2016年诺贝尔化学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家,其研究对象之一“分子开关”与大环主体分子苯芳烃有关。回答下列问题:
(1)对叔丁基杯[4]芳烃(如图1所示)可用于Ⅲ
族元素形成的阳离子萃取,如
、
。基态二价钪离子(
)核外电子排布式为___________ 。
(2)对叔丁基杯[4]芳烃由4个羟基构成杯底,其中氧原子的杂化类型为___________ ,羟基间较强的相互作用为___________ 。
(3)不同大小的杯芳烃能识别某些离子,如
等。根据等电子体原理,
的空间构型为___________ 。
(4)已知
分子结构如图2所示,
晶胞示意图如图3所示(小黑点代表
分子)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/19/2767684151861248/2768425189728256/STEM/d8e3067a631243719e70fbcf219a5d86.png?resizew=459)
一个
分子中含有
键个数为___________ ,与每个
分子距离最近且相等的
分子有___________ 个,
晶体的密度为___________
(列出计算式即可)。
(1)对叔丁基杯[4]芳烃(如图1所示)可用于Ⅲ
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(2)对叔丁基杯[4]芳烃由4个羟基构成杯底,其中氧原子的杂化类型为
(3)不同大小的杯芳烃能识别某些离子,如
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(4)已知
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一个
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更新时间:2021-07-21 13:36:03
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【推荐1】硼及其化合物在结构上的复杂性和键型上的多样性,极大地丰富和扩展了现有的共价键理论,因此ⅢA族元素及其化合物在无机化学发展中占有独特的地位。回答:
(1)某同学写出了铝原子的4种不同状态的电子排布图,其中能量最低的是___________ (填字母代号),电子由状态C到状态B所得原子光谱为___________ 光谱(填“发射”或“吸收”)。
A.
B.
C.
D.
(2)BF3、NF3、CH4的键角由大到小的顺序为___________ 。
(3)BF3可与HF形成HBF4(四氟硼酸),在水中可以部分电离产生H+和BF
,与BF
互为等电子体的分子有___________ (写一个)。
(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:
在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有___________ ;配位键存在于___________ 原子之间(填原子的数字标号);m=___________ (填数字)。
(5)砷化镓属于第三代半导体,晶胞结构与金刚石相似,如图所示。
①晶胞中原子坐标参数A为
,B为
,
,则D为___________ 。
②阿伏伽德罗常数的值为
,砷化镓的密度为___________
(列出计算式)。
(1)某同学写出了铝原子的4种不同状态的电子排布图,其中能量最低的是
A.
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/16/6141819b-4971-431c-94d3-ab7899f19a82.png?resizew=245)
C.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/16/25cf26e8-09f5-453f-9b82-d947a5647bd8.png?resizew=245)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/16/35937131-ed3c-4284-9cf2-1d83df3fec50.png?resizew=244)
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(3)BF3可与HF形成HBF4(四氟硼酸),在水中可以部分电离产生H+和BF
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(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:
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在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有
(5)砷化镓属于第三代半导体,晶胞结构与金刚石相似,如图所示。
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①晶胞中原子坐标参数A为
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②阿伏伽德罗常数的值为
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【推荐2】氟化镁钾(
)是一种具有优良光学性能的材料,其晶胞结构如下。以该晶胞结构为基础,将相似离子取代或部分取代,可合成多种新型材料。
(1)
晶体中,每个
周围有___________ 个距离最近的
。
(2)进行离子取代的重要参数为离子半径。下表是
、
、
的数据,请从原子结构角度解释
的原因:___________ 。
(3)
半径与
接近,将
部分由
取代,可以带来电荷不平衡性和反应活性。从而合成新型催化剂材料。
①基态
价电子的轨道表示式为___________ 。
②某实验室合成新型催化剂材料
(
是平衡电荷引入的填隙阴离子,不破坏原有晶胞结构)。已知晶胞棱长为
。若要合成厚度为
。面积为
的催化剂材料,理论上需要掺杂的
约为___________
(
,
,阿伏加德罗常数约为
)。
(4)我国科研工作者以
晶体结构为框架,依据“体积匹配原则”合成了具有独特电学性能的
晶体。其框架中的
由
取代,
位置嵌入有机阳离子
,
位置沿棱方向嵌入直线型
。已知
与
的结构简式如下:
:
:
①
中N原子的杂化方式为___________ ,
中心N原子的杂化方式为___________ 。
②
的转动不会影响晶体骨架,这是因为除离子键外,该晶体中微粒间还存在着其他相互作用。如邻近的
与
