科学工作者合成了含镁、镍、碳3种元素的超导材料,具有良好的应用前景。回答下列问题:
(1)镍元素位于周期表第______ 列,基态镍原子d轨道中成对电子与单电子的数量比为______ 。
(2)在CO分子中,C与O之间形成______ 个σ键、______ 个π键,在这些化学键中,O原子共提供了______ 个电子。
(3)第二周期元素的第一电离能(I1)随原子序数(Z)的变化情况如图。I1随Z的递增而呈增大趋势的原因是______ ,原子核对外层电子的引力增大。导致I1在a点出现齿峰的原因是______ 。
(4)下列分子或离子与具有相同类型化学键和立体构型的是______ (填标号)。
A. B. C. D.
(5)过渡金属与O形成羰基配合物时,每个CO分子向中心原子提供2个电子,最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子相同,称为有效原子序数规则。根据此规则推断,镍与CO形成的羰基配合物中,______ 。
(6)在某种含镁、镍、碳3种元素的超导材料晶体中,镁原子和镍原子一起以立方最密堆积方式形成有序结构。结构中的两种八面体空隙,一种完全由镍原子构成,另一种由镍原子和镁原子共同构成,碳原子只填充在由镍原子构成的八面体空隙中,晶胞如图所示。
①组成该晶体的化学式为______ 。
②完全由镍原子构成的八面体空隙与由镍原子和镁原子共同构成的八面体空隙的数量比为______ ,由镍原子和镁原子共同构成的八面体空隙中镍原子和镁原子的数量比为______ 。
③若取碳原子为晶胞顶点,则镍原子位于晶胞的______ 位置。
(1)镍元素位于周期表第
(2)在CO分子中,C与O之间形成
(3)第二周期元素的第一电离能(I1)随原子序数(Z)的变化情况如图。I1随Z的递增而呈增大趋势的原因是
(4)下列分子或离子与具有相同类型化学键和立体构型的是
A. B. C. D.
(5)过渡金属与O形成羰基配合物时,每个CO分子向中心原子提供2个电子,最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子相同,称为有效原子序数规则。根据此规则推断,镍与CO形成的羰基配合物中,
(6)在某种含镁、镍、碳3种元素的超导材料晶体中,镁原子和镍原子一起以立方最密堆积方式形成有序结构。结构中的两种八面体空隙,一种完全由镍原子构成,另一种由镍原子和镁原子共同构成,碳原子只填充在由镍原子构成的八面体空隙中,晶胞如图所示。
①组成该晶体的化学式为
②完全由镍原子构成的八面体空隙与由镍原子和镁原子共同构成的八面体空隙的数量比为
③若取碳原子为晶胞顶点,则镍原子位于晶胞的
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更新时间:2021-01-25 12:08:54
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【推荐1】早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由 Al、Cu、Fe 三种金属元素组成,回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过________ 方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态Fe原子有________ 个未成对电子。Fe3+的电子排布式为_______________ 。
(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________ ,1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为________ 。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有__________ 个铜原子。锗也是一种半导体材料,Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键,从原子结构角度分析,原因是______________________________ 。
(4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图:
镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn,它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10-23 cm3,储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙,体积不变),则LaNin中n=________ (填数值);氢在合金中的密度为________ 。
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过
(2)基态Fe原子有
(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为
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解答题-工业流程题
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【推荐2】铋及其化合物在工业生产中用途广泛,如氯氧化铋(BiOCl)常用作电子设备、塑料助剂等。以下是一种用铋精矿(,含有、、及不溶性杂质)制备BiOCl的一种方法,其流程如图:
已知:①开始沉淀的pH值为2.7,沉淀完全时的pH值为3.7
②时,极易水解为BiOCl沉淀。
I.请回答以下问题:
(1)“加压浸取”过程中,转化为,转化为,而溶解进入浸出液,且硫元素转化为,请写出在此过程中发生反应的离子方程式:_______ 。
