根据已学物质结构与性质的有关知识,回答下列问题:
(1)请写出第三周期元素中p轨道上有3个未成对电子的元素符号:___________ ,某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,其原子的外围电子排布是,该元素的名称是___________ 。
(2)根据价层电子对互斥理论推测下列离子或分子的空间立体构型:___________ ,___________ 。
(3)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续添加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液,写出有关反应的离子方程式___________ 、___________ 。
(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示。则体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为___________ ;若两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同,则体心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比为___________ 。
(1)请写出第三周期元素中p轨道上有3个未成对电子的元素符号:
(2)根据价层电子对互斥理论推测下列离子或分子的空间立体构型:
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(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示。则体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为
更新时间:2022-12-26 20:08:54
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解答题-结构与性质
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【推荐1】“铜纳米催化剂室温催化氨硼烷产氢串联选择性还原催化3—硝基苯乙烯到3—氨基苯乙烯”在有机化学选择性加氢反应研究领域取得重要进展。
请回答下列问题:
(1)下列分别为B、C、N、Cu基态原子价电子排布图,其中正确的是___ (填标号)。
A. B.
C. D.
(2)物质的沸点高于,原因是__ ,硝基(—NO2)和氨基(—NH2)中N的杂化方式分别为___ 。
(3)碳的第三种同素异形体——金刚石,其晶胞如图所示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示,则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图__ (从A~D图中选填)。
(4)SiC结构类似金刚石,则SiC为___ 晶体。图为SiC的晶胞图,其中两个正方体中心重合、各面分别平行,其中心为Si原子(用●表示),其余Si原子位于大正方体的___ 位置。
(5)科学研究表明,Fe3O4是由Fe3+、Fe2+、O2-通过离子键而组成的复杂离子晶体。O2-的重复排列方式如图所示,该排列方式中存在着两种类型的由O2-围成的空隙,如1、3、6、7的O2-围成的空隙和3、6、7、8、9、12的O2-围成的空隙,前者为正四面体空隙,后者为正八面体空隙,Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中,则Fe3O4晶体中,正四面体空隙数与O2-数之比为___ ,其中有___ %正四面体空隙填有Fe3+,有__ %正八面体空隙没有被填充。
请回答下列问题:
(1)下列分别为B、C、N、Cu基态原子价电子排布图,其中正确的是
A. B.
C. D.
(2)物质的沸点高于,原因是
(3)碳的第三种同素异形体——金刚石,其晶胞如图所示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示,则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图
(4)SiC结构类似金刚石,则SiC为
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【推荐2】铝离子电池能量密度高、成本低且安全性高,是有前景的下一代储能电池。铝离子电池一般采用离子液体作为电解质。某离子液体由如图所示正离子M+和负离子L-构成,已知M+中的五元环为平面形结构,该离子有较强的稳定性。
(1)基态N原子的核外电子中占据最高能级的电子云轮廓图为___________ 形。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,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___________ 。
(2)M+中的各种元素的电负性由小到大的顺序为___________ ,M+中碳原子的杂化方式为___________ 。另一种负离子中各原子最外层均达到8电子结构,则其结构式为___________ 。
(3)分子中的大键可用符号表示,其中m代表形成大键的原子数,n代表形成大键的电子数。如苯( )中的大键可表示为,则M+中的大键可表示为___________ 。
(4)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶( ),吡啶在水中的溶解度远大于苯,主要原因有①___________ ;②___________ 。
(1)基态N原子的核外电子中占据最高能级的电子云轮廓图为
(2)M+中的各种元素的电负性由小到大的顺序为
(3)分子中的大键可用符号表示,其中m代表形成大键的原子数,n代表形成大键的电子数。如苯( )中的大键可表示为,则M+中的大键可表示为
(4)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶( ),吡啶在水中的溶解度远大于苯,主要原因有①
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【推荐3】胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料,波尔多液是一种保护性杀菌剂,广泛应用于树木、果树和花卉上。
(1)写出铜原子价电子排布式:____ ;与铜同一周期的副族元素原子中最外层电子数与铜原子的相同的元素有____ (填元素符号)。
(2)向盛有CuSO4溶液的试管里逐滴加入氨水至过量,现象是___________ ,相关的离子方程式为___________ 、____________ 。
(3)实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有______ 。
(4)向该深蓝色溶液中加入乙醇后可观察到的现象是析出深蓝色晶体,析出晶体的化学式为______ ,实验中所加乙醇的作用是_____________
(1)写出铜原子价电子排布式:
(2)向盛有CuSO4溶液的试管里逐滴加入氨水至过量,现象是
(3)实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有
(4)向该深蓝色溶液中加入乙醇后可观察到的现象是析出深蓝色晶体,析出晶体的化学式为
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解答题-原理综合题
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【推荐1】水是清洁、可持续的氢能来源。利用太阳能从水中获取氢气符合可持续发展的理念。“太阳能直接热分解水制氢”通过集中阳光产生2000K以上高温,促使分解为和;若温度进一步升高至5000K,与会分解为气态原子。
(1)分解过程中断裂的化学键属于___________ 。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键
(2)在相同条件下,同时存在如下两个过程:
i. ii.
