),熔沸點(diǎn)則較高,鍵角的大小取決于中心原子的雜化類(lèi)型、孤電子對(duì)數(shù)、成鍵電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的斥力大小;(3)由該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,螯合作用配位成環(huán),故1個(gè)該配合物中通過(guò)螯合作用形成的配位鍵有6個(gè),Cd—NO2那個(gè)不算;該螯合物中N原子的雜化方式為sp2雜化;(4)結(jié)合部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo),結(jié)合晶胞結(jié)構(gòu)圖,確定各原子在晶胞中位置,找出相應(yīng)原子。【詳析】(1)Sn為第ⅣA族元素,由于常溫下SnCl4為液體,故SnCl4為分子晶體;SnCl4分子中中心原子的孤電子對(duì)數(shù)==0,鍵電子對(duì)數(shù)為4,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,故SnCl4分子的空間構(gòu)型為正四面體形;(2)NH3、PH3、AsH3的結(jié)構(gòu)相似,結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越強(qiáng),物質(zhì)的沸點(diǎn)越高,但是NH3分子間能形成氫鍵,故這三種物質(zhì)的沸點(diǎn)NH3>AsH3>PH3;N、P、As這三種元素位于元素周期表中第ⅤA族,原子序數(shù)依次增大,同一主族從上到下,隨著核電荷數(shù)的增加,原子半徑逐漸增大,非金屬性逐漸減弱,氫化物的還原性逐漸增強(qiáng),故這三種物質(zhì)的還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)锳sH3>PH3>NH3;NH3、PH3、AsH3中中心原子都是sp3雜化,都有1對(duì)孤電子對(duì),中心原子的電負(fù)性越小,成鍵電子對(duì)之間的斥力越小,成鍵電子對(duì)之間的斥力越小,鍵角越小,所以這三種物質(zhì)鍵角由大到小的順序?yàn)镹H3>PH3>AsH3;(3)由該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和分析,根據(jù)題意“含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子或原子通過(guò)螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物”,故該配合物中通過(guò)螯合作用形成的配位鍵有6mol,Cd—NO2那個(gè)不算;該螯合物中N原子的雜化方式都是sp2雜化,故該物質(zhì)中N的雜化方式有1種;(4)由部分Cd原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),可知8個(gè)Cd在晶胞的頂點(diǎn),4個(gè)Cd在晶胞的面心,1個(gè)在晶胞的體心;部分Sn原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0.5),4個(gè)Sn在晶胞的棱上,6個(gè)Sn在晶胞的面心;部分As原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.25,0.25,0.125),8個(gè)As在晶胞的體心;所以1個(gè)晶胞中Sn的個(gè)數(shù)為;距離Cd(0,0,0)最近的Sn是(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0);由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn結(jié)合的As有4個(gè)?!尽狐c(diǎn)石成金』】本題考查軌道雜化類(lèi)型的判斷,分子構(gòu)型,物質(zhì)熔沸點(diǎn)大小比較,鍵角大小的比較,配位數(shù)的計(jì)算,晶胞的計(jì)算等知識(shí),立足課本進(jìn)行適當(dāng)拓展,但整體難度不大。難點(diǎn)仍然是晶胞的有關(guān)判斷與計(jì)算,晶胞中原子的數(shù)目往往采用均攤法:①位于晶胞頂點(diǎn)的原子為8個(gè)晶胞共用,對(duì)一個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)為1/8;②位于晶胞面心的原子為2個(gè)晶胞共用,對(duì)一個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)為1/2;③位于晶胞棱心的原子為4個(gè)晶胞共用,對(duì)一個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)為1/4;④位于晶胞體心的原子為1個(gè)晶胞共用,對(duì)一個(gè)晶胞的貢獻(xiàn)為1。20202020屆高考模擬試題10.(2020屆河南省鄭州市高三第二次質(zhì)檢)鈣和銅合金可用作電解制鈣的陰極電極材料,回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)________________。(2)CaCO3高溫分解可制得CaO。CaO與C在一定條件下可生成CaC2,CaC2與水反應(yīng)生成Ca(OH)2和一種4原子氣體分子。①CaCO3中陰離子的空間構(gòu)型為_(kāi)_____________。②該氣體分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為_(kāi)____________。③寫(xiě)出2種與互為等電子體的分子的化學(xué)式______________。(3)工業(yè)上電解CaCl2制Ca而不采用電解CaO的原因是_______________。