(2)“操作I”为_______ 、过滤、洗涤、干燥。
(3)根据流程分析,盐酸羟胺在流程中的作用是:
①将铅元素从+4价还原为+2价,便于后续“沉铅”
②_______ 。
(4)流程中生成BiOCl的离子方程式:_______ 。
II.锗(Ge)、铅(Pb)都是IVA族元素
(5)基态Ge原子有_______ 个未成对电子,Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为_______ 晶胞的原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为;B为;C为。则D原子的坐标参数为_______ 。
(6)复杂氧化物可改写成氧化物或盐的形式,如可改写为或,请将分别改写成氧化物和盐的形式_______ 。
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【推荐3】现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素,它们位于元素周期表的前四周期。已知B元素L层电子数为K层上的2倍,D的原子核外存8种运动状态不同的电子;E元素与F元素处于同一周期相邻的族,它们的原子序数相差3,且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题:
(1)写出D原子基态的价层电子排布图:________ 。
(2)下列说法错误的是____________ (填序号)。
A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大,所以沸点:
B.电负性:
C.与互为等电子体,结构相似,化学性质相似
D.稳定性:,是因为水分子间存在氢键的缘故
(3)F离子是人体内多种酶的辅因子,人工模拟酶是当前研究的热点。向元素F的硫酸盐溶液中通入过量的气体X(X由C、A两种元素形成的含有10个电子的微粒)可生成,该离子的结构式为____________ (用相关元素符号表示)。
(4)某化合物与F(Ⅰ)(Ⅰ表示元素F的化合价为+1价)结合形成如图所示的离子,该离子中碳原子的杂化方式是_______ 。
(5)已知是直线型分子,并有对称性,且分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构,则中σ键和π键的个数比为____ 。
(6)C元素最高价含氧酸与硫酸酸性强度相近,原因是_______ 。
(7)B单质的一种同素异形体的晶胞如图所示:
则一个晶胞中所含B原子个数为_____ ;其中原子坐标参数为:,,,则c点原子的坐标参数为______ 。(坐标系如图)
(8)D与F形成离子个数比为1:1的化合物晶胞与类似,D离子的配位数是________ ;设该晶胞的棱长为a pm,则该晶体的密度为________ (用相关字母表示,已知阿伏加 德罗常数为NA)
(1)写出D原子基态的价层电子排布图:
(2)下列说法错误的是
A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大,所以沸点:
B.电负性:
C.与互为等电子体,结构相似,化学性质相似
D.稳定性:,是因为水分子间存在氢键的缘故
(3)F离子是人体内多种酶的辅因子,人工模拟酶是当前研究的热点。向元素F的硫酸盐溶液中通入过量的气体X(X由C、A两种元素形成的含有10个电子的微粒)可生成,该离子的结构式为
(4)某化合物与F(Ⅰ)(Ⅰ表示元素F的化合价为+1价)结合形成如图所示的离子,该离子中碳原子的杂化方式是
(5)已知是直线型分子,并有对称性,且分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构,则中σ键和π键的个数比为
(6)C元素最高价含氧酸与硫酸酸性强度相近,原因是
(7)B单质的一种同素异形体的晶胞如图所示:
则一个晶胞中所含B原子个数为
(8)D与F形成离子个数比为1:1的化合物晶胞与类似,D离子的配位数是
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【推荐1】我们的生活离不开材料。我国在新材料领域的研究有了较大的发展,“卡脖子”的技术问题取得了许多方面的突破,新材料的发展也将由原材料、基础化工材料逐步过渡到新型材料、半导体材料、新能量材料、节能材料等中。“天宫”空间站使用的材料中含有Li、Be、B、C、N、O、Al、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等元素。回答下列问题:
(1)下列不同状态的硼中,失去一个电子需要吸收能量最多的是_______ (填标号,下同),用光谱仪可捕捉到发射光谱的是_______ 。
A. B.
C. D.
(2)Be、B、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是_______ 。(用元素符号表示)
(3)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是_______ ,原因是_______ 。
(4)第四周期基态原子中未配对电子数最多的原子的价电子轨道表示式_______ 。
(5)FeSO4·7H2O的结构如下图所示。
①FeSO4·7H2O中H2O与Fe2+的作用力类型是_______ 。
②H2O中O和SO中S均为sp3杂化,H2O中的键角_______ SO中的键角(填“>”“<”或“=”)。
(6)一种掺钴催化剂的晶胞如图所示,则该晶体沿z轴的投影图为_______ (填标号),设阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞参数为anm,则该晶胞的密度为_______ g•cm(用含a、NA的代数式表示)。