比较下列量的相对大小(均从选项中选择):①放出热量___________ ;②反应速率___________ 。
A.i>ii B.i=ii C.i<ii
“太阳能光催化分解水制氢”原理可以表示为:。
(3)已知呈平面正三角形结构,推测的立体构型为___________ 。
A.平面正三角形 B.正四面体型 C.三角锥型
(4)能说明氯的非金属性比硫强的事实是___________。
(5)与结构相似,但的沸点高于,原因是___________ 。
(6)反应开始一段时间后,取出一定量溶液,写出检验溶液中的操作方法:________ 。
“太阳能热化学循环制氢”是将太阳能转化成化学能,通过多个化学过程产生。如常见的铁氧化物循环制氢过程如图所示。
(7)写出反应I的化学方程式:___________ ;若该反应生成标准状况下氢气,转移电子数目为___________ 。
(8)科学家想要用组成相似的钴氧化物代替铁氧化物进行循环制氢。查阅资料发现,使用钴氧化物后反应I和反应II的值随温度变化如图所示。
结合图像判断能否用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢?若可行,举出采用钴氧化物的一个优势;若不可行,说明理由___________ 。
(9)除了上述“直接热分解”、“光催化分解”和“热化学循环”外,请再设计一种利用太阳能从水中获取氢气的方法:___________ (简述即可,不必展开)。
(1)分解过程中断裂的化学键属于
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键
(2)在相同条件下,同时存在如下两个过程:
i. ii.
比较下列量的相对大小(均从选项中选择):①放出热量
A.i>ii B.i=ii C.i<ii
“太阳能光催化分解水制氢”原理可以表示为:。
(3)已知呈平面正三角形结构,推测的立体构型为
A.平面正三角形 B.正四面体型 C.三角锥型
(4)能说明氯的非金属性比硫强的事实是___________。
A.溶解性: | B.氧化性: |
C.热稳定性: | D.酸性: |
(5)与结构相似,但的沸点高于,原因是
(6)反应开始一段时间后,取出一定量溶液,写出检验溶液中的操作方法:
“太阳能热化学循环制氢”是将太阳能转化成化学能,通过多个化学过程产生。如常见的铁氧化物循环制氢过程如图所示。
(7)写出反应I的化学方程式:
(8)科学家想要用组成相似的钴氧化物代替铁氧化物进行循环制氢。查阅资料发现,使用钴氧化物后反应I和反应II的值随温度变化如图所示。
结合图像判断能否用钴氧化物代替铁氧化物进行热化学循环制氢?若可行,举出采用钴氧化物的一个优势;若不可行,说明理由
(9)除了上述“直接热分解”、“光催化分解”和“热化学循环”外,请再设计一种利用太阳能从水中获取氢气的方法:
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【推荐2】某小组探究不同阴离子与Ag+的结合倾向并分析相关转化Ag
资料:a.和均为白色,难溶于水。
b.与、能生成、
(1)探究、与的结合倾向
向NaCl溶液中加入溶液,产生白色浑浊:再向其中滴入溶液,溶液变澄清。澄清溶液中价银的存在形式___________ (填化学式)。
(2)探究、、与的结合倾向
由实验I推知:与结合倾向:___________ (填“>”或“<”)
(3)探究、、与的结合倾向
实验步骤:取两等份AgBr浊液,分别滴加等浓度等体积的和溶液。
实验现象:___________
实验结论:与结合倾向,请补全实验现象。
(4)探究与的反应
写出实验Ⅳ中白色沉淀变黑色的化学方程式并分析原因___________ 。
(5)从结构角度解释上述实验的结论
①可以看做是中的一个O原子被S原子取代,则的空间构型为___________ 。资料显示S原子与结合比O原子更稳定。试从空间结构角度解释与、结合倾向强弱的原因___________ 。
②Cl-、Br-、I-与Ag+的结合生成沉淀的Ksp逐渐减小,试从化学键类型的角度解释在水溶液中溶解度的变化___________ (已知电负性:Cl 3.0 Br 2.8 I 2.5 Ag 1.9)。
资料:a.和均为白色,难溶于水。
b.与、能生成、
(1)探究、与的结合倾向
向NaCl溶液中加入溶液,产生白色浑浊:再向其中滴入溶液,溶液变澄清。澄清溶液中价银的存在形式
(2)探究、、与的结合倾向
实验 | 滴管 | 试管 | 现象 | |
I | 10滴溶液 | 等浓度的NaI和溶液 | 黄色沉淀 | |
Ⅱ | 等浓度的NaI和溶液 | 黄色沉淀 |
(3)探究、、与的结合倾向
实验步骤:取两等份AgBr浊液,分别滴加等浓度等体积的和溶液。
实验现象:
实验结论:与结合倾向,请补全实验现象。
(4)探究与的反应
实验 | 滴管 | 试管 | 现象 | |