(4)在堿性溶液中,縮二脲HN(CONH2)2與CuSO4反應(yīng)得到一種特征紫色物質(zhì),其結(jié)構(gòu)如圖所示,該反應(yīng)原理可用于檢驗(yàn)蛋白質(zhì)或其他含鍵的化合物??s二脲分子中碳原子與氮原子的雜化類(lèi)型分別為_(kāi)_________、________。(5)一種鈣銅合金的結(jié)構(gòu)可看作圖a、b兩種原子層交替堆積排列而成c,其晶胞如圖d。①a圖Ca-Ca間距離為xpm,c圖中Ca-Ca間距離為ypm。已知原子擁有的盡可能多的相鄰原子的個(gè)數(shù)叫該原子的配位數(shù),則晶胞c中Ca原子的配位數(shù)(Cu原子)為_(kāi)______。②設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該鈣銅合金的密度是_______g?cm-3(列出計(jì)算表達(dá)式)。〖答案〗(1)3d104s1(2)①平面三角形②3:2③CO、N2(3)CaO熔點(diǎn)高于CaCl2,熔化時(shí)消耗能量高(4)sp2sp3(5)①18②〖解析〗(1)基態(tài)Cu原子的外圍電子排布為:3d104s1,則基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布式為3d104s1,故〖答案〗為:3d104s1;(2)①CaCO3中K2CO3中陰離子為CO32-,中心碳原子形成1個(gè)碳氧雙鍵和2個(gè)碳氧單鍵,陰離子的空間構(gòu)型為平面三角形,故〖答案〗為:平面三角形;②該氣體為C2H2,分子中2個(gè)單鍵,1個(gè)三鍵,一個(gè)單鍵就有一個(gè)σ鍵,三鍵中有一個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,分子中σ鍵與π鍵數(shù)目比為3:2,故〖答案〗為:3:2;③離子中共有14個(gè)電子,符合的有CO、N2,故〖答案〗為:CO、N2;(3)氧化鈣熔點(diǎn)比氯化鈣熔點(diǎn)高,熔融離子晶體要消耗能源,從而增加成本,為減少成本,所以用熔融氯化鈣冶煉鈣,故〖答案〗為:CaO熔點(diǎn)高于CaCl2,熔化時(shí)消耗能量高;(4)縮二脲分子中碳原子以單鍵和雙鍵結(jié)合,分子中的C原子采取sp2雜化,氮原子以單鍵結(jié)合分子中的N原子采取sp3雜化,故〖答案〗為:sp2;sp3;(5)①以上面面心上的Ca原子為例,該晶胞中該Ca原子配位的Cu原子包含其上面6個(gè)、相同層6個(gè)、下層6個(gè),所以其配位數(shù)是18,故〖答案〗為:18;②根據(jù)c可知,該晶胞中Ca原子個(gè)數(shù)=12×+2×=3、Cu原子個(gè)數(shù)=12×+6×+6=15,該晶胞體積=[(x×10-10)2sin60°×6×(x×10-10)]cm3=x2y×10-30cm3,晶體密度=,故〖答案〗為:。11.(2020屆廣東省深圳市高三第一次調(diào)研)含、元素的物質(zhì)在生產(chǎn)生活中有重要的用途?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)_______。(2)分子的立體構(gòu)型為_(kāi)_______。(3)某個(gè)(Ⅱ)有機(jī)配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示:①該分子中N原子的雜化方式為_(kāi)_______、________。②請(qǐng)?jiān)趫D中用“”標(biāo)出的配位鍵______。(4)Ge,As,Se元素處于同一周期,三種元素原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______。(5)的酸性強(qiáng)于的原因是________,的鍵角小于的原因是________。(6)如圖為Ni和As形成的某種晶體的六方晶胞圖,該化合物的化學(xué)式為_(kāi)_______,Ni原子占據(jù)的空隙類(lèi)型為_(kāi)_______。已知晶胞參數(shù)分別為apm、apm、bpm和,則該品胞的密度為_(kāi)_______(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)〖答案〗(1)或(2)三角錐形(3)①②(4)As>Se>Ge(5)分子結(jié)構(gòu)中非羥基氧原子數(shù)比多,所以的酸性強(qiáng).或分子中As價(jià)態(tài)更高,導(dǎo)致中的O的電子向As偏移,氧氫鍵的極性變大,在水分子作用下,越容易電離出H+,故酸性更強(qiáng)砷原子電負(fù)性小于氮原子,所以其共用電子對(duì)離砷核距離較遠(yuǎn),成鍵電子間的斥力較小,導(dǎo)致鍵角較?。?)八面體空隙〖解析〗(1)28號(hào)元素是鎳,核外電子排布式為,基態(tài)失去最外層的兩個(gè)電子,核外電子排布式為或;(2)的中心原子為砷,最外層有5個(gè)電子,與三個(gè)氯原子形成三對(duì)共價(jià)鍵,剩余一對(duì)孤對(duì)電子,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4對(duì),分子的立體構(gòu)型為三角錐形;(3)①氮原子形成一對(duì)雙鍵,兩對(duì)單鍵時(shí),價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3對(duì),雜化方式為,形成三對(duì)單鍵的氮原子形成的σ鍵數(shù)為3對(duì),孤對(duì)電子數(shù)為1對(duì),價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4對(duì),雜化方式為雜化;②鎳原子正上方的氮原子,有一對(duì)孤對(duì)電子,下方水分子提供孤對(duì)電子,鎳原子提供空軌道,形成兩對(duì)配位鍵,表示為;(4)Ge,As,Se元素處于同一周期,同周期第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì),As的最外層4p軌道為半充滿狀態(tài),第一電離能高于Se和Ge,故第一電離能由大到小為:As>Se>Ge(5)分子結(jié)構(gòu)中非羥基氧原子數(shù)比多,所以的酸性強(qiáng).