ⅢA族元素的单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用。如图是几种由ⅢA族元素(或与其他族元素)形成的物质的结构,请回答下列问题:
(1)已知晶体硼的基本结构单元是正二十面体(如图①),每个三角形均为正三角形,每个顶角处各有一个硼原子。则该结构单元由________ 个硼原子构成,共含有________ 个B—B键。
(2)科学家合成了一系列具有独特化学特性的氢铝化合物。已知最简单的氢铝化合物的分子式为,它的熔点为150℃,燃烧热极高。的球棍模型如图②。
a.在固态时所形成的晶体是________ 。
b.中含有的化学键类型为________ 。
c.氢铝化合物________ (填“可能”或“不可能”)成为未来的储氢材料和火箭燃料。
(3)氮化镓属于第三代半导体材料,也是坚硬的高熔点材料,其某种结构如图③所示。它的化学式为________ ,属于________ 晶体。
(1)已知晶体硼的基本结构单元是正二十面体(如图①),每个三角形均为正三角形,每个顶角处各有一个硼原子。则该结构单元由
(2)科学家合成了一系列具有独特化学特性的氢铝化合物。已知最简单的氢铝化合物的分子式为,它的熔点为150℃,燃烧热极高。的球棍模型如图②。
a.在固态时所形成的晶体是
b.中含有的化学键类型为
c.氢铝化合物
(3)氮化镓属于第三代半导体材料,也是坚硬的高熔点材料,其某种结构如图③所示。它的化学式为
更新时间:2022-10-07 14:13:44
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【推荐1】许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列有关问题:
(1)某同学画出基态碳原子的轨道表示式:,该表示式违背了___ ;CH、-CH3、CH都是重要的有机反应中间体。CH的空间构型为____ ;CH中C原子成键的杂化方式为_____ 。
(2)34号元素硒的基态原子的价层电子排布式为_______ 。
(3)Fe3O4晶体中,O2-围成正四面体空隙(1、3、6、7号氧围成)和正八面体空隙(3、6、7、8、9、12号氧围成),Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面体空隙中,晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为_____ ,有_____ %的正八面体空隙没有填充阳离子。
(4)白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如图所示,其中原子A的坐标参数为(0,1,0)。
①原子B的坐标参数为____ ;
②若该晶体密度为dg·cm-3,则铜镍原子间最短距离为____ 。
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【推荐2】有A、B、C、D四种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+比B-少一个电子层,B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为40%,且其核内质子数等于中子数。
(1)在CB3分子中C元素原子的原子轨道发生的是____ 杂化,CB3分子的空间构型为____ 。
(2)C的氢化物极易溶于水的原因是____ 。
(3)D元素与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的关系是:____ (用元素符号表示);
(4)氧原子的价层电子的轨道表示式为____ 。
(5)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
①在一个晶胞中,X离子的数目为____ ;
②若该化合物的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是____ cm3(只要求列出计算式,阿伏加 德罗常数用NA表示)。
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【推荐3】周期表中的五种元素A、B、D、E、F,原子序数依次增大,A的基态原子价层电子排布为nsnnpn;B的基态原子2p能级有3个单电子;D是一种富集在海水中的元素,含量位于海水中各元素的第三位;E2+的3d轨道中有10个电子;F位于第六周期,与Cu同族,其单质在金属活动性顺序表中排在末位。
(1)写出E的基态原子的价层电子排布式___________ 。
(2)A、B形成的AB﹣常作为配位化合物中的配体,其A原子的杂化方式为________ ,AB﹣中含有的σ键与π键的数目之比为________ 。
(3)FD3是一种褐红色晶体,吸湿性极强,易溶于水和乙醇,无论是固态、还是气态,它都是以二聚体F2D6的形式存在,依据以上信息判断FD3,晶体的结构属于____ 晶体,写出F2D6的结构式________ 。
(4)E、F均能与AB﹣形成配离子,已知E与AB﹣形成的配离子为正四面体形。F(+1价)与AB形成的配离子为直线形,工业上常用F和AB﹣形成的配离子与E反应来提取F单质,写出E置换F的离子方程式_________________ 。
(5)F单质的晶体为面心立方最密堆积,若F的原子半径为a nm,F单质的摩尔的的质量为Mg/mol,阿伏加 德罗常数为NA,求F单质的密度为______ g/cm3。(用a、NA、M的代数式表示)