Ⅲ | 溶液 | 溶液 | 白色沉淀,振荡后消失 | |
Ⅳ | 溶液 | 溶液 | 白色沉淀,逐渐变为灰色,最终为黑色沉淀(AgS) |
(5)从结构角度解释上述实验的结论
①可以看做是中的一个O原子被S原子取代,则的空间构型为
②Cl-、Br-、I-与Ag+的结合生成沉淀的Ksp逐渐减小,试从化学键类型的角度解释在水溶液中溶解度的变化
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐3】由N、P、Ti等元素组成的新型材料有着广泛的用途,请回答下列问题。
(1)钛元素基态原子未成对电子数为__ 个,能量最高的电子占据的能级符号为___ 。
(2)磷的一种同素异形体—白磷(P4)的立体构型为__ ,推测其在CS2中的溶解度__ (填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。
(3)两种三角锥形气态氢化物膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为93.6°和107°,试分析PH3的键角小于NH3的原因:__ 。
(4)工业上制金属钛采用金属还原四氯化钛。先将TiO2(或天然的金红石)和足量炭粉混合加热至1000~1100K,进行氯化处理,生成TiCl4。写出生成TiCl4的化学反应方程式:___ 。
(5)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为__ ,已知晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加 德罗常数为NA,则晶胞边长为__ cm(用含ρ、NA的式子表示)。
(1)钛元素基态原子未成对电子数为
(2)磷的一种同素异形体—白磷(P4)的立体构型为
(3)两种三角锥形气态氢化物膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为93.6°和107°,试分析PH3的键角小于NH3的原因:
(4)工业上制金属钛采用金属还原四氯化钛。先将TiO2(或天然的金红石)和足量炭粉混合加热至1000~1100K,进行氯化处理,生成TiCl4。写出生成TiCl4的化学反应方程式:
(5)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为
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解答题-原理综合题
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【推荐1】污水处理分析时,常用双硫腙(,二元弱酸)把金属离子络合成电中性的物质,再用萃取络合物,从而把金属离子从水溶液中完全分离出来。如用双硫腙~,分离污水中的时,先发生络合反应:,再加入,就很容易被萃取到中。
(1)写出双硫腙和络合的离子方程式:___________ 。萃取过程中要控制适宜的酸度。如果溶液的pH太小,其后果是___________ 。下图是用双硫腺~,络合萃取某些金属离子的酸度曲线。它反映了萃取某些金属离子时适宜的pH范围。E%表示某种金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率。
某工业废水中含有、Bi3+、,用双硫腙~络合萃取法处理废水。
请根据上图回答问题:
(2)欲完全将废水中的分离出来,须控制溶液pH范围___________ 。
(3)当调节时,锌(Zn)的存在形式有:___________ ,其物质的量之比约为___________ 。
(4)锌(Zn)的络合物被萃取到中分液后,逐滴加入足量的NaOH溶液,充分振荡,先产生白色沉淀,后白色沉淀溶解消失最后溶液呈无色。写出有关反应的离子方程式:___________ ;___________
(1)写出双硫腙和络合的离子方程式:
某工业废水中含有、Bi3+、,用双硫腙~络合萃取法处理废水。
请根据上图回答问题:
(2)欲完全将废水中的分离出来,须控制溶液pH范围
(3)当调节时,锌(Zn)的存在形式有:
(4)锌(Zn)的络合物被萃取到中分液后,逐滴加入足量的NaOH溶液,充分振荡,先产生白色沉淀,后白色沉淀溶解消失最后溶液呈无色。写出有关反应的离子方程式:
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【推荐2】根据题意回答下列问题。
.银作为催化剂,用途广泛,通过氨浸水合肼还原法可回收失效的银。
(1)用氯化钠溶液沉淀银离子可以发生下列反应:
①
②
③
则___________ (用 表示)。
(2)常温下氨浸水合肼还原法浸取 ,首先要用氨水溶解 ,写出氨水溶解 的离子方程式为___________ 。