或分子中As價(jià)態(tài)更高,導(dǎo)致中的O的電子向As偏移,氧氫鍵的極性變大,在水分子作用下,越容易電離出H+,故酸性更強(qiáng);砷原子電負(fù)性小于氮原子,所以其共用電子對(duì)離砷核距離較遠(yuǎn),成鍵電子間的斥力較小,導(dǎo)致鍵角較小,的鍵角小于;(6)Ni位于頂點(diǎn)和棱心,個(gè)數(shù)為8×+4×=2,As位于體心,個(gè)數(shù)為2,原子個(gè)數(shù)最簡(jiǎn)比為1:1,化學(xué)式為;六個(gè)鎳原子圍成八面體空隙;,M=59+75=134g/mol,N=2,上下底面是菱形,計(jì)算出面積S底=,代入密度公式得到。12.(2020屆安徽省江淮十校聯(lián)考)Cu(In1-xGaxSe2)(簡(jiǎn)稱(chēng)CIGS)可作多晶膜太陽(yáng)能電池材料,具有非常好的發(fā)展前景。回答下列問(wèn)題:(1)已知銦的原子序數(shù)為49,基態(tài)銦原子的電子排布式為[Kr]___;Ga、In、Se,第一電離能從大到小順序?yàn)開(kāi)__。(2)硅與碳位于同主族,碳的化合物中往往有碳碳雙鍵、碳碳三鍵,但是硅的化合物中只存在硅硅單鍵,其主要原因是___。常溫常壓下,SiF4呈氣態(tài),而SiCl4呈液態(tài),其主要原因是___。(3)31Ga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溶液,有沉淀生成;過(guò)濾后,充分加熱濾液有氨氣逸出,且又有沉淀生成,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(xué)式為_(kāi)__。(4)SeO32-的立體構(gòu)型為_(kāi)__;SeO2中硒原子采取雜化類(lèi)型是___。(5)常見(jiàn)的銅的硫化物有CuS和Cu2S兩種。已知:晶胞中S2-的位置如圖1所示,銅離子位于硫離子所構(gòu)成的四面體中心,它們晶胞具有相同的側(cè)視圖如圖2所示。已知CuS和Cu2S的晶胞參數(shù)分別為apm和bpm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。①CuS晶體中,相鄰的兩個(gè)銅離子間的距離為_(kāi)__pm。②Cu2S晶體中,S2-的配位數(shù)為_(kāi)__。③Cu2S晶體的密度為ρ=___g·cm-3(列出計(jì)算式即可)。〖答案〗(1)4d105s25p1Se>Ga>In(2)硅原子半徑大于碳,硅原子的原子軌道肩并肩重疊程度小,形成三鍵、三鍵不穩(wěn)定組成、結(jié)構(gòu)相似、四氯化硅的相對(duì)分子質(zhì)量較大(3)[Ga(NH3)4Cl2]Cl(4)三角錐形sp2(5)①a②8③〖解析〗(1)鎵原子的質(zhì)子數(shù)為49,電子排布是為1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1,簡(jiǎn)寫(xiě)為[Kr]4d105s25p1;Ga與In同主族,Se與Ga同周期,同一主族從上到下第一電離能逐漸減小,同周期從左到右第一電離能逐漸增大,則第一電離能從大到小順序?yàn)镾e>Ga>In。(2)碳碳雙鍵、碳碳叁鍵都有鍵,硅原子的半徑大于碳原子,硅原子的原子軌道肩并肩重疊程度小于碳原子,鍵不穩(wěn)定。四氯化硅、四氟化硅都是分子構(gòu)成的物質(zhì),組成、結(jié)構(gòu)相似,四氯化硅的相對(duì)分子質(zhì)量大于四氟化硅,故四氯化硅的分子間作用力較大,沸點(diǎn)較高。(3)向上述某配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液,有沉淀生成;過(guò)濾后,充分加熱濾液有氨氣逸出,且又有沉淀生成,兩次沉淀的物質(zhì)的量之比為1:2,說(shuō)明該配合物內(nèi)界和外界中含氯離子的個(gè)數(shù)比為2:1,由于Ga3+的配位數(shù)為6,則該配合物的化學(xué)式為[Ga(NH3)4Cl2]Cl。(4)SeO32-中硒原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,其中為1個(gè)孤對(duì)電子對(duì)、3個(gè)成鍵電子對(duì),故它的立體構(gòu)型為三角錐形;二氧化硒分子中硒原子價(jià)層有3個(gè)電子對(duì),采取sp2雜化。(5)①由題意可知,銅離子位于互不相鄰的四面體中心,因此相鄰的兩個(gè)銅離子間的距離為apm。②銅離子配位數(shù)為4,根據(jù)化學(xué)式為Cu2S,得出S2-的配位數(shù)為8。③Cu2S晶體中含有8個(gè)銅離子、4個(gè)硫離子,故晶體的密度為ρ=g·cm-3。13.(2020屆河南省焦作市高三第三次模擬)2019年8月13日中國(guó)科學(xué)家合成了首例缺陷誘導(dǎo)的晶態(tài)無(wú)機(jī)硼酸鹽單一組分白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2并獲得了該化合物的LED器件,該研究結(jié)果有望為白光發(fā)射的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供一個(gè)新的有效策略。(1)基態(tài)Sn原子價(jià)層電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有___種,基態(tài)氧原子的價(jià)層電子排布式不能表示為,因?yàn)檫@違背了____原理(規(guī)則)。