ⅤA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅤA族元素的化合物在医药生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)基态氮原子的价电子排布图是___ ;基态砷原子的电子排布式为___ 。
(2)砷与同周期第ⅦA族的溴的第一电离能相比,较大的是___ 。
(3)AsH3是无色稍有大蒜味的气体。AsH3的沸点高于PH3,其主要原因是___ 。
(4)Na3AsO4可作杀虫剂。AsO
的立体构型为___ ,与其互为等电子体的一种分子为___ 。
(5)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示。该化合物的分子式为___ ,砷原子采取___ 杂化。
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(6)GaAs是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中,每个As与___ 个Ga相连。
(1)基态氮原子的价电子排布图是
(2)砷与同周期第ⅦA族的溴的第一电离能相比,较大的是
(3)AsH3是无色稍有大蒜味的气体。AsH3的沸点高于PH3,其主要原因是
(4)Na3AsO4可作杀虫剂。AsO
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(5)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示。该化合物的分子式为
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(6)GaAs是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中,每个As与
更新时间:2020-10-29 18:28:10
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】据国际权威学术期刊《自然》报道,我国科学家选择碲化锆(
)和砷化镉(
)为材料验证了三维量子霍尔效应。
(1)Zr与Ti同族且在Ti的下一周期。Zr位于元素周期表的第_______ 周期,第_______ 族。
(2)Te是第五周期的氧族元素,推测它可能具有的性质是_______ (填序号)。
a.室温下单质为固体
b.单质具有半导体性能
c.单质在常温下可与氢气化合
d.最高价氧化物的水化物的酸性比硫酸强
(3)
与
可形成离子
。
①
中存在_______ (填序号)。
a.氢键 b.σ键 c.π键 d.配位键
②已知该离子中2个
被2个
替代只得到一种结构,则该离子的空间结构为_______ 。
(4)某种掺杂CaO的
晶胞如图所示,Ca位于晶胞的面心。_______ 个。
②已知该晶胞为立方晶胞,晶胞棱长为apm,设阿伏加德罗常数的值为
,则该晶体的密度为_______
。
(5)若锆石中含Zr元素的质量分数是36.4%,在制备
的过程中会损失10%的锆元素,则1kg锆石理论上能够制得
的质量是_______ g。
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(1)Zr与Ti同族且在Ti的下一周期。Zr位于元素周期表的第
(2)Te是第五周期的氧族元素,推测它可能具有的性质是
a.室温下单质为固体
b.单质具有半导体性能
c.单质在常温下可与氢气化合
d.最高价氧化物的水化物的酸性比硫酸强
(3)
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①
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a.氢键 b.σ键 c.π键 d.配位键
②已知该离子中2个
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(4)某种掺杂CaO的
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②已知该晶胞为立方晶胞,晶胞棱长为apm,设阿伏加德罗常数的值为
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(5)若锆石中含Zr元素的质量分数是36.4%,在制备
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解答题-结构与性质
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(0.65)
解题方法
【推荐2】Wilson病是一种先天性铜代谢障碍性疾病,D-青霉胺具有排铜作用,用以治疗或控制Wilson病症。D-青霉胺结构简式如图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/9/2437621683707904/2437840372015104/STEM/a73ac84ac572412b923a0242dc12878f.png?resizew=148)
回答下列问题:
(1)写出Cu的简化电子排布式________ 。
(2)已知气态基态原子得到一个电子形成气态基态负一价离子所产生的能量变化称为该元素原子的第一电子亲合能(吸收能量为负值,释放能量为正值),试解释碳原子第一电子亲合能较大的原因_________ 。 第一电子亲合能可能为正值或负值,而第二电子亲合能均为负值,原因是_____ 。
(3)D-青霉胺中,硫原子的VSEPR模型为____ ,碳原子的杂化方式为_______ 。