还存在着___________ ,上述相互作用不会随
的转动改变。
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(1)
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(2)进行离子取代的重要参数为离子半径。下表是
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离子 | ![]() | ![]() | ![]() |
离子半径![]() | 136 | 65 | 133 |
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①基态
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②某实验室合成新型催化剂材料
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(4)我国科研工作者以
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①
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②
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解答题-结构与性质
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【推荐3】
A、B、C、D、E、F、G均是原子序数小于36的元素。A的基态原子外围电子排布式为3s 2;B原子的L电子层的p能级上有一个空轨道;C元素的基态原子最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子;D的原子的2p轨道上有l个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反;E是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素;F和G在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数F比G小2。
根据信息回答下列问题:
(1)C的外围电子排布图为_______ 。C与氢元素可分别形成含10个电子的分子、阴离子和阳离子,阳离子中中心原子的杂化类型为_____ ;分子的VSEPR模型名称为_____ ;阴离子的立体构型为______ 。
(2)A的元素符号为_____ ;G的价电子排布式为_______ 。
(3)F与BD易形成配合物F(BD)5,在F(BD)5中F的化合价为_____ ; BD分子的结构式为_____ , 1molBD分子中含有_____ molπ键。
(4)B、C、D、E原子两两相互化合形成的分子有多种,请列举两种分子内所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子_______ (写分子式)。
A、B、C、D、E、F、G均是原子序数小于36的元素。A的基态原子外围电子排布式为3s 2;B原子的L电子层的p能级上有一个空轨道;C元素的基态原子最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子;D的原子的2p轨道上有l个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反;E是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素;F和G在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数F比G小2。
根据信息回答下列问题:
(1)C的外围电子排布图为
(2)A的元素符号为
(3)F与BD易形成配合物F(BD)5,在F(BD)5中F的化合价为
(4)B、C、D、E原子两两相互化合形成的分子有多种,请列举两种分子内所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐1】1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献.
(1)科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体的晶格能数据如下表:
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是__________ ,Na、Mg、Al第一电离能I1从小到大的排列顺序是____________ 。
(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如图,其中配位键和氢键均采用虚线表示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/1/8/1576242515181568/1576242515591168/STEM/e09225b6bec14efd9c4fc471916fe90b.png?resizew=294)
①实验证明,用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大,其原因是_________________ 。
②SO42-中S原子的杂化类型是_____ ,与其互为等电子体的分子有________ (任写一种)。
③Cu2+还能与NH3、Cl-等形成配位数为4的配合物,[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有__ (填序号)。
A.配位键 B.离子键 C.极性共价键 D.非极性共价键
④写出基态Cu原子的外围电子排布式________ ;金属铜采用面心立方堆积方式,已知Cu原子的半径为r pm,相对原子质量为M,NA表示阿伏加德罗常数,则金属铜的密度是_____ g/cm3(列出计算式)。
(1)科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体的晶格能数据如下表:
晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ•mol-1) | 786 | 715 | 3401 |
(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如图,其中配位键和氢键均采用虚线表示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/1/8/1576242515181568/1576242515591168/STEM/e09225b6bec14efd9c4fc471916fe90b.png?resizew=294)