(1)下列不同状态的硼中,失去一个电子需要吸收能量最多的是
A. B.
C. D.
(2)Be、B、C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是
(3)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是
(4)第四周期基态原子中未配对电子数最多的原子的价电子轨道表示式
(5)FeSO4·7H2O的结构如下图所示。
①FeSO4·7H2O中H2O与Fe2+的作用力类型是
②H2O中O和SO中S均为sp3杂化,H2O中的键角
(6)一种掺钴催化剂的晶胞如图所示,则该晶体沿z轴的投影图为
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【推荐2】在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的微小晶粒,其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。
(2)乙二胺是一种有机化合物,分子中氮的杂化类型分别是___________ 。乙二胺能与等金属离子形成稳定环状离子,其原因是___________ 。
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:
解释表中氧化物之间熔点差异的原因___________ 。
(4)原子晶体GaAs的晶胞参数,它的晶胞结构如图所示。该晶胞内部存在的共价键数为___________ ;A原子距离B原子所在六面体的侧面的最短距离为___________ (用x表示)pm;该晶胞的密度为___________ 。(阿伏加德罗常数用表示)。
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________(填标号)。
A. | B. | C. | D. |
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:
氧化物 | MgO | |||
熔点/℃ | 1570 | 2800 | 23.8 |
解释表中氧化物之间熔点差异的原因
(4)原子晶体GaAs的晶胞参数,它的晶胞结构如图所示。该晶胞内部存在的共价键数为
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【推荐3】嫦娥五号带回的月球土壤中可能存在金、银、铜、铁、锌、铼等元素。
(1)铼位于第六周期,与锰属于同一副族。类比锰,写出基态铼(Re)原子的价层电子排布式:_____ 。
(2)Cu、位于元素周期表的_____ 区,第二电离能:_____ (填“”“”或“”),原因是_____ 。
(3)甘氨酸亚铁络合物是一种新型的铁营养强化剂,广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。
①中含有第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为_____ (用元素符号表示),碳原子的杂化类型为_____ 。
②甘氨酸的沸点比相同相对分子质量的烷烃大很多,原因是_____ 。
(4)元素铁、钴、镍并称铁系元素,性质具有相似性。某含镍化合物结构如图所示,则分子内的作用力不可能含有_____ (填序号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.配位键 E.氢键 F.范德华力
(5)铜为面心立方最密堆积的金属,其晶胞结构如图所示,已知铜原子的半径为,则铜晶体的密度_____ (只需列出计算式)。
(1)铼位于第六周期,与锰属于同一副族。类比锰,写出基态铼(Re)原子的价层电子排布式:
(2)Cu、位于元素周期表的
(3)甘氨酸亚铁络合物是一种新型的铁营养强化剂,广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。
①中含有第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为
②甘氨酸的沸点比相同相对分子质量的烷烃大很多,原因是
(4)元素铁、钴、镍并称铁系元素,性质具有相似性。某含镍化合物结构如图所示,则分子内的作用力不可能含有
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.配位键 E.氢键 F.范德华力
(5)铜为面心立方最密堆积的金属,其晶胞结构如图所示,已知铜原子的半径为,则铜晶体的密度
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【推荐1】人类文明的发展历程,也是化学物质的认识和发现的历程,其中铁、二氧化碳、青霉素、硝酸钾、乙醇、氨等“分子”改变过人类的世界。
(1)铁原子在基态时,外围电子排布式为____________ 。
(2)CO2的电子式为____________ ,1 mol CO2分子中含有σ键的物质的量为____________ 。
(3)6-氨基青霉烷酸的结构如图所示:
①其中C、N、O原子半径的大小关系为____________ ,电负性的大小关系为____________ ;
②其中采用sp3杂化的原子有C、____________ 。
(4)硝酸钾中NO3-的空间构型为____________ ,写出与NO3-互为等电子体的一种由前二周期元素原子构成的非极性分子化学式____________ 。