(2)[B(OH)4]-中氧原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)___,[B(OH)4]-的空間構(gòu)型為_(kāi)_____。[Sn(OH)6]2-中,Sn與O之間的化學(xué)鍵不可能是___。a鍵bσ鍵c配位鍵d極性鍵(3)碳酸鋇、碳酸鎂分解得到的金屬氧化物中,熔點(diǎn)較低的是_____(填化學(xué)式),其原因是___________。(4)超高熱導(dǎo)率半導(dǎo)體材料——砷化硼(BAs)的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示,則1號(hào)砷原子的坐標(biāo)為_(kāi)___。已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,若晶胞中As原子到B原子最近距離為apm,則該晶體的密度為_(kāi)_g·cm-3(列出含a、NA的計(jì)算式即可)?!即鸢浮剑?)3洪特(2)sp3正四面體a(3)BaO離子半徑越小,晶格能越大,物質(zhì)的熔點(diǎn)越高(4)(,,)〖解析〗(1)Sn元素與C元素為同主族元素,位于第五周期,所以其價(jià)層電子為5s25p2,5s能級(jí)的s軌道為一種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),5p能級(jí)占據(jù)兩個(gè)p軌道有兩種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài),共有3種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài);根據(jù)洪特規(guī)則,同一能級(jí)電子要優(yōu)先以自旋相同的方式分別占據(jù)不同的軌道,所以該排布式違反了洪特規(guī)則;(2)[B(OH)4]-中每個(gè)氧原子與氫原子和B原子各形成一個(gè)σ鍵,還有2對(duì)孤電子對(duì),所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,為sp3雜化;[B(OH)4]-中B原子與每個(gè)氧原子之間均形成一個(gè)σ鍵(其中一個(gè)為配位鍵),價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,且不含孤電子對(duì),所以空間構(gòu)型為正四面體;[Sn(OH)6]2-中,O原子和氫原子之間為σ鍵,也為極性共價(jià)鍵,Sn原子和O原子之間有σ鍵和配位鍵,所以該物質(zhì)中不含π鍵,所以選a;(3)碳酸鋇、碳酸鎂分解得到的金屬氧化物分別為BaO和MgO,鎂離子核外電子層數(shù)少于鋇離子,所以鎂離子半徑更小,形成的離子鍵更強(qiáng),晶格能更大,熔點(diǎn)較高;(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知1號(hào)砷原子距離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為晶胞體對(duì)角線的,所以坐標(biāo)為(,,);根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,距離最近的As原子和B原子即為1號(hào)砷原子距離坐標(biāo)原點(diǎn)B原子的距離,所以晶胞體對(duì)角線的長(zhǎng)度為4apm,則晶胞的棱長(zhǎng)為apm,則晶胞的體積V=pm3=×10-30cm3;根據(jù)均攤法該晶胞中As原子個(gè)數(shù)為4,B原子個(gè)數(shù)為=4,所以晶胞的質(zhì)量m=,所以密度為g/cm3。14.(2020屆廣東省汕頭市高三一模)東晉《華陽(yáng)國(guó)志·南中志》卷四中關(guān)于白銅的記載——云南鎳白銅(銅鎳合金),曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)Ni2+基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)______;3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)___。(2)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=1958kJ?mol-1、INi=1753kJ?mol-1,Icu>INi的原因是________________。(3)Ni2+與丁二酮肟生成鮮紅色丁二酮肟鎳沉淀,該反應(yīng)可用于檢驗(yàn)Ni2+。2+Ni2+→↓+2H+①1mol丁二酮肟分子中含有σ鍵的數(shù)目為_(kāi)______mol。②丁二酮肟鎳分子中碳原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)____________。(4)Ni的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,鎳晶體配位數(shù)目是__________;若Ni的原子半徑為dpm,Ni的密度計(jì)算表達(dá)式是______g/cm3;Ni原子空間利用率的計(jì)算表達(dá)式是_________。