Ⅰ.现有几组物质的熔点(℃)数据:
据此回答下列问题:
(1)由表格可知,A组物质熔点普遍偏高,据此回答:A组属于_______ 晶体,硅晶体的熔点低于二氧化硅,是由于_______ 。
(2)B组晶体共同的物理性质是具有良好的延展性和导电性,可用_______ (填序号)理论解释。
①价层电子对互斥理论 ②电子气理论 ③电子云理论
(3)C组中相对分子质量小于但熔点却高于,是由于_______ 。
(4)D组晶体中、、、的熔点由高到低的顺序为_______ 。
Ⅱ.下图表示一些常见晶体的微观结构:
(5)其中代表的是_______ (填字母),在干冰晶体中,每个CO2分子周围紧邻的分子有_______ 个。
(6)晶体在的高压下和反应生成如图所示的晶胞结构,则该晶体的化学式为_______ 。
(7)的晶胞如图所示,密度为,相邻的两个的最近核间距为,则的摩尔质量为_______ (列出代数式,设为阿伏加德罗常数的值)。
A组 | B组 | C组 | D组 |
金刚石:3550 | |||
硅晶体:1410 | |||
硼晶体:2300 | |||
二氧化硅:1732 |
据此回答下列问题:
(1)由表格可知,A组物质熔点普遍偏高,据此回答:A组属于
(2)B组晶体共同的物理性质是具有良好的延展性和导电性,可用
①价层电子对互斥理论 ②电子气理论 ③电子云理论
(3)C组中相对分子质量小于但熔点却高于,是由于
(4)D组晶体中、、、的熔点由高到低的顺序为
Ⅱ.下图表示一些常见晶体的微观结构:
(5)其中代表的是
(6)晶体在的高压下和反应生成如图所示的晶胞结构,则该晶体的化学式为
(7)的晶胞如图所示,密度为,相邻的两个的最近核间距为,则的摩尔质量为
更新时间:2022-07-15 15:41:13
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【推荐1】MAX相是-大类具有层状结构的金属碳化物或氮化物的总称,其中M为Ti、V、Nb等前过渡金属,X为碳或氮,A为Al、Sn、Ge、Sb等p区元素。MAX的结构中,M原子形成理想的密置层,M层之间采取密堆积(可连续分布)与简单六方堆积(通常以单层呈现)按一定方式有序堆叠形成三维结构。结构中,X填充在M层密堆积形成的所有八面体空隙中,A则有序占据M层简单六方堆积所形成空隙的一半,将其中的A元素选择性除去,可以分离得到二维的层状结构,称为MXene.MXene层中,最外层M可进一步与卤素、羟基等-1价端基T按1:1结合,形成端基T功能化的MXene(T-MXene)。因此,MXene的组成和结构多样且可调控,是当前二维材料的研究热点。
(1)若MAX相中,M和A的原子数比为n,写出MAX相(O)、二维MXene层(P)和T-MXene(Q)的组成通式。Q中T为-1价端基_____ 。
(2)某碳化物MAX相TI_AI,C结构属六方晶系,Ti层的排列方式为ABCCBAABCCBA。
①写出TixAlyCz晶胞的组成_____ 。
②已知TixAlyCz晶胞参数a=0.306nm,c=1.856nm。将M层密堆积形成的八面体近似为正八面体,计算简单六方排布相邻层的间距d(单位:m)_____ 。
③TixAlyCz结构中,碳原子处在Ti密堆积形成的八面体中心。若将晶胞原点选在处于堆积中B层的Ti上,此时所有的Al恰好均处在c轴上。写出晶胞中所有碳原子的坐标参数_____ 。
④将TixAlyCz在HF溶液中超声处理,可选择性去除其中的Al层,得到二维结构的MXene片层TixCx(反应1),TixCx进一步步与F-反应,形成F-MXene(反应2)。写出反应1和2的化学方程式_____ 。
⑤T-MXene的性质与端基T密切相关。利用熔融ZnCl2与TixAlyCz在550°C反应5h,可以得到Cl为端基的CI-MXene(反应3)。将Cl-MXene在CsCI-KCl-LiCl混合熔盐与Li2Se反应18h,可以得到端基为Se的Se-MXene(反应4)。写出反应3和4的化学方程式_____ 。
⑥对于6-2-4中用HF水溶液处理得到的F-MXene,能否发生与6-2-5中反应4类似的反应?简述原因_____ 。
生命体中,各种物质的结构和功能都与基础化学密切相关。磷脂和蛋白质就是其中的重要代表。
(1)若MAX相中,M和A的原子数比为n,写出MAX相(O)、二维MXene层(P)和T-MXene(Q)的组成通式。Q中T为-1价端基
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①写出TixAlyCz晶胞的组成
②已知TixAlyCz晶胞参数a=0.306nm,c=1.856nm。将M层密堆积形成的八面体近似为正八面体,计算简单六方排布相邻层的间距d(单位:m)