(5)乙醇的相对分子质量比氯乙烷小,但其沸点比氯乙烷高,其原因是____________ 。
(6)铁和氨气在640℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构如图所示,若两个最近的Fe原子间的距离为a cm,则该晶体的密度计算式为____________ g/cm3(用NA表示阿伏伽德罗常数)。
(1)铁原子在基态时,外围电子排布式为
(2)CO2的电子式为
(3)6-氨基青霉烷酸的结构如图所示:
①其中C、N、O原子半径的大小关系为
②其中采用sp3杂化的原子有C、
(4)硝酸钾中NO3-的空间构型为
(5)乙醇的相对分子质量比氯乙烷小,但其沸点比氯乙烷高,其原因是
(6)铁和氨气在640℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构如图所示,若两个最近的Fe原子间的距离为a cm,则该晶体的密度计算式为
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【推荐2】前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,已知:X原子的2p轨道为半充满状态;Y原子的L层有2个未成对电子;Z与Y位于同主族;W的+2价简单离子核外电子层排布与Ar原子相同;R原子的d轨道上有3个空轨道。请回答下列问题:
(1)R原子的基态电子排布式为___________________ 。
(2)X、Y原子的第一电离能大小顺序为______________ 。(用元素符号表示)
(3)X的常见单质分子结构中σ键数目为_____________ 。
(4)Z的最高价氧化物对应水化物的酸根离子空间构型为_____ ,中心原子的杂化轨道类型为________ 。
(5)某矿物晶体由Y、W、R三种元素组成,其晶胞结构如图所示。则该矿物的化学式为_________ ,若已知该晶胞的边长为a cm,则该晶胞的密度为_________ g/cm3。(用含a、NA的代数式表示)
(1)R原子的基态电子排布式为
(2)X、Y原子的第一电离能大小顺序为
(3)X的常见单质分子结构中σ键数目为
(4)Z的最高价氧化物对应水化物的酸根离子空间构型为
(5)某矿物晶体由Y、W、R三种元素组成,其晶胞结构如图所示。则该矿物的化学式为
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【推荐3】超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支,还扩展到生命科学和物理学等领域。由将2个分子、2个甲酸丁酯吡啶及2个分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示:
(1)处于第五周期第VIB族,核外电子排布与相似,它的基态价电子排布式是___________ ;核外未成对电子数是___________ 个。
(2)该超分子中存在的化学键类型有___________(填序号)。
(3)与金刚石互为同素异形体,从结构与性质之间的关系解释的熔点远低于金刚石的原因是___________ 。
(4)磷和钼形成的某种化合物的立方晶胞如图所示,已知晶胞中位于顶点和面心,而P原子位于棱边中点和体心。
①P原子的配位数为___________ 。以A为原点建立三维坐标系,B原子的坐标为___________ 。
②若晶胞中距离最近的原子之间的距离为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度为___________ 。(列出计算式即可)
(1)处于第五周期第VIB族,核外电子排布与相似,它的基态价电子排布式是
(2)该超分子中存在的化学键类型有___________(填序号)。
A.键 | B.键 | C.离子键 | D.氢键 |
(4)磷和钼形成的某种化合物的立方晶胞如图所示,已知晶胞中位于顶点和面心,而P原子位于棱边中点和体心。
①P原子的配位数为
②若晶胞中距离最近的原子之间的距离为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度为
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【推荐1】电池在人类生产生活中具有十分重要的作用,其中锂离子电池与太阳能电池占有很大比重。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其材料有单晶硅,还有铜、锗、镓、硒等化合物。
(1)基态亚铜离子中核外电子空间运动状态的数目为_______ 。
(2)若基态硒原子价层电子排布式写成4s24px24py2,则其违背了_______ 。
(3)下图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势,其中表示磷的曲线是_______ (填标号)。
(4)元素X与硅同主族且原子半径最小,X形成的最简单氢化物Q的电子式为_______ ,该分子其中心原子的杂化类型为_______ 。写出一种与Q互为等电子体的离子_______ 。
(5)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性。自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏,其化学式写作Na2B4O7·10H2O,实际上它的结构单元是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]-缩合而成的双六元环,应该写成Na2[B4O5(OH)4]8H2O。其结构如图所示,它的阴离子可形成链状结构,则该晶体中不存在的作用力是_______ (填选项字母)。
