镓与ⅤA族元素形成的化合物是重要的半导体材料,应用最广泛的是砷化镓(GaAs)。回答下列问题:
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为_______ ,基态As原子核外有_______ 个未成对电子。
(2)①比较上述镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因:_______ 。
②GaF3的熔点超过1000℃,可能的原因是_______ 。
(3)砷化镓熔点为1238℃,立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a=565pm,晶体的密度为_______ g·cm-3 (列出算式即可。设NA为阿伏加德罗常数的数值,已知相对原子质量:Ga-70,As-75)。
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为
镓的卤化物 | GaCl3 | GaBr3 | GaI3 |
熔点/℃ | 77.75 | 122.3 | 211.5 |
沸点/℃ | 201.2 | 279 | 346 |
②GaF3的熔点超过1000℃,可能的原因是
(3)砷化镓熔点为1238℃,立方晶胞结构如图所示,晶胞参数为a=565pm,晶体的密度为
更新时间:2022-05-20 20:44:42
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【推荐1】化学家可以通过“自组装”这一有效的工具,利用各种各样的建筑基元米构建复杂的纳米结构。可以预见的是,小型的金属簇能够作为很好的建筑模块用于复杂结构的大体积金属簇的组装。利用高电荷的白磷等电子体[Ge4]4-作为基本建筑单元,过渡金属阳离子Zn2+或Cd2+作为连接节点,成功制备了两个异金属超四面体团簇[M6Ge16]4-(M=Zn2+/Cd2-)。
(1)①基态Zn2+的价电子排布式为____ ,核外有____ 种不同运动状态的电子。
②金属Cd与Zn同族且相邻,则Cd在元素周期表中的位置是____ ,属____ 区元素。Zn和Cd中熔点更高的是____ ,原因是____ 。
(2)①[Ge4]4-中Ge采取____ 杂化,键角为____ 。
②Ge是第IVA族元素,能形成锗烷(GenH2n+2),其结构类似于烷烃。甲锗烷(GeH4)常温下是一种无色、剧毒、可自燃的气体,GeH4和同主族原子序数比它小的元素的简单气态氢化物相比,沸点由高到低的顺序是_____ 。至今没有形成n>5的长链锗烷,请结合键能说明原因_____ 。
(3)Ge是原子晶体,熔点2830℃,与金刚石一样呈现空间网状结构,晶胞如图,则晶体Ge的空间利用率为____ 。(请用含π代数式表示)
(1)①基态Zn2+的价电子排布式为
②金属Cd与Zn同族且相邻,则Cd在元素周期表中的位置是
(2)①[Ge4]4-中Ge采取
②Ge是第IVA族元素,能形成锗烷(GenH2n+2),其结构类似于烷烃。甲锗烷(GeH4)常温下是一种无色、剧毒、可自燃的气体,GeH4和同主族原子序数比它小的元素的简单气态氢化物相比,沸点由高到低的顺序是
化学键 | C—C | C—H | Ge—Ge | Ge—H |
键能(kJ/mol) | 346 | 411 | 188 | 288 |
(3)Ge是原子晶体,熔点2830℃,与金刚石一样呈现空间网状结构,晶胞如图,则晶体Ge的空间利用率为
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐2】过渡金属钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有用途。
(1)钛铁合金具有放氢温度低、价格适中等优点,是钛系储氢合金的代表。
①Ti的基态原子价电子排布式为___________________________ 。
②Fe元素在周期表中的位置是___________________________ 。
(2)制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CCl4=2KCl+2 CrO2Cl2+3COCl2↑。
①上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序______________ 。(用元素符号表示)
②COCl2分子中所有原子均满足8电子构型,COCl2分子中σ键和π键的个数比为________ ,中心原子的杂化方式为_____________ 。
(3)NiO、FeO的晶体结构均与NaCl的晶体结构相似,其中Ni2+和Fe2+的离子半径分别为6.9×10-2nm和7.8×10-2nm。则熔点:NiO_______ FeO (填“>”“<”或“ =” )。
(4)Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料,具有大容量、高寿命、耐低温等特点,在中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。
①该晶体的化学式为______________ 。
②已知该晶胞的摩尔质量为Mg/mol,密度为dg/cm3。设NA为阿伏伽德罗常数的值,则该晶胞的体积是____________ cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。
(1)钛铁合金具有放氢温度低、价格适中等优点,是钛系储氢合金的代表。
①Ti的基态原子价电子排布式为
②Fe元素在周期表中的位置是
(2)制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CCl4=2KCl+2 CrO2Cl2+3COCl2↑。
①上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序
②COCl2分子中所有原子均满足8电子构型,COCl2分子中σ键和π键的个数比为
(3)NiO、FeO的晶体结构均与NaCl的晶体结构相似,其中Ni2+和Fe2+的离子半径分别为6.9×10-2nm和7.8×10-2nm。则熔点:NiO
(4)Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料,具有大容量、高寿命、耐低温等特点,在中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。
①该晶体的化学式为
②已知该晶胞的摩尔质量为Mg/mol,密度为dg/cm3。设NA为阿伏伽德罗常数的值,则该晶胞的体积是