③TixAlyCz结构中,碳原子处在Ti密堆积形成的八面体中心。若将晶胞原点选在处于堆积中B层的Ti上,此时所有的Al恰好均处在c轴上。写出晶胞中所有碳原子的坐标参数
④将TixAlyCz在HF溶液中超声处理,可选择性去除其中的Al层,得到二维结构的MXene片层TixCx(反应1),TixCx进一步步与F-反应,形成F-MXene(反应2)。写出反应1和2的化学方程式
⑤T-MXene的性质与端基T密切相关。利用熔融ZnCl2与TixAlyCz在550°C反应5h,可以得到Cl为端基的CI-MXene(反应3)。将Cl-MXene在CsCI-KCl-LiCl混合熔盐与Li2Se反应18h,可以得到端基为Se的Se-MXene(反应4)。写出反应3和4的化学方程式
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【推荐2】“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回,它的成功发射标志着我国航天技术向前迈出了一大步,其制作材料中包含了Cu、Ti、 Cr、Ni、Mo、N、O等多种元素。回答下列问题:
(1)Mo位于Cr同一副族的相邻下一周期,则基态Mo原子的外围电子排布式为___________ ;基态Mo3+最高能层中成对电子与单电子的数目比为 ___________ 。
(2)Cu催化烯烃硝化反应过程中会产生NO。键角: NO___________ NO (填“>”或“<”),其原因是___________ 。
(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。CuCl2可与某有机物形成具有较强荧光性能的配合物,其结构如图1所示,1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有___________ mol, 该螯合物中N的杂化方式为___________ 。
(4)五水合硫酸铜(化学式CuSO4·5H2O)海裕称蓝矾或胆矾,结构如图2所示,其中存在的化学键有___________ 填选项字母)
A.离子键 B.共价键 C. 金属键 D.配位键 E.氢键
(5)过渡金属与CO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Ni(CO)X中,x=___________ 。
(6)磷青铜晶体的晶胞结构如图所示。原子分数坐标可表示晶胞内部各原子的相对位置,图中各原子分数坐标: A为(0, 0, 0); B为(0,1, 1); C为(1, 1, 0); 则D原子的分数坐标为___________ 。该晶体中两个距离最近的Cu原子的核间距为anm,则晶体密度为___________ g·cm-3(列出计算式, 设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(1)Mo位于Cr同一副族的相邻下一周期,则基态Mo原子的外围电子排布式为
(2)Cu催化烯烃硝化反应过程中会产生NO。键角: NO
(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。CuCl2可与某有机物形成具有较强荧光性能的配合物,其结构如图1所示,1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有
(4)五水合硫酸铜(化学式CuSO4·5H2O)海裕称蓝矾或胆矾,结构如图2所示,其中存在的化学键有
A.离子键 B.共价键 C. 金属键 D.配位键 E.氢键
(5)过渡金属与CO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Ni(CO)X中,x=
(6)磷青铜晶体的晶胞结构如图所示。原子分数坐标可表示晶胞内部各原子的相对位置,图中各原子分数坐标: A为(0, 0, 0); B为(0,1, 1); C为(1, 1, 0); 则D原子的分数坐标为
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【推荐3】“超导铜”是一种含1%的纳米碳管和99%的铜的合成材料,该材料的导电率约超出纯铜线缆一倍。回答下列问题:
(1)基态Cu原子的电子排布式为____ ,其在周期表是位置为____ 。
(2)硫酸铜溶于水后形成水合铜离子的结构式为____ ,向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水直至过量,观察到的现象为____ 。
(3)氨酸络合剂指含有—N(CH2COOH)2基团的有机化合物,它是一类具有广泛络合性能和强的常合能力的络合剂,I、II、III都可以与Cu2+形成络合物。
①预测____ (填编号“I”、“II”、“III”)与Cu2+形成的络合物最稳定。