(Ni的相對(duì)原子量用Mr表示)〖答案〗(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s22(2)金屬銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子(3)①15②sp3、sp2(4)12〖解析〗(1)Ni為第28號(hào)元素,其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2,3d能級(jí)上未成對(duì)電子式為2;(2)Ni和Cu都是由金屬鍵形成的金屬晶體,元素銅與鎳的第二電離能分別為:Icu=1958kJ?mol-1、INi=1753kJ?mol-1,Icu>INi的原因是銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子;(3)①已知丁二酮肟的結(jié)構(gòu)式為,分子中含有13個(gè)單鍵和2個(gè)雙鍵,則共有15個(gè)σ鍵,所以1mol丁二酮肟含有σ鍵數(shù)為15NA;②甲基上碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對(duì),為sp3雜化,連接甲基的碳原子含有3個(gè)價(jià)層電子且不含孤電子對(duì),為sp2雜化;(4)鎳晶體的晶胞為面心立方,配位數(shù)目是12;Ni的密度應(yīng)由晶胞內(nèi)Ni的質(zhì)量除以晶胞體積計(jì)算,晶胞中Ni的個(gè)數(shù)有=4個(gè),故晶胞質(zhì)量為g,又已知Ni原子的半徑為dpm,晶胞棱長(zhǎng)為pm,晶胞體積為pm3=cm3,故晶胞密度為g/cm3;空間利用率的計(jì)算表達(dá)式為15.(2020屆安徽省合肥市高三線上考試)SiC纖維單向增強(qiáng)的TixAly基復(fù)合材料可作為高超音速飛行器表面的放熱材料。回答下列問(wèn)題:(1)C元素所在周期中,第一電離能最大的元素是__(填元素符號(hào)),電負(fù)性最大的是__(填元素符號(hào))。(2)基態(tài)Ti原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_,能量最高的能級(jí)有__個(gè)空軌道。(3)甲基硅油結(jié)構(gòu)如圖所示,其中Si原子的雜化方式為_(kāi)_。以甲基硅油為主要成分的硅橡膠能夠耐高溫的原因是__。(4)Li2CO3、Li2TiO3是鋰離子電池中的常用材料,其中CO32-的空間構(gòu)型為_(kāi)_,其含有的共價(jià)鍵類(lèi)型有__。(5)TixAly合金的一種結(jié)構(gòu)單元如圖所示(Al、Ti原子各有一個(gè)原子在結(jié)構(gòu)單元內(nèi)部),該合金的化學(xué)式為_(kāi)_。其結(jié)構(gòu)單元棱長(zhǎng)為apm,底面邊長(zhǎng)為bpm,該合金的密度為_(kāi)__g·cm-3?!即鸢浮剑?)NeF(2)3d24s23(3)sp3雜化Si?O鍵鍵能大(4)平面三角形σ鍵、π鍵(5)Ti11Al5〖解析〗(1)隨著原子序數(shù)的遞增,同一周期的主族元素第一電離能呈遞增趨勢(shì),堿金屬的第一電離能最小,而稀有氣體的第一電離能最大,C元素所在的周期為第二周期,則該周期Ne的第一電離能最大;〖答案〗為:Ne;除稀有氣體外,同一周期主族元素的電負(fù)性從左到右逐漸增大,C元素所在的周期為第二周期,則該周期電負(fù)性最大的元素是F;〖答案〗為:F;
(2)Ti的原子序數(shù)為22,基態(tài)Ti原子的電子排布式為[Ar]3d24s2,價(jià)電子排布式為3d24s2,能量最高的能級(jí)為3d;〖答案〗為:3d;3d軌道共有五個(gè),按洪特規(guī)則,其中有2個(gè)軌道分別被2個(gè)電子占據(jù),還含有3個(gè)空軌道;〖答案〗為:3;
(3)甲基硅油結(jié)構(gòu)中Si原子形成4個(gè)單鍵,故Si原子的雜化方式為sp3雜化;〖答案〗為:sp3雜化;硅橡膠能夠耐高溫,原因是共價(jià)鍵牢固,硅橡膠中含Si?O和Si?C,Si?O更牢固;〖答案〗為:Si?O鍵鍵能大;
(4)CO32-中C原子價(jià)電子對(duì)數(shù)=,且不含孤電子對(duì),故C原子的雜化方式為sp2雜化,CO32-空間構(gòu)型為平面三角形;〖答案〗為:平面三角形;由于CO32-空間構(gòu)型為平面三角形,則C原子與O原子之間存在3個(gè)σ鍵和1個(gè)大π鍵;〖答案〗為:σ鍵、π鍵;
(5)Ti原子在結(jié)構(gòu)單元中的位置:頂點(diǎn)8個(gè)、面心2個(gè)、棱上1個(gè)、體內(nèi)1個(gè),則,Al原子在頂點(diǎn)有4個(gè),體內(nèi)1個(gè),則,則化學(xué)式為:Ti11Al5;〖答案〗為:Ti11Al5;則晶胞的密度;〖答案〗為:。16.(2020屆四川省瀘州市高三第三次質(zhì)檢)據(jù)世界權(quán)威刊物《自然》最近報(bào)道,選擇碲化鋯(ZrTe5)為材料驗(yàn)證了三維量子霍爾效應(yīng),并發(fā)現(xiàn)了金屬-絕緣體的轉(zhuǎn)換。Te屬于ⅥA元素。回答下列問(wèn)題:(1)鋯(Zr)的簡(jiǎn)化電子排布式為[Kr]4d25s2,鋯原子中d軌道上的電子數(shù)是___,Zr2+的價(jià)電子排布圖是___。(2)O、Se、Te的第一電離能由大到小的順序是___,H2O、H2Se、H2Te的沸點(diǎn)由高到低的順序是___。(3)H2Te和CO2均為三原子分子,但它們的鍵角差別較大,試用雜化軌道理論解釋?zhuān)碛墒莀__。(4)[Zr(C2H5O)2]2+是Zr4+形成的一種配離子,其中的配位原子是___(填符號(hào)),1個(gè)[Zr(C2H5O)2]2+離子中含共價(jià)鍵的數(shù)目是___。(5)立方氧化鋯是一種人工合成的氧化物,其硬度極高,可用于陶瓷和耐火材料,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。Zr原子的配位數(shù)是___。若晶胞中距離最近的兩個(gè)氧原子間的距離為anm,則立方氧化鋯的密度為_(kāi)__g/cm3?!即鸢浮剑?)12(2)O>Se>TeH2O>H2Te>H2Se(3)H2Te中Te為sp3雜化,由于兩對(duì)孤電子對(duì)的排斥作用使其鍵角小于109°28,CO2中C為sp雜化,鍵角為180°(4)O16(5)8=〖解析〗(1)鋯(Zr)的簡(jiǎn)化電子排布式為[Kr]4d25s2,鋯原子中3d軌道上的電子數(shù)是10,4d軌道上的電子數(shù)是2,d軌道上的電子數(shù)一共12個(gè),Zr2+的價(jià)電子排布圖是。