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解题方法
【推荐1】A、B、C、D、E为元素周期表中原子序数依次增大的前36号元素,基态A原子的价电子排布式为nsnnpn,C原子基态时2p能级上有2个未成对的电子,D元素的原子结构中3d能级上成对电子数是未成对电子数的3倍,B与E同主族。
请回答下列问题:
(1)基态A原子的价电子轨道表示式为_______ ,其电子占据的最高能级的电子云形状为________ 。
(2)B、C、E三种元素的电负性由大到小的顺序为________ (用元素符号表示)
(3)E的含氧酸有两种形式,化学式分别为H3EO3和H3EO4,则二者酸性强弱H3EO3_____ H3EO4(填“>”“<”或“=”)
(4)D单质在AC气流中轻微加热,生成无色挥发性液态D(AC)4配合物,该配合物的晶体类型是_________ 。
(5)DC晶胞结构如图1所示,离子坐标参数a为(0,0,0),b为(,,0),则c离子的坐标参数为________ ;一定温度下,DC晶体可自发地分散并形成“单层分子”,可以认为C2–作密置单层排列,D2+填充其中,如图2所示,C2–离子的半径为xm,阿伏加 德罗常数的值为NA,则每平方米面积上分散的该晶体的质量为_____ g(用含x、NA的代数式表示)。
请回答下列问题:
(1)基态A原子的价电子轨道表示式为
(2)B、C、E三种元素的电负性由大到小的顺序为
(3)E的含氧酸有两种形式,化学式分别为H3EO3和H3EO4,则二者酸性强弱H3EO3
(4)D单质在AC气流中轻微加热,生成无色挥发性液态D(AC)4配合物,该配合物的晶体类型是
(5)DC晶胞结构如图1所示,离子坐标参数a为(0,0,0),b为(,,0),则c离子的坐标参数为
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解答题-无机推断题
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【推荐2】W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的电负性在同周期主族元素中最大。
(1)X位于元素周期表中的位置为____________ W的基态原子核外有________ 个未成对电子。
(2)Z的气态氢化物和溴化氢相比,较稳定的是(写化学式)______ 。沸点较高的是(写化学式)___ 。
(3)Y与Z形成的化合物和足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学方程式是_______________ 。
(1)X位于元素周期表中的位置为
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解题方法
【推荐3】A、B、C、D、E是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素。A与B同周期,且A元素原子核外s能级有1个未成对电子;C元素的原子序数比B多1,且C元素的原子核外p电子比s电子少1;D元素的原子价电子有6个未成对电子,它的一种化合物常用于检验酒驾;E元素的原子序数为27。请回答下列问题:
(1)第一电离能介于A和C之间的同周期元素有________________ (填元素符号)。
(2)C元素的最高价氧化物所对应的水化物在水溶液中能完全电离,电离所得阴离子的空间构型为__________________ ,写出任意一种与该阴离子互为等电子体的微粒的化学式_______________ 。
(3)与B元素同主族的元素硅,其四卤化物的沸点和铅的二卤化物熔点如图所示:
①SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_________________________ 。
②结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律,可推断:依F、Cl、Br、I次序,PbX2中化学键的离子性逐渐_____________ (填“增强”、“不变”或“减弱”)。
(4)①元素D的+6价橙红色氧化物常用于检验酒驾,其在酸性条件下遇到乙醇会反应生成绿色的D3+离子,同时乙醇转化为一种无毒气体。请写出该反应的离子反应方程式____________________ 。
②元素D可以形成如图所示的配合物,该配合物中所含化学键的类型不包括________ (填字母)。
a 极性共价键 b 非极性共价键 c 配位键 d 离子键 e 金属键 f σ键 g Π键
(5)已知E3+可形成配位数为6的配合物。现有橙黄色和紫红色两种E的配合物,其组成均可表示为ECl3·nNH3。为测定这两种配合物晶体的化学式,设计了如下实验:
a.分别取等质量的两种晶体的样品配成溶液;
b.向两种溶液中分别滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀;
c.沉淀完全后分别过滤,经洗涤干燥后称量,发现紫红色晶体产生沉淀的质量与橙黄色晶体产生沉淀的质量之比为2:3 。则紫红色晶体的化学式为______________ (用配合物的形式写出化学式,且E用元素符号表示,n用具体数字表示)。
(1)第一电离能介于A和C之间的同周期元素有
(2)C元素的最高价氧化物所对应的水化物在水溶液中能完全电离,电离所得阴离子的空间构型为