②下列说法正确的有____ 。
A.I、II、III中N原子的杂化类型都是sp3
B.III中碳氧键的键能均相等
C.III中C—N—C键角小于107.3°
(4)+1价Cu的化合物CsxCuyXz(X=Cl,Br,I)晶体中阴离子存在如图所示链状结构,该结构是[CuX4]-四面体通过共用____ (填“顶点”或“棱”或“面”)而形成的,该晶体的化学式为____ 。
(1)基态Cu原子的电子排布式为
(2)硫酸铜溶于水后形成水合铜离子的结构式为
(3)氨酸络合剂指含有—N(CH2COOH)2基团的有机化合物,它是一类具有广泛络合性能和强的常合能力的络合剂,I、II、III都可以与Cu2+形成络合物。
①预测
②下列说法正确的有
A.I、II、III中N原子的杂化类型都是sp3
B.III中碳氧键的键能均相等
C.III中C—N—C键角小于107.3°
(4)+1价Cu的化合物CsxCuyXz(X=Cl,Br,I)晶体中阴离子存在如图所示链状结构,该结构是[CuX4]-四面体通过共用
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【推荐1】氢化镁(MgH2)与金属锌在一定条件下研磨,可制得化合物Mg2ZnH4,X射线衍射分析表明,该化合物的立方晶胞的面心和顶点均被锌原子占据,所有镁原子的配位数都相等。
(1)该晶胞中镁原子个数为___________ 。
(2)已知Mg2ZnH4晶体的晶胞参数为apm,镁原子分布在该晶胞中锌原子形成的四面体中心。该晶胞中相邻镁原子与锌原子之间距离为___________ pm;Mg2ZnH4晶体的密度为___________ g·cm-3(阿伏加德罗常数的值用NA表示)。
(1)该晶胞中镁原子个数为
(2)已知Mg2ZnH4晶体的晶胞参数为apm,镁原子分布在该晶胞中锌原子形成的四面体中心。该晶胞中相邻镁原子与锌原子之间距离为
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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)写出基态砷原子的电子排布式_______ ;有________ 个未成对电子。
(2)稼氮砷合金材料的太阳能电池效率达40%。Ga、N、As电负性由大到小的顺序是___ 。
(3)As4O6的分子结构如图所示,其中As原子的杂化方式为______ ,1mol As4O6含有键的物质的量为______ mol。
(4)As与N是同族元素,AsH3的沸点比NH3的沸点________ ,原因是______ 。
(5)H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸,根据结构与性质的关系,H3AsO4的酸性比H3AsO3强的原因是:___ 。
(6)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(0,0,1/2);B处As为(1/4,1/4,1/4);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,a=594pm,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)写出基态砷原子的电子排布式
(2)稼氮砷合金材料的太阳能电池效率达40%。Ga、N、As电负性由大到小的顺序是
(3)As4O6的分子结构如图所示,其中As原子的杂化方式为
(4)As与N是同族元素,AsH3的沸点比NH3的沸点
(5)H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸,根据结构与性质的关系,H3AsO4的酸性比H3AsO3强的原因是:
(6)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(0,0,1/2);B处As为(1/4,1/4,1/4);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,a=594pm,NA表示阿伏伽德罗常数的数值,其密度为
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【推荐3】[化学—选修3:物质结构与性质]
A、B、C、D、E为原子序数依次增大的前四周期的元素,A的核外电子总数与其周期数相同。B是同周期元素未成对电子数最多的元素,C的最外层电子数为其电子层数的3倍,B与D同族;回答下列问题:
(1).D的一种单质,难溶于水,较易溶于苯且易自燃,其立体结构为_______________ ,D原子的杂化类型为_______________ 。