①实验证明,用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大,其原因是
②SO42-中S原子的杂化类型是
③Cu2+还能与NH3、Cl-等形成配位数为4的配合物,[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有
A.配位键 B.离子键 C.极性共价键 D.非极性共价键
④写出基态Cu原子的外围电子排布式
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】我国从国外进口某原料经测定主要含有A、B、C、D、E五种前四周期元素,且原子序数依次增大。元素A、B、C、D、E的原子结构等信息如下:
请回答下列问题(用A、B、C、D、E所对应的元素符号作答):
(1)B、C、D第一电离能由小到大为_________________ 。
(2)E的基态原子的核外电子排布式为____________ 。
(3)A2B2D4常用作除锈剂,该分子中B的杂化方式为______________ ;1 mol A2B2D4分子中含有σ键数目为_____________ 。
(4)与化合物BD互为等电子体的阴离子化学式为_____________ (任写一种)。
(5)B2A6、C2A4分子中均含有18个电子,它们的沸点相差较大,主要原因是____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/2/28/1633791518900224/1636083560308736/STEM/d7d288c514a84afd80d653d80ee3515a.png?resizew=120)
(6)BD2在高温高压下所形成晶体的晶胞如图所示。一个该晶胞中含___________ 个D原子。
元素 | 元素性质或原子结构 |
A | 周期表中原子半径最小的元素 |
B | 原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同 |
C | 最外层p轨道半充满 |
D | 位于短周期,其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍 |
E | 位于第四周期,内层电子全充满,且原子的最外层电子数与A的相同 |
(1)B、C、D第一电离能由小到大为
(2)E的基态原子的核外电子排布式为
(3)A2B2D4常用作除锈剂,该分子中B的杂化方式为
(4)与化合物BD互为等电子体的阴离子化学式为
(5)B2A6、C2A4分子中均含有18个电子,它们的沸点相差较大,主要原因是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/2/28/1633791518900224/1636083560308736/STEM/d7d288c514a84afd80d653d80ee3515a.png?resizew=120)
(6)BD2在高温高压下所形成晶体的晶胞如图所示。一个该晶胞中含
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【推荐3】钒具有众多优异的物理性能和化学性能,因而钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称;钒的化合物被广泛用作催化剂、燃料及电池等。
回答下列问题:
(1)钒的基态原子的价层电子排布式为_____ ;钒在周期表中的位置为_____ 。
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示,则该氧化物的化学式为_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/27/cbc1b3ed-f163-487e-b734-3135792300b5.png?resizew=165)
(3)V2O5是一种常见的催化剂,在合成硫酸、硝酸中起到非常重要的作用。
①五氧化二钒的结构简式为(
),则该结构中σ键与π键个数之比为_____ 。
②V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4)。VO43﹣与PO43﹣的空间构型相同,其中V原子的杂化方式为_____ ,再写出一种空间构型与之相同的阳离子_____ (填离子符号)。
(4)已知单质钒的晶胞结构如图2所示,假设晶胞的棱长为dnm,密度为ρg•cm﹣3,则钒的相对原子质量为_____ 。(设阿伏加 德罗常数的值为NA)
回答下列问题:
(1)钒的基态原子的价层电子排布式为
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示,则该氧化物的化学式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/27/cbc1b3ed-f163-487e-b734-3135792300b5.png?resizew=165)
(3)V2O5是一种常见的催化剂,在合成硫酸、硝酸中起到非常重要的作用。
①五氧化二钒的结构简式为(
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/27/de6dbca6-a1ee-4fea-8d71-1bfefb57730d.png?resizew=130)
②V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4)。VO43﹣与PO43﹣的空间构型相同,其中V原子的杂化方式为
(4)已知单质钒的晶胞结构如图2所示,假设晶胞的棱长为dnm,密度为ρg•cm﹣3,则钒的相对原子质量为
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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】物质结构与性质
(1)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于_______ 晶体。
(2)Fe的价层电子排布式_______ 。
(3)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,如ClF3、BrF3,常温下它们都是易挥发的液体。ClF3的熔、沸点比BrF3的_______ (填“高”或“低”)。
(4)如图为CO2分子晶体结构的一部分,观察图形。试说明每个CO2分子周围有_______ 个与之紧邻的CO2分子;该结构单元平均占有_______ 个CO2分子。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/10/2913458840485888/3066044071313408/STEM/26b2edfbbd8a4662ba76a75af70162f9.png?resizew=236)