(4)请简述D-青霉胺能溶于水的主要原因________ 。
(5)青霉胺在临床治疗时对于症状改善较慢,常有并发症出现,因而近年采用锌剂(ZnSO4)替代治疗,可由硫化锌制备。立方硫化锌晶胞与金刚石晶胞类似,结构如图
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/9/2437621683707904/2437840372015104/STEM/82a771354c5b4bceb876826560c45fd2.png?resizew=145)
其中a代表S2-,b代表Zn2+。则该晶胞中S2-的配位数为______ ,若晶体的密度为ρg·cm-3,则晶胞的体积为________ cm3(列出计算式)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/4/9/2437621683707904/2437840372015104/STEM/a73ac84ac572412b923a0242dc12878f.png?resizew=148)
回答下列问题:
(1)写出Cu的简化电子排布式
(2)已知气态基态原子得到一个电子形成气态基态负一价离子所产生的能量变化称为该元素原子的第一电子亲合能(吸收能量为负值,释放能量为正值),试解释碳原子第一电子亲合能较大的原因
(3)D-青霉胺中,硫原子的VSEPR模型为
(4)请简述D-青霉胺能溶于水的主要原因
(5)青霉胺在临床治疗时对于症状改善较慢,常有并发症出现,因而近年采用锌剂(ZnSO4)替代治疗,可由硫化锌制备。立方硫化锌晶胞与金刚石晶胞类似,结构如图
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其中a代表S2-,b代表Zn2+。则该晶胞中S2-的配位数为
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【推荐3】(1)基态Cu原子价电子排布式为_____ ,基态 Fe2+核外有_______ 个未成对电子。
(2)C、N、O三种元素第一电离能由高到低的顺序为________ 。
(3)铁可形成多种配合物,如[Fe(CN)6]4-、 Fe(CO)5等,1 mol
中含有σ键的数目为_____ (已知 CN-与N2是等电子体) ;Fe(CO)5熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于CCl4,据此可以判断Fe (CO)5晶体属于______ (填晶体类型)。
(4)下列变化过程中,破坏的力的作用类型相同的是______ (填标号)。
A.铝气化 B. AlCl3溶于水 C.加热使铜熔化 D.熔融NaCl
(5) Fe能与N形成一种磁性材料,其晶胞结构如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/23/3b4ea258-34d3-4d64-803d-98c64f91c600.png?resizew=358)
①该磁性材料的化学式为______________ 。
②Fe原子的坐标参数为(
,
,0)(
,0,
)(0,
,
),N原子的坐标参数为________ 。
③已知该晶体的晶胞参数为a pm,列出其密度表达式为______ g/cm3(用含a的式子表示,只列式子,不作计算)。
(2)C、N、O三种元素第一电离能由高到低的顺序为
(3)铁可形成多种配合物,如[Fe(CN)6]4-、 Fe(CO)5等,1 mol
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(4)下列变化过程中,破坏的力的作用类型相同的是
A.铝气化 B. AlCl3溶于水 C.加热使铜熔化 D.熔融NaCl
(5) Fe能与N形成一种磁性材料,其晶胞结构如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/23/3b4ea258-34d3-4d64-803d-98c64f91c600.png?resizew=358)
①该磁性材料的化学式为
②Fe原子的坐标参数为(
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③已知该晶体的晶胞参数为a pm,列出其密度表达式为
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【推荐1】氮元素可形成很多重要的化合物,其中叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊。叠氮化钠的制取方法是:①金属钠与液态氨反应得NaNH2②NaNH2与N2O按物质的量2:1反应可生成NaN3、NaOH和一种气体。
(1)请写出反应②的化学方程式为:____________ 。
(2)与N3-互为等电子体的分子有:______ (写一种)由此可推知N3-的空间构型是:_________ ; 比较NH2-和NH3的键角∠HNH的大小:NH2-____ NH3(填“>”或“<”或“=”),请用价层电子对互斥规律解释_______ 。
(3)叠氮化钠(NaN3)分解可得纯N2,有关说法正确的是:________ (选填代号)
A.氮气常温下很稳定,是因为氮元素的电负性大
B.NaN3与KN3结构类似,前者晶格能较小
C.第一电离能(I1):N>P>S
D.热稳定性NH3强于PH3和H2S是因为NH3分子间有氢键
(4)小汽车的防撞气囊中叠氮化钠的工作原理是基于反应:6NaN3+ Fe2O3 = 3Na2O + 2Fe+ 9N2;铁晶体有三种堆积方式,其中两种堆积方式分别如图甲、图乙所示(其晶胞特征如下图所示):