II. 下,分别向体积均为 的恒温恒容密闭容器甲和绝热恒容密闭容器乙中加入、0.8mol B,发生反应 , 两容器中 的转化率随时间的变化如图所示。(3)曲线 1 对应的是___________ (填"甲“或”乙”)容器。
(4)a点的v正___________ b点的v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)下列能判断甲、乙两个装置均达到平衡状态的是___________ 。
①容器内压强保持不变
② 的浓度不变
③容器内密度保持不变
④单位时间内生成 ,同时消耗
(6) 下,该反应的平衡常数___________ 。
.银作为催化剂,用途广泛,通过氨浸水合肼还原法可回收失效的银。
(1)用氯化钠溶液沉淀银离子可以发生下列反应:
①
②
③
则
(2)常温下氨浸水合肼还原法浸取 ,首先要用氨水溶解 ,写出氨水溶解 的离子方程式为
II. 下,分别向体积均为 的恒温恒容密闭容器甲和绝热恒容密闭容器乙中加入、0.8mol B,发生反应 , 两容器中 的转化率随时间的变化如图所示。(3)曲线 1 对应的是
(4)a点的v正
(5)下列能判断甲、乙两个装置均达到平衡状态的是
①容器内压强保持不变
② 的浓度不变
③容器内密度保持不变
④单位时间内生成 ,同时消耗
(6) 下,该反应的平衡常数
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】I.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示。
(1)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=12的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1___________ α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”,下同),若将二者等体积混合,则混合溶液的pH___________ 7。
(2)在曲线B所对应的温度下,将0.02mol·L-1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的H2SO4溶液等体积混合,所得混合液的pH=___________ 。
II.某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。
已知:①溶液在受热或酸性条件下易分解,如:
②可溶于氨水生成
③常温时(水合肼)在碱性条件下能还原:。
(3)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为___________ 。
(4)溶液与Ag反应的产物为、和,该反应的化学方程式为___________ 。也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以代替的缺点是___________ 。
(5)为提高Ag的回收率,需对“过滤II”的滤渣进行洗涤,并___________ 。
(6)“溶解”阶段发生反应的离子方程式为___________ 。
(1)曲线A所对应的温度下,pH=2的HCl溶液和pH=12的某BOH溶液中,若水的电离程度分别用α1、α2表示,则α1
(2)在曲线B所对应的温度下,将0.02mol·L-1的Ba(OH)2溶液与等物质的量浓度的H2SO4溶液等体积混合,所得混合液的pH=
II.某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。
已知:①溶液在受热或酸性条件下易分解,如:
②可溶于氨水生成
③常温时(水合肼)在碱性条件下能还原:。
(3)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为
(4)溶液与Ag反应的产物为、和,该反应的化学方程式为
(5)为提高Ag的回收率,需对“过滤II”的滤渣进行洗涤,并
(6)“溶解”阶段发生反应的离子方程式为
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解答题-工业流程题
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【推荐1】CCTV在“新闻30分”中介绍:王者归“铼”,我国发现超级铁矿,飞机上天全靠它。铼(Re)是一种稀散金属,广泛应用于航空航天领域。工业上从高铼废料(含等)中提取铼的一种工艺流程如图所示:已知:浸液中含有的HReO4属于强酸;“离子交换”发生的反应可表示为。
回答下列问题:
(1)“焙烧”时,高铼废料粉末与富氧空气逆流混合的目的为___________ 。该工序中,ReS2发生反应的化学方程式为___________ 。