(2).A和B的单质反应可生成化合物M,常温下M为气态,易液化可作制冷剂。A和D的单质反应得到化合物N,M的沸点________ (填“大于”、“小于”、或“等于”)N的沸点,原因是_______________ 。
(3).已知N可以与E的一种盐溶液反应,生成红色固体单质和两种高沸点酸。E原子的外围电子排布图为____________________ 。写出相应的化学反应方程式:____________________ 。
(4).将M通入E的硫酸盐溶液中,可得到深蓝色透明溶液,再向溶液中加入一定量的乙醇,有深蓝色晶体析出。写出离子反应方程式:__________________ ,加入乙醇的作用是________________ 。
(5).E和C能形成化合物G,其晶体结构如图25所示,G的化学式为__________ 。若两个氧原子间最短距离为apm,列式计算晶体G的密度_______ g.cm-3
A、B、C、D、E为原子序数依次增大的前四周期的元素,A的核外电子总数与其周期数相同。B是同周期元素未成对电子数最多的元素,C的最外层电子数为其电子层数的3倍,B与D同族;回答下列问题:
(1).D的一种单质,难溶于水,较易溶于苯且易自燃,其立体结构为
(2).A和B的单质反应可生成化合物M,常温下M为气态,易液化可作制冷剂。A和D的单质反应得到化合物N,M的沸点
(3).已知N可以与E的一种盐溶液反应,生成红色固体单质和两种高沸点酸。E原子的外围电子排布图为
(4).将M通入E的硫酸盐溶液中,可得到深蓝色透明溶液,再向溶液中加入一定量的乙醇,有深蓝色晶体析出。写出离子反应方程式:
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【推荐1】晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单元称之为晶胞。NaCl晶体的晶胞如右图所示。 随着科学技术的发展,测定阿伏加德罗常数的手段越来越多,测定精确度也越来越高。现有一简单可行的测定方法,具体步骤如下:①将固体食盐研细,干燥后,准确称取m gNaCl固体并转移到定容仪器A中。②用滴定管向仪器A中加苯,并不断振荡,继续加苯至A仪器的刻度线,计算出NaCl固体的体积为VmL。回答下列问题:
⑴步骤①中A仪器最好用__________________ (填仪器名称)。
⑵能否用胶头滴管代替步骤②中的滴定管______ ,其原因是____________ 。
⑶能否用水代替苯_______ ,其原因是______________________ 。
⑷经X射线衍射测得NaCl晶胞中最邻近的Na+ 和Cl- 平均距离为acm,则利用上述
方法测得的阿伏加德罗常数的表达式为NA=_______________________ 。
⑴步骤①中A仪器最好用
⑵能否用胶头滴管代替步骤②中的滴定管
⑶能否用水代替苯
⑷经X射线衍射测得NaCl晶胞中最邻近的Na+ 和Cl- 平均距离为acm,则利用上述
方法测得的阿伏加德罗常数的表达式为NA=
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【推荐1】LiCl和KCl同属NaCl型晶体,其熔点分别为614℃和776℃。Li+、K+和Cl-的半径分别为76pm、113pm和181pm。在电解熔盐LiCl以制取金属锂的生产工艺中,加入适量的KCl晶体,可使电解槽温度下降至400℃,从而使生产条件得以改善。
(1)简要说明加入熔点高的KCl反而使电解温度大大下降的原因:_______ 。
(2)有人认为,LiCl和KCl可形成固溶体(并画出了“固溶体的晶胞”)。但实验表明,液相LiCl和KCl能以任意比例混溶而它们的固相完全不混溶(即不能生成固溶体!)请解释在固相中完全不混溶的主要原因_______ 。
(3)写出计处LiCl和KCl两种晶体密度之比的表达式_______ (须包含离子半径的符号);
(4)在KCl晶体中,K+离子占据由Cl-离子围成的八面体空隙,计算相距最近的八面体空隙中心之间的距离_______ 。
(5)实验证明,即使产生了阳离子空位,KCl晶体在室温下也不导电。请通过计算加以说明_______ 。
(1)简要说明加入熔点高的KCl反而使电解温度大大下降的原因:
(2)有人认为,LiCl和KCl可形成固溶体(并画出了“固溶体的晶胞”)。但实验表明,液相LiCl和KCl能以任意比例混溶而它们的固相完全不混溶(即不能生成固溶体!)请解释在固相中完全不混溶的主要原因
(3)写出计处LiCl和KCl两种晶体密度之比的表达式
(4)在KCl晶体中,K+离子占据由Cl-离子围成的八面体空隙,计算相距最近的八面体空隙中心之间的距离
(5)实验证明,即使产生了阳离子空位,KCl晶体在室温下也不导电。请通过计算加以说明
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