KZnF3被认为是良好的光学基质材料,可由K2CO3、ZnF2、NH4HF2制备。回答下列问题:
(1)基态F原子的价电子轨道表达式为_______ ;基态Zn原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为_______ 。
(2)NH4HF2的组成元素的电负性由大到小的顺序为_______ (用元素符号表示);其中N原子的杂化方式为_______ ;HF能形成分子缔合体(HF)n的原因为_______ 。
(3)ZnF2具有金红石型四方结构,KZnF3具有钙钛矿型立方结构,两种晶体的晶胞结构如图所示:
①ZnF2和KZnF3晶体(晶胞顶点为K+ )中,Zn的配位数之比为_______ ;
②若NA表示阿伏加德罗常数的值,则ZnF2晶体的密度为_______ g/cm3(用含a、c、NA的代数式表示)。
(1)基态F原子的价电子轨道表达式为
(2)NH4HF2的组成元素的电负性由大到小的顺序为
(3)ZnF2具有金红石型四方结构,KZnF3具有钙钛矿型立方结构,两种晶体的晶胞结构如图所示:
①ZnF2和KZnF3晶体(晶胞顶点为K+ )中,Zn的配位数之比为
②若NA表示阿伏加德罗常数的值,则ZnF2晶体的密度为
更新时间:2022-04-26 22:12:58
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【推荐1】X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如表所示:
(1)W在元素周期表中的位置是___________ ,属于___________ 区。
(2)X基态原子的电子排布图为___________ 。
(3)同一周期中与X相邻的共三种元素的第一电离能由小到大的顺序为___________ (用元素符号表示)。
(4)X的一种氢化物H2X2分子中极性键和非极性键数目之比为___________ 。
(5)W2+和W3+中更稳定的是___________ (用离子符号),用一个离子方程式证明___________ 。
元素 | 相关信息 |
X | X的一种核素的质量数为18,中子数为10 |
Y | Y与X同主族,且它的一种氧化物是导致酸雨的主要物质之一 |
Z | Z的单质常温下为黄绿色气体 |
W | W的基态原子核外有4个未成对电子 |
(2)X基态原子的电子排布图为
(3)同一周期中与X相邻的共三种元素的第一电离能由小到大的顺序为
(4)X的一种氢化物H2X2分子中极性键和非极性键数目之比为
(5)W2+和W3+中更稳定的是
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【推荐2】锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。
(1)基态原子的价电子轨道表示式为_______ 。
(2)锌离子的一种配合物为,其阴离子的结构如下:
①该配合物中的配位数是_______ ;由_______ (填名称,下同)分子中的_______ 原子提供孤电子对形成配位键。
②阴离子中碳原子的杂化轨道类型是_______ 。
(3)一种硫化锌的晶胞结构如图1所示,从晶胞上底面向下底面的俯视图如图2所示。
①该晶胞中含_______ 个。
②已知该晶体的密度为,晶胞底面边长为,用表示阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的高为_______ (用含、、的代数式表示)。
(1)基态原子的价电子轨道表示式为
(2)锌离子的一种配合物为,其阴离子的结构如下:
①该配合物中的配位数是
②阴离子中碳原子的杂化轨道类型是
(3)一种硫化锌的晶胞结构如图1所示,从晶胞上底面向下底面的俯视图如图2所示。
①该晶胞中含
②已知该晶体的密度为,晶胞底面边长为,用表示阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的高为
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【推荐3】R、T、W、X、Y、Z为前四周期元素,且W、X、Y、Z的核电荷数依次增大。表中列出它们的性质和结构:
(1)Y原子的核外电子排布式为___________ ,Z原子的价层电子轨道表示式为___________ 。
(2)Y与X以1:1形成的化合物中含有的化学键类型有___________ 。
(3)WTR分子中的三个原子除W原子外均为8电子构型,根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的类型有___________ 。
(4)与Z同周期某元素的三价阳离子比其二价阳离子更稳定,该元素位于周期表___________ 区。
(5)RW3分子的空间构型为___________ 。
(6)钛酸钡是一种典型钙钛矿型结构晶体,其晶胞如图,写出其化学式:___________ 。
