法国一家公司研发出一种比锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池,该电池的负极材料为(制备原料为、和),电解液为的碳酸丙烯酯溶液。回答下列问题:
(1)基态Na原子中,核外电子占据的原子轨道总数为_______ ,Te属于元素周期表中_______ 区元素,其基态原子的价电子排布式为_______ 。
(2)的空间结构为_______ ,碳酸丙烯酯的结构简式如图所示,其中碳原子的杂化轨道类型为_______ ,1mol碳酸丙烯酯中键的数目为_______ 。
(3)Na和O形成的离子化合物的晶胞结构如图所示,晶胞中O的配位数为_______ ,该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则Na与O之间的最短距离为_______ cm(用含有、的代数式表示)。
(1)基态Na原子中,核外电子占据的原子轨道总数为
(2)的空间结构为
(3)Na和O形成的离子化合物的晶胞结构如图所示,晶胞中O的配位数为
更新时间:2022-06-29 08:33:45
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【推荐1】原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第1~4周期,其中A原子核是一个质子;B原子核外电子有6种不同的运动状态,B与C可形成正四面体形分子,D原子外围电子排布为3d104s1。请回答下列问题:
(1)这四种元素中电负性最大的是____ (填元素符号,下同),第一电离能最小的是____ 。
(2)C所在的主族元素气态氢化物中,沸点最低的是____ (填化学式)。
(3)B元素可形成多种单质,其中“只有一层原子厚”的物质,被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料,该材料晶体结构如图所示,其原子的杂化类型为____ 。
(4)D的醋酸盐晶体局部结构如图,该晶体中含有的化学键是____ (填选项序号)。
①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
(5)某学生所做的有关D元素的实验流程如图:
D单质棕色的烟绿色溶液蓝色沉淀蓝色溶液黑色沉淀
请书写第⑤步反应的离子方程式:____ 。
(1)这四种元素中电负性最大的是
(2)C所在的主族元素气态氢化物中,沸点最低的是
(3)B元素可形成多种单质,其中“只有一层原子厚”的物质,被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料,该材料晶体结构如图所示,其原子的杂化类型为
(4)D的醋酸盐晶体局部结构如图,该晶体中含有的化学键是
①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
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请书写第⑤步反应的离子方程式:
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解答题-结构与性质
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【推荐2】ⅤA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。根据所学知识回答下列问题:
(1)基态砷原子处于最高能级的电子云轮廓图为_______ 形。
(2)、、是同主族元素的氢化物,其中键角最小的是_______ 。
(3)叠氮化钠()用于汽车的安全气囊中,当发生车祸时迅速分解放出氮气,使安全气囊充气。可与酸反应生成叠氮酸(),叠氮酸中3个氮原子的杂化类型分别为_______ (不分先后)。
(4)N原子之间可以形成π键,而原子之间较难形成π键。从原子结构角度分析,其原因为_______ 。
(5)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成配离子。已知与的空间构型都是三角锥形,但不易与形成配离子,其原因是_______ 。
(6)和不同浓度反应得到某种含汞化合物的晶胞结构(有四个等同的小立方体)如图所示。(部分微粒不在晶胞内,每个原子均处于小立方体的面心)
写出该含汞化合物的化学式:_______ 。则该晶体的密度_______ (设阿伏加德罗常数的值为,用含a、的代数式表示)。
(1)基态砷原子处于最高能级的电子云轮廓图为
(2)、、是同主族元素的氢化物,其中键角最小的是
(3)叠氮化钠()用于汽车的安全气囊中,当发生车祸时迅速分解放出氮气,使安全气囊充气。可与酸反应生成叠氮酸(),叠氮酸中3个氮原子的杂化类型分别为
(4)N原子之间可以形成π键,而原子之间较难形成π键。从原子结构角度分析,其原因为
(5)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成配离子。已知与的空间构型都是三角锥形,但不易与形成配离子,其原因是