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/25/2cea908e-55c9-40b2-bc2d-41d831844240.png?resizew=452)
晶胞甲中铁原子的配位数为:_______ ,晶胞乙中铁原子的堆积方式为:________ 。晶胞乙中铁原子半径为a cm,NA表示阿伏加 德罗常数,摩尔质量为M g/mol。则该晶体的密度可表示为:___________ g/cm3。
(1)请写出反应②的化学方程式为:
(2)与N3-互为等电子体的分子有:
(3)叠氮化钠(NaN3)分解可得纯N2,有关说法正确的是:
A.氮气常温下很稳定,是因为氮元素的电负性大
B.NaN3与KN3结构类似,前者晶格能较小
C.第一电离能(I1):N>P>S
D.热稳定性NH3强于PH3和H2S是因为NH3分子间有氢键
(4)小汽车的防撞气囊中叠氮化钠的工作原理是基于反应:6NaN3+ Fe2O3 = 3Na2O + 2Fe+ 9N2;铁晶体有三种堆积方式,其中两种堆积方式分别如图甲、图乙所示(其晶胞特征如下图所示):
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晶胞甲中铁原子的配位数为:
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】Cu及其化合物在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题:
(1)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图甲所示。则该化合物的化学式为___________ 。___________ 种空间运动状态。与Cu元素同周期,基态原子有2个未成对电子的金属元素有___________ 种。
②下图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是___________ (填序号),第三电离能的变化图是___________ (填序号)。___________ ,图乙反应中断裂和生成的化学键有___________ (填序号)。
a.离子键 b.
键 c.极性键 d.氢键 e.配位键
(1)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图甲所示。则该化合物的化学式为
②下图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是
a.离子键 b.
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
【推荐3】X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6;Y元素是动植物生长不可缺少的、组成蛋白质的重要元素;Z的基态原子核外9个原子轨道上都填充了电子且有2个未成对电子;W是一种常见元素,可以形成3种氧化物,其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。
(1)
分子中存在的σ键和π键个数之比为_______ 。
(2)X的第一电离能比Y的_______ (填“大”或“小”)。
(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式:_______ 。
(4)W的基态原子的价层电子排布式为_______ 。
(1)
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(2)X的第一电离能比Y的
(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式:
(4)W的基态原子的价层电子排布式为
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】磷存在于人体所有细胞中,是维持骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应。回答下列问题:
(1)基态P原子的价电子排布式为____ 。
(2)磷的一种同素异形体是白磷(P4),其分子的空间构型为____ ,键角为____ ,推测其在CS2中的溶解度____ (填“大于”“等于”或“小于”)其在水中的溶解度。
(3)两种三角锥形气态氢化物膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为93.6°和107°,试分析PH3的键角小于NH3的原因__________ 。
(4)常温下PCl5是一种白色晶体,其立方晶系晶胞结构模型如图所示,由A、B两种微粒构成。将其加热至148 ℃熔化,形成一种能导电的熔体。已知A、B两种微粒分别与CCl4、SF6互为等电子体,则A为____ ,其中心原子杂化轨道类型为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/27/0da984ff-c035-467d-a9cc-497bbd2bdb33.png?resizew=419)
(5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,如图为其立方晶胞,其中每个原子均满足8电子稳定结构,P原子的配位数为______ 。已知B—P键的键长为x cm,则磷化硼晶体的密度为____ g·cm-3(列出计算式即可)。
(1)基态P原子的价电子排布式为
(2)磷的一种同素异形体是白磷(P4),其分子的空间构型为