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
R | 原子价电子排布式为nsnnpn+1 |
T | 基态原子核外3个能级上有电子,且各能级上的电子数相等 |
W | 原子电子层数与核外电子数相等 |
X | 核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等 |
Y | 单质及其化合物的焰色反应为黄色 |
Z | 第四周期未成对电子数最多的元素 |
(2)Y与X以1:1形成的化合物中含有的化学键类型有
(3)WTR分子中的三个原子除W原子外均为8电子构型,根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的类型有
(4)与Z同周期某元素的三价阳离子比其二价阳离子更稳定,该元素位于周期表
(5)RW3分子的空间构型为
(6)钛酸钡是一种典型钙钛矿型结构晶体,其晶胞如图,写出其化学式:
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【推荐1】甲醇(CH3OH)空气氧化法是生产工业甲醛(HCHO)的常用方法。发生的反应为2CH3OH+O22+2H2O
(1)C、H、O 三种元素的电负性由大到小的顺序为___________ 。
(2)H2O的中心原子上的孤电子对数为___________ 。
(3)HCHO分子内σ键与π键个数之比为___________ ,HCHO的空间结构为___________ 。
(4)CH3OH和HCHO分子中碳原子的杂化轨道类型分别为___________ 和___________ 。
(5)甲醇氧化生成HCHO时,会产生CO、CO2、CH3OCH3等副产物。相同条件下,CO2的沸点比O2的高,主要原因为___________ 。
(6)工业上利用甲醛易溶于水的性质吸收产品,解释甲醛易溶于水的原因:___________ 。
(1)C、H、O 三种元素的电负性由大到小的顺序为
(2)H2O的中心原子上的孤电子对数为
(3)HCHO分子内σ键与π键个数之比为
(4)CH3OH和HCHO分子中碳原子的杂化轨道类型分别为
(5)甲醇氧化生成HCHO时,会产生CO、CO2、CH3OCH3等副产物。相同条件下,CO2的沸点比O2的高,主要原因为
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解题方法
【推荐2】下表为长式周期表的一部分其中的编号代表对应的元素.
请回答下列问题:
(1)表中属于 ds 区的元素是___________ (填元素符号)它的基态原子的价电子排布式为___________ 。
(2)表中元素①的 6 个原子与元素③的 6 个原子形成的某种平面环状分子其分子式为____________ ,其中元素③的基态原子轨道表达式为___________ ;①和⑥形成的一种常见四原子分子的化学式为___________ ,它是 _________________ (填“极性”、“非极性”)分子。
(3)某元素原子的价电子排布式为 nsnnpn+1,该元素原子的电子层上未成对电子数为___________ ;该元素与元素①形成的最简单分子 X 的电子式为___________ 。
(4)元素⑤的电负性___________ ④元素的电负性(选填>、=、<下同);元素⑥的第一电离能___________ 原子序数为 16 的元素的第一电离能。
(5)用电子式表示元素④和⑦组成的化合物的形成过程________________________ 。
(6)上表中元素⑤的氢氧化物为两性氢氧化物,请写出元素⑤的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:_______________________________ 。
请回答下列问题:
(1)表中属于 ds 区的元素是
(2)表中元素①的 6 个原子与元素③的 6 个原子形成的某种平面环状分子其分子式为
(3)某元素原子的价电子排布式为 nsnnpn+1,该元素原子的电子层上未成对电子数为
(4)元素⑤的电负性
(5)用电子式表示元素④和⑦组成的化合物的形成过程
(6)上表中元素⑤的氢氧化物为两性氢氧化物,请写出元素⑤的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:
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【推荐3】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。
Ⅰ.第一代电池的光电转换材料是单晶硅。某单晶硅制备工艺中涉及的主要物质转化如下:
(1)下列事实能作为“非金属性C比Si强”的证据的是___________ (填字母)。
a.ⅰ中,C做还原剂
b.碳酸的酸性强于硅酸
c.碳酸的热稳定性弱于硅酸