(6)和不同浓度反应得到某种含汞化合物的晶胞结构(有四个等同的小立方体)如图所示。(部分微粒不在晶胞内,每个原子均处于小立方体的面心)
写出该含汞化合物的化学式:
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【推荐3】X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:
(1)Z在元素周期表中的位置 _______________________ ,Z的氢化物空间构型是________
(2)在H—Y、H—Z两种共价键中,键的极性较强的是____________ (用相应的元素符号表示该共价键)。
(3)XZ2分子中X以________ 方式杂化。
(4)写出W元素的原子核外电子排布式___________________________________ 。
(5)Y元素和Na形成晶体的部分结构可用下图中的_________ 来表示(填序号)。
元素 | 相关信息 |
X | X的价电子排布式为nsnnpn |
Y | Y的负一价离子的电子层结构都与氩相同 |
Z | 常温常压下,Z单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积 |
W | W原子共有6个价电子,其中五个价电子位于第三能层d轨道 |
(2)在H—Y、H—Z两种共价键中,键的极性较强的是
(3)XZ2分子中X以
(4)写出W元素的原子核外电子排布式
(5)Y元素和Na形成晶体的部分结构可用下图中的
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【推荐1】五种短周期元素A、B、C、D、E原子序数逐渐增大。A和B在同一周期,A是同周期元素中半径最大的(不包含稀有气体);B原子的次外层电子数是最外层电子数的4倍;C是同周期简单离子中半径最小的元素;D元素原子的p轨道有3个未成对电子;E原子的K、L层电子数之和比K、M层电子数之和多1个。
(1)写出E元素基态原子的外围电子排布式____________
(2)比较第一电离能的大小:B_______ C(填大于、小于或等于)
(3)分别写出D、E的最高价氧化物对应水化物的化学式_______ 、________ ,并比较二者酸性(或碱性)的强弱_______ (填大于、小于或等于)
(4)写出B的最高价氧化物对应水化物与E的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_______________________________
(5)写出C的最高价氧化物对应水化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_____________
(1)写出E元素基态原子的外围电子排布式
(2)比较第一电离能的大小:B
(3)分别写出D、E的最高价氧化物对应水化物的化学式
(4)写出B的最高价氧化物对应水化物与E的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式
(5)写出C的最高价氧化物对应水化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐2】C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。
(1)写出Si的基态原子核外最外层电子排布式_______ ,C、O、Si三种元素的电负性由大到小的顺序为_______ 。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______ 。
(2)基态铬原子和基态锰原子中第一电离能较大的是_______ (填元素符号),原因为_______ 。
(3)SiC晶体的结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为_______ 。
(4)氧化物XO的电子总数与SiC的相等,则X为_______ (填元素符号),XO是优良的耐高温材料,其熔点比CaO高的原因是_______ 。
(5)下图表示的是SiO2的晶胞结构(白圈代表硅原子,黑点代表氧原子),判断在30g二氧化硅晶体中含_______ 键。
(1)写出Si的基态原子核外最外层电子排布式
(2)基态铬原子和基态锰原子中第一电离能较大的是
(3)SiC晶体的结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为
(4)氧化物XO的电子总数与SiC的相等,则X为
(5)下图表示的是SiO2的晶胞结构(白圈代表硅原子,黑点代表氧原子),判断在30g二氧化硅晶体中含
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【推荐3】前四周期元素、、、、原子序数依次增大,其相关性质如下表所示:
请根据以上信息,回答问题:
(1)元素在周期表中的位置为______ ,其基态原子的最高能级的电子云轮廓图的形状为______ 。
(2)和的第一电离能______ (填“>”或“<”),其原因是______ 。
(3)、、、四种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为______ (用具体离子符号表示)。
(4)和可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物,写出此化合物与水反应的化学方程式______ 。
(5)元素位于元素周期表的______ 区,其基态原子核外有______ 种运动状态不同的电子,该元素基态原子的价电子排布图为______ 。
基态原子能级电子半充满 | |
与同周期,且原子核外有2个未成对电子 | |
基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子 | |
其基态原子外围电子排布式为 | |
前四周期元素中,元素基态原子未成对电子数最多 |
(1)元素在周期表中的位置为
(2)和的第一电离能
(3)、、、四种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为
(4)和可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物,写出此化合物与水反应的化学方程式
(5)元素位于元素周期表的
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解答题-结构与性质
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【推荐1】治疗疟疾的有效药物青蒿素是白色针状晶体,受热不稳定,易溶于乙醇和乙醚;乙醚()的沸点小于乙醇的。按要求回答下列问题。
(1)青蒿素的提取:
①萃取剂选用乙醚()而不用乙醇。这使蒸馏分离提纯青蒿素时效果更好的原因是_____ 。
②将粗品蒸馏所用装置如图所示,虚线框内应选用右侧的仪器_____ (填“x”或“y”)。
(2)青蒿素的分子式的确定
①经元素分析,得知其分子中含有C、H、O三种元素,其中电负性最最大的是_________ 。
②经测定得知其相对分子质量为282,所用物理方法名称是_________ 。
(3)青蒿素的分子结构的确定
①用红外光线照射青蒿素分子,是为获得其__________________ 信息。
②通过晶体X射线衍射实验,获得其晶胞的类型和大小、原子的种类和数目等信息,可计算出原子间的距离,判断出晶体中哪些原子间存在化学键,进而确定键参数如_________ 、_________ ,得出该分子的空间结构及其晶胞(长方体,棱长分别为,含4个青蒿素分子),如图甲所示。
③晶体的密度为_________ (阿伏伽德罗常数的值设为;列出表达式)。
(4)青蒿素结构的修饰:一定条件下,用将青蒿素选择性反应,结构修饰为双氢青蒿素(如图乙)。
①的中心原子的VSEPR模型名称为_________ 。
②青蒿素结构修饰过程中,杂化轨道发生变化的碳原子的杂化方式变为_________ ,对应的官能团转变为_________ 。
(1)青蒿素的提取:
①萃取剂选用乙醚()而不用乙醇。这使蒸馏分离提纯青蒿素时效果更好的原因是
②将粗品蒸馏所用装置如图所示,虚线框内应选用右侧的仪器
(2)青蒿素的分子式的确定
①经元素分析,得知其分子中含有C、H、O三种元素,其中电负性最最大的是
②经测定得知其相对分子质量为282,所用物理方法名称是
(3)青蒿素的分子结构的确定
①用红外光线照射青蒿素分子,是为获得其
②通过晶体X射线衍射实验,获得其晶胞的类型和大小、原子的种类和数目等信息,可计算出原子间的距离,判断出晶体中哪些原子间存在化学键,进而确定键参数如
③晶体的密度为
(4)青蒿素结构的修饰:一定条件下,用将青蒿素选择性反应,结构修饰为双氢青蒿素(如图乙)。
①的中心原子的VSEPR模型名称为
②青蒿素结构修饰过程中,杂化轨道发生变化的碳原子的杂化方式变为
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【推荐2】催化剂的研究一直是一个重要的领域。根据所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂,通常还含有等氧化物中的几种。
(1)基态氧原子中,核外电子有___________ 种空间运动状态,能量最高的电子的电子云在空间有___________ 个伸展方向。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用“”表示,与之相反的用“”表示,即即称为电子的自旋磁量子数。对于基态的铁原子,其价层电子自旋磁量子数的代数和为___________ 。
Ⅱ.我国科研人员研制出了(M为Fe、Mn等金属)等催化剂,使得合成氨工业的温度、压强分别降到了350℃、,这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