(3)两种三角锥形气态氢化物膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为93.6°和107°,试分析PH3的键角小于NH3的原因
(4)常温下PCl5是一种白色晶体,其立方晶系晶胞结构模型如图所示,由A、B两种微粒构成。将其加热至148 ℃熔化,形成一种能导电的熔体。已知A、B两种微粒分别与CCl4、SF6互为等电子体,则A为
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(5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,如图为其立方晶胞,其中每个原子均满足8电子稳定结构,P原子的配位数为
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解答题-结构与性质
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名校
【推荐2】德国科学家本杰明和美国科学家戴维荣膺2021年诺贝尔化学奖,他们在不对称有机催化作出巨大贡献。过渡金属氧化物与过渡金属都可作为反应催化剂,其耐热性、抗毒性强,应用广泛。完成下列问题:
(1)OsO4是不对称氨基羟基化反应的催化剂,Os原子序数为76,Os的价层电子排布式为____ 。
(2)双(环戊二烯)锇的结构为
分子中碳原子的轨道杂化类型为____ ;C、H、Os三种元素的电负性由小到大的顺序为____ 。
(3)硝酸锰是化学反应中常用催化剂,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在____ 。
(4)NH3、NaH、CH3OH的沸点由高到低的顺序为____ (填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为____ 。
(5)下列说法正确的是____ (填序号)。
a.CS2与SO2分子的键角相同 b.HCHO中的C原子为sp3杂化
c.CF4与SiCl4均为非极性分子 d.CO与N2为等电子体,CO熔沸点较高
(6)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞如图所示,Mg的配位数为____ ,该晶体的密度为ρg/cm3,则该晶胞的体积为____ cm3(用含ρ、NA的代数式表示)。
(1)OsO4是不对称氨基羟基化反应的催化剂,Os原子序数为76,Os的价层电子排布式为
(2)双(环戊二烯)锇的结构为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/24/2923560024891392/2924193377026048/STEM/8b503174-a8d1-4750-b87b-4355635b20e7.png?resizew=155)
(3)硝酸锰是化学反应中常用催化剂,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在
(4)NH3、NaH、CH3OH的沸点由高到低的顺序为
(5)下列说法正确的是
a.CS2与SO2分子的键角相同 b.HCHO中的C原子为sp3杂化
c.CF4与SiCl4均为非极性分子 d.CO与N2为等电子体,CO熔沸点较高
(6)MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞如图所示,Mg的配位数为
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】Na4FeV(PO4)3可作为钠离子电池正极材料,由于其制备成本低、循环性能优良,成为科研人员研究的热点。回答下列问题:
(1)Fe原子的价电子排布式为_______ ,通常情况下,Fe3+比Fe2+稳定,原因是_______ 。
(2)
中心原子的杂化方式为_______ ,所含化学键类型有_______ (填字母)。
a.共价键 b.配位键 c.非极性键 d.离子键 e.σ键
(3)NaH、PH3、H2O的沸点从高到低的顺序是_______ ,并说明原因_______ 。
(4)钒的某种氧化物晶胞如图所示。若O原子半径为a nm,V原子半径为b nm,晶胞的密度为ρ g·cm−3,则晶胞的空间利用率为_______ (列出计算式即可)。
(1)Fe原子的价电子排布式为
(2)
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a.共价键 b.配位键 c.非极性键 d.离子键 e.σ键
(3)NaH、PH3、H2O的沸点从高到低的顺序是
(4)钒的某种氧化物晶胞如图所示。若O原子半径为a nm,V原子半径为b nm,晶胞的密度为ρ g·cm−3,则晶胞的空间利用率为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/13/2698821612544000/2699023052234752/STEM/772b4aa234994f0b9adb6e84f00eff37.png?resizew=171)
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解答题-无机推断题
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名校
解题方法
【推荐1】下表中实线是元素周期表的部分边界,其中上边界并未用实线标出 。
根据信息回答下列问题:
(1)周期表中基态Ga原子的电子排布式为___ 。
(2)Fe元素位于周期表的___ 分区;Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中铁的化合价为___ 。