(2)ⅱ中,1mol Si与3mol HCl反应转移4mol电子。
①该反应的化学方程式为___________ 。
②中,H的化合价为___________ ,由此推测Si的电负性比H的___________ (填“大”或“小”)。
(3)ⅲ中,利用沸点差异,可直接实现高纯硅与的分离,从晶体类型角度解释其原因:___________ 。
Ⅱ.第二代电池的光电转换材料是一种无机物薄膜,其光电转化率高于单晶硅。科学家在元素周期表中Si的附近寻找到元素A和D,并制成化合物AD的薄膜,其晶体结构类似单晶硅。Si、A、D在元素周期表中的位置关系如图所示。
(4)基态A原子核外电子排布式为___________ 。
(5)D的第一电离能比Se的大,从原子结构角度说明理由:___________ 。
Ⅰ.第一代电池的光电转换材料是单晶硅。某单晶硅制备工艺中涉及的主要物质转化如下:
(1)下列事实能作为“非金属性C比Si强”的证据的是
a.ⅰ中,C做还原剂
b.碳酸的酸性强于硅酸
c.碳酸的热稳定性弱于硅酸
(2)ⅱ中,1mol Si与3mol HCl反应转移4mol电子。
①该反应的化学方程式为
②中,H的化合价为
(3)ⅲ中,利用沸点差异,可直接实现高纯硅与的分离,从晶体类型角度解释其原因:
Ⅱ.第二代电池的光电转换材料是一种无机物薄膜,其光电转化率高于单晶硅。科学家在元素周期表中Si的附近寻找到元素A和D,并制成化合物AD的薄膜,其晶体结构类似单晶硅。Si、A、D在元素周期表中的位置关系如图所示。
Si | ||
A | D |
(4)基态A原子核外电子排布式为
(5)D的第一电离能比Se的大,从原子结构角度说明理由:
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【推荐1】X、Y、Z、W四种元素的部分信息如下表所示。
回答下列问题:
(1)X、Y、Z三种元素电负性由大到小的顺序为___________ (用具体的元素符号填写)。
(2)化合物、、(气态或液态时)中,中心原子的轨道类型不是杂化的是___________ (填化学式,下同),分子构型是正四面体的是___________ ,属于___________ (极性分子、非极性分子)。
(3)已知的熔点:306℃,沸点:319℃,则的晶体类型为___________ 。
(4)在金属材料中添加颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。具有体心四方结构,如图所示。处于顶角位置的是___________ 原子。设Cr和Al原子半径分别为和,则金属原子空间占有率为___________ %(列出计算表达式)。
元素 | X | Y | Z | W |
相关信息 | 短周期元素,最高化合价为+7价 | 基态原子中,电子占据的最高能层符号为M,最高能级上只有两个自旋方向相同的电子 | Z元素的价电子构型为 | W元素正三价离子的3d轨道为半充满状态 |
回答下列问题:
(1)X、Y、Z三种元素电负性由大到小的顺序为
(2)化合物、、(气态或液态时)中,中心原子的轨道类型不是杂化的是
(3)已知的熔点:306℃,沸点:319℃,则的晶体类型为
(4)在金属材料中添加颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。具有体心四方结构,如图所示。处于顶角位置的是
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【推荐2】全固态激光器所用的磷酸钛氧钾、氟硼铍酸钾是一种非线性光学晶体,我国是率先掌握通过非线性光学晶体变频来获得深紫外激光技术的国家,回答下列问题。
(1)写出Ti基态原子的价电子排布式___________ ,电子占据的轨道数为___________ 个。
(2)Be和B的第一电离能的原因是___________ 。
(3)在水溶液中存在解离反应:H,中存在配位键,其中B原子的杂化类型是___________ ,从原子结构分析中能形成配位键的原因是___________ 。
(4)氟硼酸钾是制备氟硼铍酸钾的原料之一,氟硼酸钾在高温下分解为KF和,二者的沸点分别为1500℃、-101℃。KF的沸点远高于的原因是___________ 。
(5)晶体也是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立方结构,边长为,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为___________ (保留三位有效数字)nm,与K紧邻的O个数为___________ 。
(1)写出Ti基态原子的价电子排布式
(2)Be和B的第一电离能的原因是
(3)在水溶液中存在解离反应:H,中存在配位键,其中B原子的杂化类型是
(4)氟硼酸钾是制备氟硼铍酸钾的原料之一,氟硼酸钾在高温下分解为KF和,二者的沸点分别为1500℃、-101℃。KF的沸点远高于的原因是