(5)CO2属于_______ 分子,立体结构型_______ 形,CO2中碳原子的杂化类型是_______ 。
(1)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于
(2)Fe的价层电子排布式
(3)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,如ClF3、BrF3,常温下它们都是易挥发的液体。ClF3的熔、沸点比BrF3的
(4)如图为CO2分子晶体结构的一部分,观察图形。试说明每个CO2分子周围有
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/10/2913458840485888/3066044071313408/STEM/26b2edfbbd8a4662ba76a75af70162f9.png?resizew=236)
(5)CO2属于
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
【推荐2】Li、Fe、As、Zn等均为重要的合金材料,回答下列问题
(1)Li的焰色反应为紫红色,很多金属元素能产生焰色反应的原因是_______
(2)KSCN和K4[Fe(CN)6]常用于检验Fe3+,SCN-的立体构型为_______ ,K4[Fe(CN)6]中所含元素电负性由大到小的顺序为_______ 。
(3)H3AsO3的酸性弱于H3AsO4的原因为_______ 。 含砷有机物“对氨基苯胂酸”的结构简式如图,As原子轨道杂化类型为_______ ,lmol对氨基苯胂酸含
键数目为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/12/2934220593324032/2934822440058880/STEM/417b4a7a-6265-4b10-8b87-537bbab50326.png?resizew=177)
(4)锌和镉位于同一副族,而锌与铜相邻。现有4种铜、锌元素的相应状态,
①锌:[Ar]3dl04s2、②锌:[Ar]3dl04s1、③铜:[Ar]3d104s1、 ④铜: [Ar]3d10失去1个电子需要的能量由大到小排序是_______(填字母)。
(5)Li2O为离子晶体,具有反萤石结构,晶胞如下图所示。则O2-配位数为_______ ,若晶胞参数为bnm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Li2O的密度为_______ g·cm-3(列出计算式即可)。
(1)Li的焰色反应为紫红色,很多金属元素能产生焰色反应的原因是
(2)KSCN和K4[Fe(CN)6]常用于检验Fe3+,SCN-的立体构型为
(3)H3AsO3的酸性弱于H3AsO4的原因为
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(4)锌和镉位于同一副族,而锌与铜相邻。现有4种铜、锌元素的相应状态,
①锌:[Ar]3dl04s2、②锌:[Ar]3dl04s1、③铜:[Ar]3d104s1、 ④铜: [Ar]3d10失去1个电子需要的能量由大到小排序是_______(填字母)。
A.④②①③ | B.④②③① | C.①②④③ | D.①④③② |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/12/2934220593324032/2934822440058880/STEM/24eecc72-e4a4-4148-9f4b-90f74ebb6620.png?resizew=154)
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】2019年8月13日中国科学家合成了首例缺陷诱导的晶态无机硼酸盐单一组分白光材料Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2并获得了该化合物的LED器件,该研究结果有望为白光发射的设计和应用提供一个新的有效策略。
(1)基态Sn原子价电子排布式为_______ ,基态氧原子的价层电子排布式不能表示为2s22px22py2,因为这违背了_______ 原理(规则)。
(2)[B(OH)4]-中硼原子的杂化轨道类型为______ ,氧原子的价层电子对互斥模型是_____ 。[Sn(OH)6] 2-中,Sn与O之间的化学键不可能是_____ 。
a.π键 b.σ键 c.配位键 d.极性键
(3)氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,写出氨硼烷的结构式_______ ,并写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子_______ (填化学式)。
(4)已知硼酸(H3BO3)为一元弱酸,写出硼酸表现一元弱酸性的电离方程式________ 。
(5)碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物中,熔点较高的是_______ (填化学式),其原因是___________ 。
(6)超高热导率半导体材料——砷化硼(BAs)的晶胞结构如图所示,则2号砷原子的坐标为______ 。已知阿伏加 德罗常数的值为NA,若晶胞中As原子到B原子最近距离为a pm,则该晶体的密度为______ g·cm-3(列出含a、NA的计算式即可)。
(1)基态Sn原子价电子排布式为
(2)[B(OH)4]-中硼原子的杂化轨道类型为
a.π键 b.σ键 c.配位键 d.极性键
(3)氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,写出氨硼烷的结构式
(4)已知硼酸(H3BO3)为一元弱酸,写出硼酸表现一元弱酸性的电离方程式
(5)碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物中,熔点较高的是
(6)超高热导率半导体材料——砷化硼(BAs)的晶胞结构如图所示,则2号砷原子的坐标为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/10/2481635426369536/2481679651266560/STEM/9051991a638a4c0fa1d65db377888d67.png?resizew=255)
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