(3)Mn在元素周期表中位于___________ 区。
(4)第三电离能:___________ (填“>”或“<”),原因是___________ 。
(5)可作为氨选择性催化还原法脱除的催化剂。可由与反应制得。的结构如图。
①中___________ (填“是”或“不是”)在一条直线上。
②中的比中的更___________ (填“难”或“易”)断裂。
Ⅲ.是常见的无机非贵金属光催化剂等。
(6)铜元素的焰色试验呈绿色,下列三种波长为橙、黄、绿色对应的波长,则其中绿色对应的辐射波长为___________ (填标号)。
A. B. C.
Ⅰ.铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂,通常还含有等氧化物中的几种。
(1)基态氧原子中,核外电子有
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用“”表示,与之相反的用“”表示,即即称为电子的自旋磁量子数。对于基态的铁原子,其价层电子自旋磁量子数的代数和为
Ⅱ.我国科研人员研制出了(M为Fe、Mn等金属)等催化剂,使得合成氨工业的温度、压强分别降到了350℃、,这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
(3)Mn在元素周期表中位于
(4)第三电离能:
(5)可作为氨选择性催化还原法脱除的催化剂。可由与反应制得。的结构如图。
①中
②中的比中的更
Ⅲ.是常见的无机非贵金属光催化剂等。
(6)铜元素的焰色试验呈绿色,下列三种波长为橙、黄、绿色对应的波长,则其中绿色对应的辐射波长为
A. B. C.
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【推荐3】已知A、B、C、D、E、M是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素;B元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同;C元素原子的价层电子排布是nsnnp2n;D元素原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子;E与D的最高能层数相同,但其价层电子数等于其电子层数。M是第四周期元素中未成对电子数最多的元素。
(1)请用元素符号完成下列空白。
①B、C、D、E四种元素中,简单离子半径最小的离子符号是___________ 。
②D、E两种元素的第一电离能___________ >___________ 。
(2)BC的中心原子的价层电子对数为___________ ,VSEPR模型名称为___________ 。
(3)下表是A~M元素中某种元素的部分电离能,由此可判断该元素是___________ 。根据对角线规则,在短周期元素中,该元素的一些化学性质与元素___________ 的相似。
(4)某含M、Ca(钙)、O(氧)的化合物的立方晶胞如图所示。
①M位于元素周期表的___________ 区,其基态原子的价层电子排布式为___________ 。
②该化合物的化学式是___________ 。
③Ca和M的最近距离为acm,晶体密度为ρg·cm-3.则阿伏加德罗常数(NA)为_______ mol-1(用代数式表示)。
(1)请用元素符号完成下列空白。
①B、C、D、E四种元素中,简单离子半径最小的离子符号是
②D、E两种元素的第一电离能
(2)BC的中心原子的价层电子对数为
(3)下表是A~M元素中某种元素的部分电离能,由此可判断该元素是
某种元素 | 电离能I(kJ·mol-1) | ||||
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | |
578 | 1817 | 2745 | 11575 | 14830 |
(4)某含M、Ca(钙)、O(氧)的化合物的立方晶胞如图所示。
①M位于元素周期表的
②该化合物的化学式是
③Ca和M的最近距离为acm,晶体密度为ρg·cm-3.则阿伏加德罗常数(NA)为
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【推荐1】化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有_______ 。
A.在I中S原子采取sp3杂化
B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
A.在I中S原子采取sp3杂化
B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
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【推荐2】砷的一些化合物常用作半导体、除草剂、杀鼠药等。回答下列问题:
(1)基态As原子的核外电子排布式为[Ar]__________ ,有___________ 个未成对电子。
(2)镓氮砷合金材料的太阳能电池效率达40%。Ga、N、As电负性由大至小的顺序是_____________ 。
(3)As4O6的分子结构如图所示,其中As原子的杂化方式为____________ ,1mol As4O6含有σ键的物质的量为________ mol。
(4)晶胞有两个基本要素:
①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,LiZnAs基稀磁半导体的晶胞如图所示,其中原子
坐标参数A处Li为(0,0,);B处As为(,,);C处Li的坐标参数为_____________ 。
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知LiZnAs单晶的晶胞参数α=594 pm,NA表示阿伏伽德罗常数的数值,其密度为____________ g·cm-3(列出计算式即可)。
(1)基态As原子的核外电子排布式为[Ar]
(2)镓氮砷合金材料的太阳能电池效率达40%。Ga、N、As电负性由大至小的顺序是
(3)As4O6的分子结构如图所示,其中As原子的杂化方式为
(4)晶胞有两个基本要素:
①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,LiZnAs基稀磁半导体的晶胞如图所示,其中原子
坐标参数A处Li为(0,0,);B处As为(,,);C处Li的坐标参数为
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知LiZnAs单晶的晶胞参数α=594 pm,NA表示阿伏伽德罗常数的数值,其密度为
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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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