A.离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键
(6)GaAs的熔点为1238℃,硬度大,难溶于水。密度为ρg·cm−3,其晶胞结构如图所示。已知GaAs与GaN具有相同的晶胞结构,则二者晶体的类型均为_______ ,GaAs的熔点_______ (填“高于”或“低于”)GaN。Ga和As的摩尔质量分别为MGag•mol−1和MAsg•mol−1,原子半径分别为rGapm和rAspm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______ 。
(1)基态亚铜离子中核外电子空间运动状态的数目为
(2)若基态硒原子价层电子排布式写成4s24px24py2,则其违背了
(3)下图表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势,其中表示磷的曲线是
(4)元素X与硅同主族且原子半径最小,X形成的最简单氢化物Q的电子式为
(5)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性。自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏,其化学式写作Na2B4O7·10H2O,实际上它的结构单元是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]-缩合而成的双六元环,应该写成Na2[B4O5(OH)4]8H2O。其结构如图所示,它的阴离子可形成链状结构,则该晶体中不存在的作用力是
A.离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键
(6)GaAs的熔点为1238℃,硬度大,难溶于水。密度为ρg·cm−3,其晶胞结构如图所示。已知GaAs与GaN具有相同的晶胞结构,则二者晶体的类型均为
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【推荐2】黄铜矿(主要成分为)可用于冶炼,主要物质转化过程如下:
(1)与共热制备的反应中,每生成1mol转移的电子数为______ 。
(2)为减少对环境的污染,在高温时可以用CaO将其转化为,反应的化学方程式为______ 。
(3)中心原子的杂化方式是______ ,用价层电子对互斥理论解释的空间结构不同于的原因:______ 。
(4)如图中,表示晶胞的是______ (填“图1”或“图2”)。
(5)与都可视为离子晶体,且结构相似,但的熔点比的高约100℃,原因是______ 。
(6)的晶胞如图3所示。
①图4所示结构单元不能 作为晶胞的原因是______ 。
②从图3可以看出,每个晶胞中含有的Cu原子个数为______ .
③已知:晶体的密度是,阿伏加德罗常数的值为.晶胞中底边边长______ pm(用计算式表示;的摩尔质量为)。
(1)与共热制备的反应中,每生成1mol转移的电子数为
(2)为减少对环境的污染,在高温时可以用CaO将其转化为,反应的化学方程式为
(3)中心原子的杂化方式是
(4)如图中,表示晶胞的是
(5)与都可视为离子晶体,且结构相似,但的熔点比的高约100℃,原因是
(6)的晶胞如图3所示。
①图4所示结构单元
②从图3可以看出,每个晶胞中含有的Cu原子个数为
③已知:晶体的密度是,阿伏加德罗常数的值为.晶胞中底边边长
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【推荐3】1751年瑞典人克朗斯塔特用木炭还原红镍矿首次制得金属镍。回答下列问题:
(1)Ni元素位于周期表中___ ,其基态原子外围电子排布式是___ ,其中能量最高电子位于__ 能级。
(2)镍和苯基硼酸在催化剂作用下可以合成丙烯醇(),其相对分子质量等于丙醛(),但两者沸点相差较大,原因是____ 。
(3)实验室常用丁二酮肟检验镍离子的存在。如图为丁二酮肟结构,该物质中四种元素的电负性由大到小顺序是____ ,其中C原子的杂化方式为____ ,1mol该物质含σ键____ mol。丁二酮肟离子可与反应,生成鲜红色的沉淀二丁二酮肟合镍,二丁二酮肟合镍结构中存在两个“五元配位环”,可知与形成配位键的原子为___ 。
(4)AB型离子晶体离子配位数和离子半径比有关:
NiO属于离子型晶体,该晶体中半径为140pm,半径为69pm,则NiO晶体构型属于下列___ (填序号)晶体类型。
(5)已知NiO晶胞密度为,则镍氧原子间的最短距离为___ cm(用含d的式子表示)。
(1)Ni元素位于周期表中
(2)镍和苯基硼酸在催化剂作用下可以合成丙烯醇(),其相对分子质量等于丙醛(),但两者沸点相差较大,原因是
(3)实验室常用丁二酮肟检验镍离子的存在。如图为丁二酮肟结构,该物质中四种元素的电负性由大到小顺序是
(4)AB型离子晶体离子配位数和离子半径比有关:
0.225~0.414 | 0.414~0.732 | 0.732~1 | |
配位数 | 4 | 6 | 8 |
(5)已知NiO晶胞密度为,则镍氧原子间的最短距离为
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