故〖答案〗為:12;;(2)O、Se、Te處于同主族,同主族自上而下電離能降低,第一電離能由大到小的順序是O>Se>Te;H2O受氫鍵影響,所以沸點(diǎn)最高。H2Se、H2Te的沸點(diǎn)主要受范氏力影響,分子量越大,沸點(diǎn)越高。H2O、H2Se、H2Te的沸點(diǎn)由高到低的順序是H2O>H2Te>H2Se。故〖答案〗為:O>Se>Te;H2O>H2Te>H2Se;(3)H2Te中Te原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+=4,有兩對(duì)孤電子對(duì),分子為V形結(jié)構(gòu),CO2中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+=2,分子為直線型,H2Te和CO2均為三原子分子,但它們的鍵角差別較大,理由是H2Te中Te為sp3雜化,由于兩對(duì)孤電子對(duì)的排斥作用使其鍵角小于109°28,CO2中C為sp雜化,鍵角為180°。故〖答案〗為:H2Te中Te為sp3雜化,由于兩對(duì)孤電子對(duì)的排斥作用使其鍵角小于109°28,CO2中C為sp雜化,鍵角為180°;(4)[Zr(C2H5O)2]2+是Zr4+形成的一種配離子,配體中O原子含有孤電子對(duì),所以配原子為O原子;1個(gè)[Zr(C2H5O)2]2+離子中同種非金屬元素之間形成非極性鍵、不同非金屬元素之間形成極性鍵,共價(jià)單鍵為σ鍵,該離子的結(jié)構(gòu)是含共價(jià)鍵的數(shù)目是16。故〖答案〗為:O;16;(5)該晶胞中Zr原子個(gè)數(shù)=8×+6×=4、O原子個(gè)數(shù)為8,Zr、O原子個(gè)數(shù)之比=4:8=1:2,鋯原子的配位數(shù)是8,若晶胞中距離最近的兩個(gè)氧原子間的距離為anm,這兩個(gè)氧原子之間的距離為晶胞棱長(zhǎng)的一半,則晶胞棱長(zhǎng)為2anm,晶胞體積=(2a×10-7cm)3,則立方氧化鋯的密度==g·cm-3=g·cm-3。故〖答案〗為:8;=g·cm-3。17.(2020屆河南省六市高三第二次聯(lián)合調(diào)研)非線性光學(xué)晶體在信息、激光技術(shù)、醫(yī)療、國(guó)防等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。我國(guó)科學(xué)家利用Ca2CO3,XO2(X=Si、Ge)和H3BO3首次合成了組成為CsXB3O7的非線性光學(xué)晶體?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)基態(tài)硼原子的價(jià)電子排布圖是____________,與硼處于同周期的非金屬主族元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______________。(2)B的簡(jiǎn)單氫化物BH3,不能游離存在,常傾向于形成較穩(wěn)定的B2H6或與其他分子結(jié)合。①B2H6分子結(jié)構(gòu)如圖,則B原子的雜化方式為_(kāi)___________________。②氨硼烷(NH3BH3)被認(rèn)為是最具潛力的新型儲(chǔ)氫材料之一,分子中存在配位鍵,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是______________,寫(xiě)出一種與氨硼烷互為等電子體的分子_________(填分子式)。(3)如圖為H3BO3晶體的片層結(jié)構(gòu),其中B的雜化方式為_(kāi)______;硼酸在熱水中比在冷水中溶解度顯著增大的主要原因是____________。(4)以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱(chēng)為原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。CsSiB3O7屬于正交晶系(長(zhǎng)方體形),晶胞參數(shù)為anm、bnm和cnm.如圖為沿y軸投影的晶胞中所有Cs原子的分布圖和原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。據(jù)此推斷該晶胞中Cs原子的數(shù)目為_(kāi)________;CsSiB3O7的摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則CsSiB3O7晶體的密度為_(kāi)____g·cm-3(用含字母的代數(shù)式表示)?!即鸢浮剑?)F>N>O>C>B(2)①sp3雜化②NC2H6(3)sp2升溫破壞了硼酸晶體中的氫鍵,并且硼酸分子與水形成分子間氫鍵,使溶解度增大(4)4〖解析〗(1)B原子核外電子排布式為:1s22s22p1,基態(tài)硼原子的價(jià)電子排布圖是,同周期第一電離能從左向右逐漸增大,N元素2P3為半充滿結(jié)構(gòu),第一電離能變大,所以,與硼處于同周期的非金屬主族元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)镕>N>O>C>B。故〖答案〗為:;F>N>O>C>B;(2)①B2H6分子結(jié)構(gòu)如圖,B形成4個(gè)σ鍵,價(jià)層電子對(duì)為4,則B原子的雜化方式為sp3雜化。故〖答案〗為:sp3雜化;②氨硼烷(NH3BH3)分子中存在配位鍵,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是N,B提供空軌道,用價(jià)電子遷移法,N與B之間夾著碳元素,與氨硼烷互為等電子體的分子C2H6(填分子式)。故〖答案〗為:N;C2H6;(3)H3BO3晶體為片層結(jié)構(gòu),B原子最外層有3個(gè)電子,與3個(gè)-OH形成3個(gè)共價(jià)鍵,B的雜化方式為sp2;硼酸在熱水中比在冷水中溶解度顯著增大的主要原因是:升溫破壞了硼酸晶體中的氫鍵,并且硼酸分子與水形成分子間氫鍵,使溶解度增大。