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【推荐3】铁能形成多种化合物,如(羰基铁)、,它们在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题:
(1)Fe→失去的是___________ 轨道电子。
(2)N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为___________ ;与互为等电子体的分子是___________ (填一种),中碳原子的杂化轨道类型为___________ 。
(3)的配位原子是___________ 。
(4)羰基铁可用作催化剂。1 mol 分子中含键的数目为___________ (用含的式子表示,表示阿伏加德罗常数的值),键与键的数目之比为___________ 。
(5)晶体是一种磁性材料能导电,其晶胞示意图如下:
①晶胞中亚铁离子处于氧离子围成的___________ (填空间构型)空隙。
②晶胞的体对角线长为,则晶体的密度为___________ (阿伏加德罗常数的值用表示)。
(1)Fe→失去的是
(2)N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为
(3)的配位原子是
(4)羰基铁可用作催化剂。1 mol 分子中含键的数目为
(5)晶体是一种磁性材料能导电,其晶胞示意图如下:
①晶胞中亚铁离子处于氧离子围成的
②晶胞的体对角线长为,则晶体的密度为
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解题方法
【推荐1】某兴趣小组探究氨水与硫酸铜反应的实验现象,做了如下实验:操作步骤及实验现象如下表。回答下列相关问题:
经查资料:①深蓝色透明溶液及深蓝色晶体中,深蓝色都是由于存在
②结构为平面四边形
③深蓝色晶体是
(1)配离子中中心离子的核外电子占据最高能级为___________ 。
(2)配离子中采取的杂化类型为___________ ,配体中N采取的杂化类型为___________ (填标号)。
A. B. C. D.
(3)中的第一电离能N___________ O(填“>”,“<”或“=”),基态比稳定的原因是___________ 。
(4)操作2涉及的离子方程式为___________ 。
(5)N和Cu形成的化合物的晶胞结构如图所示,若为阿伏加德罗常数。若该晶胞的边长为apm,则该晶体的密度是___________ 。
操作步骤 | 实验现象 |
操作1:向盛有溶液的试管里滴加几滴1mol/L氨水; | 形成难溶物; |
操作2:继续滴加氨水并振荡试管: | 难溶物溶解,得到深蓝色透明溶液; |
操作3:再向试管中加入极性小的溶剂(如8mL95%的乙醇) | 析出深蓝色的晶体。 |
②结构为平面四边形
③深蓝色晶体是
(1)配离子中中心离子的核外电子占据最高能级为
(2)配离子中采取的杂化类型为
A. B. C. D.
(3)中的第一电离能N
(4)操作2涉及的离子方程式为
(5)N和Cu形成的化合物的晶胞结构如图所示,若为阿伏加德罗常数。若该晶胞的边长为apm,则该晶体的密度是
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【推荐2】教材插图是对教材内容高度概括的体现,也是为说明、理解、深化文字内容服务的。请回答下列问题:
(1)图一为构造原理示意图,其含义是从H原子开始随着原子核电荷数递增,原子核每增加一个质子,核外便增加一个电子,电子大多按如图顺序填充。第四周期中,基态4s能级半充满的元素有___ 种,其中原子序数最大的基态原子的外围电子排布式为___ 。
(2)图二中,每条折线代表周期表中IVA-VIIA某一族元素简单氢化物的沸点变化,其他三条折线与x所在折线变化趋势不完全相同的原因为___ ;与x点对应的简单氢化物互为等电子体的离子为___ (写一种)。
(3)图三为卟啉配合物叶绿素的结构示意图,1号N原子和3号N原子与Mg2+形成的化学键类型为___ ;5号C原子和6号C原子的杂化方式分别为___ 、___ ;该分子中所含非金属元素的电负性由小到大的顺序为___ 。
(4)从石墨晶体结构示意图中截取石墨的晶胞如图所示,设阿伏加 德罗常数为NA,已知sin60°=),石墨晶体的密度为___ g·cm-3(列出计算式)。
(1)图一为构造原理示意图,其含义是从H原子开始随着原子核电荷数递增,原子核每增加一个质子,核外便增加一个电子,电子大多按如图顺序填充。第四周期中,基态4s能级半充满的元素有
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(3)图三为卟啉配合物叶绿素的结构示意图,1号N原子和3号N原子与Mg2+形成的化学键类型为
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【推荐3】(1)铜的氢化物的晶体结构如图所示,写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式:__ 。
(2)如图为F-与Mg2+、K+形成的某种离子晶体的晶胞,其中“○”表示的离子是__ (填离子符号)。
(3)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示)
已知3种离子晶体的晶格能数据如下表:
则这4种离子晶体(NaCl)熔点从高到低的顺序是___ 。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有__ 个。
(4)Ni与Ca处于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Ni的熔点和沸点都比金属Ca高,原因为__ 。
(5)BeO晶体也是制备氟硼铍酸钾晶体的原料,其晶胞结构如下图所示。
设O与Be的最近距离为a pm,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则BeO晶体的密度为___ g·cm-3
(2)如图为F-与Mg2+、K+形成的某种离子晶体的晶胞,其中“○”表示的离子是
(3)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示)
已知3种离子晶体的晶格能数据如下表:
离子晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/kJ·mol-1 | 786 | 715 | 3401 |
(4)Ni与Ca处于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Ni的熔点和沸点都比金属Ca高,原因为
(5)BeO晶体也是制备氟硼铍酸钾晶体的原料,其晶胞结构如下图所示。