(5)晶体也是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立方结构,边长为,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为
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【推荐3】(1)2019年诺贝尔化学奖颁给了三位在锂电池领域做出突出贡献的科学家。
①基态锂原子核外有________ 种不同空间运动状态的电子。
②状态的锂到 状态的锂所得的原子光谱是________ 光谱。
③锂和铍相比,锂的第Ⅱ电离能________ (填“>”“<”或“=”)铍的第Ⅱ电离能。
(2)某锂离子电池的正极材料为。
①基态原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)是________ 。
②磷元素是生物体不可缺少的元素之一,把一种填有的苏打石灰玻璃移植到体内,钙离子和磷酸根离子在玻璃和骨头的间隙中溶出,有助于诱导新的骨骼生成。的结构如图I所示,其中原子的杂化方式是________ ,是________ (填“极性”或“非极性”)分子。
③原子形成的含氧酸有很多种结构,图Ⅱ是某种多聚磷酸根的结构示意图。这种多聚磷酸的化学式为________ (用表示磷原子的个数)。
(3)某锂电池负极材料晶体中嵌入两层石墨层中导致石墨堆积方式发生改变,形成如图Ⅲ所示的晶体结构。
①石墨是一种导体,但石墨的导电性只能沿石墨平面的方向,原因是________ 。
②已知最近碳一碳原子间的距离是,则最近锂一锂离子间的距离是________ ;石墨层之间的距离是(其中),表示阿伏加 德罗常数的值,该晶体的密度是________ (列出计算式即可)。
①基态锂原子核外有
②状态的锂到 状态的锂所得的原子光谱是
③锂和铍相比,锂的第Ⅱ电离能
(2)某锂离子电池的正极材料为。
①基态原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)是
②磷元素是生物体不可缺少的元素之一,把一种填有的苏打石灰玻璃移植到体内,钙离子和磷酸根离子在玻璃和骨头的间隙中溶出,有助于诱导新的骨骼生成。的结构如图I所示,其中原子的杂化方式是
③原子形成的含氧酸有很多种结构,图Ⅱ是某种多聚磷酸根的结构示意图。这种多聚磷酸的化学式为
(3)某锂电池负极材料晶体中嵌入两层石墨层中导致石墨堆积方式发生改变,形成如图Ⅲ所示的晶体结构。
①石墨是一种导体,但石墨的导电性只能沿石墨平面的方向,原因是
②已知最近碳一碳原子间的距离是,则最近锂一锂离子间的距离是
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解答题-工业流程题
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【推荐1】湿法炼锌综合回收系统产出的萃余液中含有Na2SO4、ZnSO4、H2SO4,还含有Mn2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Fe2+、Al3+等,一种将萃余液中有价离子分步分离、富集回收的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“氧化”时,Mn2+、Fe2+均发生反应。后者发生反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______ 。
(2)“调pH”时,所得“滤渣1”中除含有MnO2和外,还有_______ 。
(3)“除镉”时,发生反应的类型为_______ 。
(4)“除钴镍”时,有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物。其净化原理可表示为:
反应时,接受电子对的一方是_______ ;Ni2+价电子排布式为_______ 。
(5)“沉锌”时有气体生成,则生成碱式碳酸锌的离子方程式为_______ 。
(6)“沉锌”时,所得滤液经硫酸酸化后,用惰性电极电解可制备Na2S2O8,从而实现原料的循环利用,该电解过程中总反应的化学方程式为_______ 。
(7)氧化锌有多种晶体结构,其中一种晶胞结构及晶胞参数如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为NA,则该氧化锌晶体的密度为_______ g⋅cm-3(列出计算式即可)。
回答下列问题:
(1)“氧化”时,Mn2+、Fe2+均发生反应。后者发生反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(2)“调pH”时,所得“滤渣1”中除含有MnO2和外,还有
(3)“除镉”时,发生反应的类型为
(4)“除钴镍”时,有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物。其净化原理可表示为:
反应时,接受电子对的一方是
(5)“沉锌”时有气体生成,则生成碱式碳酸锌的离子方程式为
(6)“沉锌”时,所得滤液经硫酸酸化后,用惰性电极电解可制备Na2S2O8,从而实现原料的循环利用,该电解过程中总反应的化学方程式为
(7)氧化锌有多种晶体结构,其中一种晶胞结构及晶胞参数如图所示。已知阿伏加德罗常数的值为NA,则该氧化锌晶体的密度为
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【推荐2】钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的母体材料,广泛应用于多个领域。以BaCl2溶液、TiCl4溶液、H2C2O4溶液为原料制备前驱体草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O],再经高温煅烧制得钛酸钡粉体。
(1)Ti位于元素周期表中的___________ 区。
(2)补全制备前驱体草酸氧钛钡晶体的化学反应方程式。___________ 。
BaCl2+TiCl4+2H2C2O4+H2O=BaTiO(C2O4)2·4H2O↓+___________
(3)煅烧过程中有无水草酸氧钛钡晶体生成,其结构如图所示。
①中的C原子采取___________ 杂化轨道成键。
②理论研究表明:中四个碳氧键完全相同,所有原子共面的平面型结构[图(a)]不如非平面型结构(每个C原子与临近的3个原子形成的平面相互垂直)[图(b)]稳定。非平面型结构更稳定的原因是___________ 。
③H2C2O4的Ka1大于CH3COOH的Ka,从结构角度解释原因___________ 。
(4)立方钛酸钡晶体的结构如图所示。
①O2-周围与它最近且距离相等的O2-有___________ 个。
②该晶体晶胞的边长为anm,晶体密度为___________ g·cm-3。(列出计算式,已知阿伏伽德罗常数为NA,1nm=10-7cm)
(1)Ti位于元素周期表中的
(2)补全制备前驱体草酸氧钛钡晶体的化学反应方程式。
BaCl2+TiCl4+2H2C2O4+H2O=BaTiO(C2O4)2·4H2O↓+___________
(3)煅烧过程中有无水草酸氧钛钡晶体生成,其结构如图所示。
①中的C原子采取
②理论研究表明:中四个碳氧键完全相同,所有原子共面的平面型结构[图(a)]不如非平面型结构(每个C原子与临近的3个原子形成的平面相互垂直)[图(b)]稳定。非平面型结构更稳定的原因是
③H2C2O4的Ka1大于CH3COOH的Ka,从结构角度解释原因
(4)立方钛酸钡晶体的结构如图所示。
①O2-周围与它最近且距离相等的O2-有
②该晶体晶胞的边长为anm,晶体密度为
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名校
【推荐3】M、N、R、X、Y五种元素在元素周期表中的位置如下图所示。元素M和R的原子序数之和等于N的原子序数,元素R和X的原子序数之和等于Y的原子序数。
(1)N的元素名称为_______ 。
(2)在同周期元素中,比元素M的第一电离能小的元素有______ 种。
(3)元素M与元素X、Y形可成化合物MX3、MY3,MY3分子中元素Y的化合价为+1价。
①化合物MX3分子构型为_______ 。
②比较MX3、MY3键角大小∠XMX_____ ∠YMY(填“>”、“<”或“=”)
(4)基团的诱导效应对有机酸的酸性有较大的影响。有机酸的酸性强弱可用电离常数的负对数pKa的大小来衡量,则pKa(CH2XCOOH)____ pKa(CH3COOH)(填“>”、“<”或“=”)
(5)元素X的简单氢化物HX极易溶于水,其重要原因是HX分子可以跟水分子形成氢键,那么在HX的水溶液中可能存在的氢键类型有_____ 种。
(6)化合物XeX2的晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示(晶胞棱边夹角均为90°)。已知Xe-X键长为rpm,晶胞中O、C间距离d=___ pm。
M | R | X |
N | Y |
(2)在同周期元素中,比元素M的第一电离能小的元素有
(3)元素M与元素X、Y形可成化合物MX3、MY3,MY3分子中元素Y的化合价为+1价。
①化合物MX3分子构型为
②比较MX3、MY3键角大小∠XMX
(4)基团的诱导效应对有机酸的酸性有较大的影响。有机酸的酸性强弱可用电离常数的负对数pKa的大小来衡量,则pKa(CH2XCOOH)
(5)元素X的简单氢化物HX极易溶于水,其重要原因是HX分子可以跟水分子形成氢键,那么在HX的水溶液中可能存在的氢键类型有
(6)化合物XeX2的晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示(晶胞棱边夹角均为90°)。已知Xe-X键长为rpm,晶胞中O、C间距离d=
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