(3)与B元素同主族的元素硅,其四卤化物的沸点和铅的二卤化物熔点如图所示:
①SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是
②结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律,可推断:依F、Cl、Br、I次序,PbX2中化学键的离子性逐渐
(4)①元素D的+6价橙红色氧化物常用于检验酒驾,其在酸性条件下遇到乙醇会反应生成绿色的D3+离子,同时乙醇转化为一种无毒气体。请写出该反应的离子反应方程式
②元素D可以形成如图所示的配合物,该配合物中所含化学键的类型不包括
a 极性共价键 b 非极性共价键 c 配位键 d 离子键 e 金属键 f σ键 g Π键
(5)已知E3+可形成配位数为6的配合物。现有橙黄色和紫红色两种E的配合物,其组成均可表示为ECl3·nNH3。为测定这两种配合物晶体的化学式,设计了如下实验:
a.分别取等质量的两种晶体的样品配成溶液;
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐1】我国科学家研发的全球首套“液态阳光”项目使双碳目标更近一步。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再将CO2加氢合成CH2OH。
(1)太阳能电池板的主要材料为单晶硅。
①单晶硅属于___________ 晶体。
②熔点比较:单晶硅___________ 金刚石。(选填>、<、=)
(2)在催化剂作用下,CO2与H2反应得到CH3OH。
①CO2分子的空间结构为___________ ,在干冰晶体中每个CO2周围等距且紧邻的CO2有___________ 个。
②CH3OH和CO2分子中σ键数目之比为___________ 。
③CH3OH比CO2在水中的溶解度大,这是因为___________ 。
(3)ZrO2催化剂可实现CO2高选择性加氢合成CH3OH,ZrO2晶胞结构如图所示。
①B代表___________ (填“”或“”)。
②ZrO2晶胞的棱长分别为anm、anm、cnm,其晶体密度为___________ (列算式用表示阿伏加德罗常数的值)。
(1)太阳能电池板的主要材料为单晶硅。
①单晶硅属于
②熔点比较:单晶硅
(2)在催化剂作用下,CO2与H2反应得到CH3OH。
①CO2分子的空间结构为
②CH3OH和CO2分子中σ键数目之比为
③CH3OH比CO2在水中的溶解度大,这是因为
(3)ZrO2催化剂可实现CO2高选择性加氢合成CH3OH,ZrO2晶胞结构如图所示。
①B代表
②ZrO2晶胞的棱长分别为anm、anm、cnm,其晶体密度为
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【推荐2】铁及其化合物在生产生活中有重要应用。Fe的某种硫化物的晶胞如图所示,该晶胞为立方体,晶胞棱长为a nm。(1)该晶体化学式为___________ 。
(2)下列说法正确的是___________。
(3)冰、金刚石、、干冰4种晶体的熔点由高到低的顺序为___________ 。
(4)已知阿伏加德罗常数的值为,该晶胞密度为___________ 。(列出算式即可)
(5)在该晶胞中,每个周围与它最近且等距的有___________ 个,下列属于从该晶体结构中分割出的部分结构图的是___________ 。(白球、黑球分别代表题中阴、阳离子)
(2)下列说法正确的是___________。
A.该晶胞与NaCl晶胞结构相似 |
B.该晶体结构中存在和 |
C.之间最短距离为 |
D.该物质中含有离子键、共价键和分子间作用力 |
(3)冰、金刚石、、干冰4种晶体的熔点由高到低的顺序为
(4)已知阿伏加德罗常数的值为,该晶胞密度为
(5)在该晶胞中,每个周围与它最近且等距的有
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【推荐3】中医药学认为,雄黄(As4S4),外用可以治疗疥癣恶疮、蛇虫咬伤等;微量内服,可治惊痫、疮毒等症。雄黄遇热易氧化为As2O3(俗称砒霜),虽在古时常用做毒药,但科学家却发现它对治疗白血病有明显的作用。砷的其它化合物也在研究和生产中有着许多重要用途。(1)基态砷原子的价电子轨道排布图为____ ,核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图形状为____ 。
(2)雄黄(As4S4)的结构如上图1所示,As原子的杂化形式为_____ 。
(3)Na3AsO4常用作杀虫剂、防腐剂,它含有的化学键类型包括____ ;AsO43-的空间构型为_____ 。
(4)砷化镓是优良的半导体材料,其晶胞结构如图2所示。立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似,两种晶体中熔点较高的是____ ;砷化镓密度为,Ga和As原子半径分别为r1pm和r2pm,阿伏加德罗常数值为,则砷化镓晶体的空间利用率为_____ 。
(2)雄黄(As4S4)的结构如上图1所示,As原子的杂化形式为
(3)Na3AsO4常用作杀虫剂、防腐剂,它含有的化学键类型包括
(4)砷化镓是优良的半导体材料,其晶胞结构如图2所示。立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似,两种晶体中熔点较高的是
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