设O与Be的最近距离为a pm,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则BeO晶体的密度为
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解答题-结构与性质
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【推荐1】化学物质结构与性质按要求回答下列问题:
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用___________形象化描述;在基态14C原子中,核外存在___________对自旋相反的电子。
(2)在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接___________个六元环,六元环中最多有___________个C原子在同一平面,一个金刚石晶胞平均占有碳原子个数为___________。
(3)与N2互为等电子体的分子是___________,该分子的电子式为___________。
(4)已知C60分子结构如图所示:该笼状分子是由多个正六边形和正五边形组成的,面体的顶点数V、面数F及棱数E间关系为:V+F-E=2,则此分子中共有___________个正五边形。
(5)硅烷(SinH2n+2)的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是___________。
(6) NiO晶体结构与NaCl晶体类似,其晶胞的棱长为a cm,则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为___________ cm(用含有a的代数式表示),在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如图),可以认为氧离子作密致单层排列,镍离子填充其中,列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为___________g(氧离子的半径为1.40×10-10m )。
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用___________形象化描述;在基态14C原子中,核外存在___________对自旋相反的电子。
(2)在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接___________个六元环,六元环中最多有___________个C原子在同一平面,一个金刚石晶胞平均占有碳原子个数为___________。
(3)与N2互为等电子体的分子是___________,该分子的电子式为___________。
(4)已知C60分子结构如图所示:该笼状分子是由多个正六边形和正五边形组成的,面体的顶点数V、面数F及棱数E间关系为:V+F-E=2,则此分子中共有___________个正五边形。
(5)硅烷(SinH2n+2)的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是___________。
(6) NiO晶体结构与NaCl晶体类似,其晶胞的棱长为a cm,则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为___________ cm(用含有a的代数式表示),在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如图),可以认为氧离子作密致单层排列,镍离子填充其中,列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为___________g(氧离子的半径为1.40×10-10m )。
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【推荐2】钛、铁、铜、钐等过渡金属有着广泛的用途。请回答下列问题:
(1)铁在元素周期表中的位置_______ ,基态铜原子的核外电子排布式为_______ 。
(2)配合物常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断晶体属于_______ (填晶体类型)。的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则n=_______ 。
(3)]溶液可用于检验_______ (填离子符号)。的四卤化物熔点如下表所示,熔点高于其他三种卤化物,自至熔点依次升高,原因是_______ 。
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中和共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1-x代表,则该化合物的化学式表示为_____ ,通过测定密度和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们关系表达式:_______ 。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为(,,),则原子2和3的坐标分别为______ 、_____ 。
(1)铁在元素周期表中的位置
(2)配合物常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断晶体属于
(3)]溶液可用于检验
化合物 | ||||
熔点/C | 377 | -24.12 | 38.3 | 155 |
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中和共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1-x代表,则该化合物的化学式表示为
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解题方法
【推荐3】钛、钒、铬、铁、镍、铜等过渡金属及其化合物在工业上有重要用途。
(1)钛铁合金具有放氢温度低、价格适中等优点,是钛系储氢合金的代表。
①基态原子价层电子排布式为___________ 。
②基态原子核外电子的运动状态有___________ 种。
(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示,自至熔点依次升高,原因是___________ 。
(3)制备的反应为。
①上述化学方程式中非金属元素电负性由小到大的顺序为___________ (用元素符号表示)。