(3)已知:原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为___ 和___ (填化学式)。在CO、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有___ 。
(4)根据VSEPR理论预测ED4-离子的空间构型为___ 。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子有__ (任写2种化学式)。
根据信息回答下列问题:
(1)周期表中基态Ga原子的电子排布式为
(2)Fe元素位于周期表的
(3)已知:原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为
(4)根据VSEPR理论预测ED4-离子的空间构型为
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解题方法
【推荐2】I.尿素[CO(NH2)2]是人工合成的第一种有机物。
(1)尿素中所含元素的电负性最大的是________ ,尿素分子间的氢键可表示为_____ 。
(2)尿素可用于制有机铁肥,主要代表有[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3。
①与铁同周期且未成对电子数与Fe3+相同的元素是________ 。
②[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中不存在 的化学键____________ (填序号)。
A离子键B金属键C配位键Dσ键Eπ键
③NO3-中N原子杂化后的价电子排布图为_______ ,NO3-的空间构型为________ 。
II.Mg2NiH4是一种贮氢的金属氢化物
(3)Mg2NiH4可通过氢化镁和镍单质球磨制成。在Mg2NiH4晶胞中,Ni原子占据如图的顶点和面心,Mg2+处于图八个小立方体的体心。
①Mg2NiH4中H的化合价为______ 。
②Mg2+位于Ni原子形成的___________ (填“八面体空隙”或“四面体空隙”)。
③若晶体的密度为dg·cm-3,Mg2NiH4的摩尔质量为Mg·mol-1,则Mg2+和Ni原子的最短距离为___________ nm(用含d、M的代数式表示)。
(1)尿素中所含元素的电负性最大的是
(2)尿素可用于制有机铁肥,主要代表有[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3。
①与铁同周期且未成对电子数与Fe3+相同的元素是
②[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中
A离子键B金属键C配位键Dσ键Eπ键
③NO3-中N原子杂化后的价电子排布图为
II.Mg2NiH4是一种贮氢的金属氢化物
(3)Mg2NiH4可通过氢化镁和镍单质球磨制成。在Mg2NiH4晶胞中,Ni原子占据如图的顶点和面心,Mg2+处于图八个小立方体的体心。
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①Mg2NiH4中H的化合价为
②Mg2+位于Ni原子形成的
③若晶体的密度为dg·cm-3,Mg2NiH4的摩尔质量为Mg·mol-1,则Mg2+和Ni原子的最短距离为
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【推荐3】硒化物(如KCu4Se8)可用于太阳能电池、光传感器、热电发电与制冷等。回答下列问题;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/8/2759929213329408/2761084897116160/STEM/2e117d23-8822-478c-a3d3-4ada0f463c8b.png?resizew=326)
(1)基态Cu原子的价电子 排布式为_______ 。
(2)O、S、Se均位于元素周期表第VIA族,H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低排序为_______ ,这是因为_______ 。
(3)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中,共价键的类型是_______ ,阴离子的空间构型为_______ ,配体中提供孤对电子的原子是_______ ,配体中碳原子的杂化方式是_______ 。配体中各元素的电负性由强到弱排序为_______ 。
(4)Cu、Sb、Se组成的热电材料,其晶胞结构如图所示,a=b=566 pm,c=1128 pm,该晶体的密度为_______ g/cm3 (列出计算式)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/8/2759929213329408/2761084897116160/STEM/2e117d23-8822-478c-a3d3-4ada0f463c8b.png?resizew=326)
(1)基态Cu原子的
(2)O、S、Se均位于元素周期表第VIA族,H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低排序为
(3)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中,共价键的类型是
(4)Cu、Sb、Se组成的热电材料,其晶胞结构如图所示,a=b=566 pm,c=1128 pm,该晶体的密度为
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