故〖答案〗為:sp2;升溫破壞了硼酸晶體中的氫鍵,并且硼酸分子與水形成分子間氫鍵,使溶解度增大;(4)原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0.2,0.5)的Cs原子位于晶胞體內(nèi),原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0.3,0.5)及(1.0,0.3,0.5)的Cs原子分別位于晶胞的左側(cè)面、右側(cè)面上,原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0.8,1.0)及(0.5,0.8,0)的Cs原子分別位于晶胞的上底面、下底面,原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0.7,1.0)及(1.0,0.7,1.0)(0,0.7,0)及(1.0,0.7,0)的Cs原子位于晶胞平行于y軸的棱上,則晶胞中Cs原子數(shù)目為:1+4×+4×=4,由化學(xué)式CsSiB3O7,可知晶胞相當(dāng)于含有4個(gè)“CsSiB3O7”,故晶胞質(zhì)量=4×g,則晶體密度==g·cm-3。故〖答案〗為:4;。18.(2020屆陜西省咸陽(yáng)市高三模擬)某些過(guò)渡元素的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)現(xiàn)有銅鋅元素的4種微粒,①鋅:[Ar]3d104s2;②鋅:[Ar]3d104s1;③銅:[Ar]3d104s1;④銅:[Ar]3d10。失去一個(gè)電子需要的最低能量由大到小的順序是___(填字母)。A④②①③B④②③①C①②④③D①④③②(2)砷化鎘(Cd3As2)是一種驗(yàn)證三維量子霍爾效應(yīng)的材料。①砷與鹵素可形成多種鹵化物,AsBr3、AsCl3、AsF3的熔點(diǎn)由低到高的順序?yàn)開(kāi)_。砷酸的酸性弱于硒酸,從分子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因____。②Cd2+與NH3形成配離子[Cd(NH3)4]2+中,配體的空間構(gòu)型為_(kāi)_,畫(huà)出配離子的結(jié)構(gòu)式__(不考慮立體構(gòu)型)。(3)鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎢(W)位于同一副族相鄰周期,且原子序數(shù)依次增大。①基態(tài)鉻原子、鉬原子的核外電子排布特點(diǎn)相同,則基態(tài)鉬原子的價(jià)層電子排布圖為_(kāi)__。②鉻的晶胞結(jié)構(gòu)如圖A所示,它的堆積模型為_(kāi)___,在該晶胞中鉻原子的配位數(shù)為_(kāi)____。③鎢和碳能形成耐高溫、耐磨材料碳化鎢,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖B所示,則碳化鎢的化學(xué)式為_(kāi)__,六棱柱的底邊長(zhǎng)為acm,高為bcm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則碳化鎢晶體的密度是___g·cm-3(列出計(jì)算表達(dá)式)?!即鸢浮剑?)A(2)①AsF3<AsCl3<AsBr3H2SeO4的非羥基氧原子多,Se的正電性更高,羥基中O原子上的電子向Se偏移的程度大,更容易電離出H+②三角錐形(3)①②體心立方堆積8③WC〖祥解〗(1)結(jié)合電離能的變化規(guī)律分析解題,注意d軌道全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),電離能較大;(2)①AsCl3、AsF3、AsBr3都是分子晶體,根據(jù)分子間作用力大小及影響因素與熔點(diǎn)關(guān)系分析;非羥基氧越多,酸性越強(qiáng);②[Cd(NH3)4]2+中配體是NH3,根據(jù)N原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)目分析空間構(gòu)型;Cd2+與NH3通過(guò)配位鍵結(jié)合成配合離子;(3)鉻原子核電荷數(shù)為24,晶胞的特點(diǎn)是一個(gè)Cr原子位于八個(gè)Cr原子形成的立方體中心;利用均攤法確定碳化鎢的化學(xué)式,計(jì)算出晶胞的質(zhì)量和體積,再根據(jù)計(jì)算密度?!驹斘觥浚?)鋅原子的第一電離能大于銅原子第一電離能,有①>③;銅的第二電離能大于鋅的第二電離能,有④>②,鋅的第二電離能大于第一電離能,②>①,即失去一個(gè)電子需要的最低能量由大到小的順序是④②①③,故〖答案〗為A;(2)①AsBr3、AsCl3、AsF3都是分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大,熔點(diǎn)越高,故熔點(diǎn)由低到高的順序?yàn)锳sF3<AsCl3<AsBr3;H2SeO4的非羥基氧原子多,Se的正電性更高,羥基中的O原子的電子向Se偏移程度大,更容易電離出H+,砷酸的酸性弱于硒酸;②NH3中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目為3+=4,其中有1個(gè)孤對(duì)電子,N原子為sp3雜化,空間構(gòu)型是三角錐形;Cd2+與NH3通過(guò)配位鍵結(jié)合成配合離子,N原子提供孤對(duì)電子,中心離子與4個(gè)NH3形成4個(gè)配位鍵,則配離子的結(jié)構(gòu)式為;(3)①基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布式為3d54s1,鉬原子與鉻原子的核外電子排布特點(diǎn)相同,則基態(tài)鉬原子的價(jià)電子排布式為4d55s1,故價(jià)層電子排布圖為;②由鉻的晶胞結(jié)構(gòu)可知,一個(gè)Cr原子位于八個(gè)Cr原子形成的立方體中心,則堆積模型為體心立方堆積,在該晶胞中鉻原子的配位數(shù)為8;③晶胞中碳原子數(shù)為6個(gè),鎢原子數(shù)為1+2×+6×2×+6×=6,則碳化鎢的化學(xué)式為WC;晶胞的質(zhì)量為g,晶胞的體積為cm3,則晶胞密度=g·cm-3。