②分子中所有原子均满足8电子稳定结构,分子中π键和σ键的个数比为___________ ,中心原子的杂化方式为___________ 。
(4)一种钒的硫化物的晶体结构(图a)及其俯视图(图b)如图所示:①该钒的硫化物的化学式是___________ 。
②该钒的硫化物的晶体中,与每V原子最近且等距S原子的个数是___________ 。
③能准确证明该钒的硫化物是晶体的最可靠的科学方法是___________ 。
(1)钛铁合金具有放氢温度低、价格适中等优点,是钛系储氢合金的代表。
①基态原子价层电子排布式为
②基态原子核外电子的运动状态有
(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示,自至熔点依次升高,原因是
化合物 | |||
熔点/℃ | -24.12 | 38.3 | 155 |
(3)制备的反应为。
①上述化学方程式中非金属元素电负性由小到大的顺序为
②分子中所有原子均满足8电子稳定结构,分子中π键和σ键的个数比为
(4)一种钒的硫化物的晶体结构(图a)及其俯视图(图b)如图所示:①该钒的硫化物的化学式是
②该钒的硫化物的晶体中,与每V原子最近且等距S原子的个数是
③能准确证明该钒的硫化物是晶体的最可靠的科学方法是
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真题
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【推荐1】主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。X、Y和Z分属不同的周期,他们的原子序数之和是W原子序数的5倍。在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中,由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。请回答下列问题:
(1)W元素原子的L层电子排布式为_________ ,W3分子的空间构型为_________ ;
(2)X单质与水发生主要反应的化学方程式为____________________________ ;
(3)化合物M的化学式为________ ,其晶体结构与NaCl相同,而熔点高于NaCl。M熔点较高的原因是________ 。将一定量的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂,用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中,碳原子采用的杂化方式有_________ ,O—C—O的键角约为_________ ;
(4)X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X占据所有棱的中心,Y位于顶角,Z处于体心位置,则该晶体的组成为X︰Y︰Z=_________ ;
(5)含有元素Z的盐的焰色反应为_________ 色。许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是________________________________________________________ 。
(1)W元素原子的L层电子排布式为
(2)X单质与水发生主要反应的化学方程式为
(3)化合物M的化学式为
(4)X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X占据所有棱的中心,Y位于顶角,Z处于体心位置,则该晶体的组成为X︰Y︰Z=
(5)含有元素Z的盐的焰色反应为
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【推荐2】亚铁氰化钾属于批准使用的食品添加剂,受热易分解:3K4[Fe(CN)6]12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C,回答下列问题:
(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_______ 。
(2)常温常压下CCl4为无色液体,CCl4空间构型为_______ ,它属于_______ 晶体。
(3)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_______ (填化学式)。
(4)(CN)2分子中σ键和π键数目比为_______ 。
(5)H、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序为_____ 。三种元素组成的化合物HCN分子中碳原子的轨道杂化类型为_____ 。
(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为
(2)常温常压下CCl4为无色液体,CCl4空间构型为
(3)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为
(4)(CN)2分子中σ键和π键数目比为
(5)H、C、N三种元素的电负性由大到小的顺序为
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【推荐3】电气石是一种具有保健作用的天然石材,其中含有的主要元素为B、Si、Al、Mg、Na、O等元素。
(1)上述元素中,原子半径最小的是_________ (用元素符号表示),在元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素是_____________ (用元素符号表示);
(2)表示原子结构的化学用语有:原子结构示意图、核外电子排布式、轨道表示式,从中选择最详尽描述核外电子运动状态的方式,来表示氧元素原子核外电子的运动状态______________ ;
(3)B与最活泼的非金属元素F形成化合物BF3,检测发现BF3分子中三根B—F键的键长相等,三根键的键角相等,能否仅仅依据此数据此判断BF3分子的极性____________ ;
(4)SiO2晶体的熔点比BF3晶体________ (选填“高”、“低”)。
(1)上述元素中,原子半径最小的是
(2)表示原子结构的化学用语有:原子结构示意图、核外电子排布式、轨道表示式,从中选择最详尽描述核外电子运动状态的方式,来表示氧元素原子核外电子的运动状态
(3)B与最活泼的非金属元素F形成化合物BF3,检测发现BF3分子中三根B—F键的键长相等,三根键的键角相等,能否仅仅依据此数据此判断BF3分子的极性
(4)SiO2晶体的熔点比BF3晶体
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