【『點(diǎn)石成金』】均攤法確定六棱柱晶胞中粒子數(shù)目的方法是:①頂點(diǎn):每個(gè)頂點(diǎn)的原子被6個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;②棱:每條棱的原子被3個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;③面上:每個(gè)面的原子被2個(gè)晶胞共有,所以晶胞對(duì)頂點(diǎn)原子只占份額;④內(nèi)部:內(nèi)部原子不與其他晶胞分享,完全屬于該晶胞。19.(2020屆福建省廈門(mén)市高三質(zhì)檢)2019年10月1曰,在慶祝中華人民共和國(guó)成立70周年的閱兵儀式上,最后亮相的DF-31A洲際戰(zhàn)略導(dǎo)彈是我國(guó)大國(guó)地位、國(guó)防實(shí)力的顯著標(biāo)志。其制作材料中包含了Fe、Cr、Ni、C等多種元素?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)基態(tài)Cr原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)__。(2)實(shí)驗(yàn)室常用KSCN溶液、苯酚()檢驗(yàn)Fe3+。①第一電離能:N___O(填“>”或“<”)。②1mol苯酚中含有的σ數(shù)目為_(kāi)__。③苯酚中的氧原子和碳原子均采用相同的雜化方式,其類(lèi)型為_(kāi)__。④從結(jié)構(gòu)的角度分析苯酚的酚羥基有弱酸性的原因?yàn)開(kāi)__。(3)碳的一種同素異形體的晶體可采取非最密堆積,然后在空隙中插入金屬離子獲得超導(dǎo)體。如圖為一種超導(dǎo)體的面心立方晶胞,C60分子占據(jù)頂點(diǎn)和面心處,K+占據(jù)的是C60分子圍成的___空隙和___空隙(填幾何空間構(gòu)型);若C60分子的坐標(biāo)參數(shù)分別為A(0,0,0),B(,0,),C(1,1,1)等,則距離A位置最近的陽(yáng)離子的原子坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)__。(4)Ni可以形成多種氧化物,其中一種NiaO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型,由于晶體缺陷,a的值為0.88,且晶體中的Ni分別為Ni2+、Ni3+,則晶體Ni2與Ni3+產(chǎn)的最簡(jiǎn)整數(shù)比為_(kāi)__,晶胞參數(shù)為428pm,則晶體密度為_(kāi)__g?cm-3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,列出表達(dá)式)?!即鸢浮剑?)3d54s1(2)①>②13NA③sp2④酚羥基的氧原子參與形成了大π鍵,使氧原子電荷密度下降,氫離子容易電離(3)正四面體正八面體(,,)(4)8:3〖解析〗(1)基態(tài)Cr原子有24個(gè)電子,電子排布式為[Ar]3d54s1,基態(tài)Cr的價(jià)電子排布式為3d54s1;故〖答案〗為:3d54s1。(2)①同周期從左到右第一電離能有增大的趨勢(shì),但第VA族大于第VIA族,因此第一電離能:N>O;故〖答案〗為:>。②1個(gè)苯酚分子含有5個(gè)C—H鍵,6個(gè)C—C鍵,1個(gè)O—H鍵,即共13個(gè)σ鍵,因此1mol苯酚中含有的σ數(shù)目為13NA;故〖答案〗為:13NA。③苯酚中的氧原子和碳原子均采用相同的雜化方式,每個(gè)碳原子有3個(gè)σ鍵,無(wú)孤對(duì)電子,因此其雜化類(lèi)型為sp2;故〖答案〗為:sp2。④從結(jié)構(gòu)的角度分析苯酚的酚羥基有弱酸性的原因?yàn)榉恿u基的氧原子參與形成了大π鍵,使氧原子電荷密度下降,氫離子容易電離;故〖答案〗為:酚羥基的氧原子參與形成了大π鍵,使氧原子電荷密度下降,氫離子容易電離。(3)如圖為一種超導(dǎo)體的面心立方晶胞,C60分子占據(jù)頂點(diǎn)和面心處,,如圖,2號(hào)K+在三個(gè)面心和一個(gè)頂點(diǎn)共4個(gè)C60形成的四面體的體心,1號(hào)在上下左右前后6個(gè)C60形成的正八面體的體心,因此K+占據(jù)的是C60分子圍成的正四面體空隙和正八面體空隙;若C60分子的坐標(biāo)參數(shù)分別為A(0,0,0),B(,0,),C(1,1,1)等,則距離A位置最近的陽(yáng)離子就是2號(hào)K+,其原子坐標(biāo)參數(shù)為(,,);故〖答案〗為:正四面體;正八面體;(,,)。(4)Ni可以形成多種氧化物,其中一種NiaO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型,一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Ni和4個(gè)氧,由于晶體缺陷,a的值為0.88,且晶體中的Ni分別為Ni2+、Ni3+,設(shè)Ni2+有x個(gè),Ni3+有y個(gè),根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒得到x+y=0.88,2x+3y=2,解得x=0.64,y=0.24,0.64:0.24=8:3,因此晶體Ni2+與Ni3+的最簡(jiǎn)整數(shù)比為8:3,晶胞參數(shù)為428pm,則晶體密度為;故〖答案〗為:8:3;。20.(2020屆河南省洛陽(yáng)市高三第三次統(tǒng)考)層狀
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