(2)其他条件相同时,“离子交换”过程中料液和D296体积比与铼交换率、铼交换量的变化关系如图1所示;混合溶液的pH与提取率的变化关系如图2所示。①由图推断,“离子交换”选择的适宜条件为___________ 。
②其他条件相同,混合溶液的pH>1.5时,的提取率降低的主要原因为___________ 。
(3)“反萃取”时,选用的试剂X为盐酸的理由为___________ 。
(4)另一种途径从炼铜废液中来提取铼,其简易工艺流程如图,(部分副产物省略,铼在废液中以形式存在):已知高铼酸铵是白色片状晶体,微溶于冷水,易溶于热水。可通过___________ 方法提纯高铼酸铵晶体。
(5)废料中的Ni元素经一系列操作可得到金属镍,金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图及晶胞参数如图所示。该晶体的化学式为___________ ;晶体密度为___________ g∙cm-3 (列出含a、b、NA的计算表达式,NA表示阿伏加德罗常数的值)。
回答下列问题:
(1)“焙烧”时,高铼废料粉末与富氧空气逆流混合的目的为
(2)其他条件相同时,“离子交换”过程中料液和D296体积比与铼交换率、铼交换量的变化关系如图1所示;混合溶液的pH与提取率的变化关系如图2所示。①由图推断,“离子交换”选择的适宜条件为
②其他条件相同,混合溶液的pH>1.5时,的提取率降低的主要原因为
(3)“反萃取”时,选用的试剂X为盐酸的理由为
(4)另一种途径从炼铜废液中来提取铼,其简易工艺流程如图,(部分副产物省略,铼在废液中以形式存在):已知高铼酸铵是白色片状晶体,微溶于冷水,易溶于热水。可通过
(5)废料中的Ni元素经一系列操作可得到金属镍,金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图及晶胞参数如图所示。该晶体的化学式为
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【推荐2】硫镓银(AgGaS2)晶体是一种性能优异的红外非线性光学材料,可通过醋酸银、GaCl3、硫脲为原料进行制备。回答下列问题:
(1)基态 Ga原子价电子排布式为_______ ,该原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______ 形。
(2)AgGaS2中电负性最高的元素是_______ (填元素符号)。
(3)硫脲()是_______ 分子(填“极性”或“非极性”),其中 N 原子的杂化轨道类型为_______ ,1个硫脲分子中含有_______ 个σ键。
(4)Ga 的熔点是 30℃,Al的熔点是 660℃,Al 的熔点比 Ga 高的原因是_______ 。
(5)AgGaS2晶体的晶胞如图所示,与 Ga 距离最近的 S 数目为_______ 个,若晶体的密度为ρg·cm-3,设阿伏加德罗常数的值为 NA,该晶胞体积的计算表达式为_______ nm3
(1)基态 Ga原子价电子排布式为
(2)AgGaS2中电负性最高的元素是
(3)硫脲()是
(4)Ga 的熔点是 30℃,Al的熔点是 660℃,Al 的熔点比 Ga 高的原因是
(5)AgGaS2晶体的晶胞如图所示,与 Ga 距离最近的 S 数目为
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【推荐3】磷酸铁锂是一种新型锂离子电池电极材料。其特点是放电容量大,价格低廉,无毒性,不会造成环境污染,世界各国正竞相实现产业化生产。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___________ 、___________ 。
A. B.
C. D.
(2)基态Fe原子中,电子占据的最高能层的符号为___________ ,该能层具有的原子轨道数为___________ ,基态Fe原子的价电子排布式为___________ 。
(3)Li+与H-具有相同的电子层结构,r(Li+)___________ r(H-)(填“>”或“<”);原因是___________ 。
(4)浓磷酸在常温下呈黏稠状原因是___________ (已知磷酸的结构式为)。
(5)贵金属磷化物Rh2P(化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为anm,晶体中与P距离最近的Rh的数目为___________ ,晶体的密度为___________ g·cm-3(列出计算式)。
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为
A. B.
C. D.
(2)基态Fe原子中,电子占据的最高能层的符号为
(3)Li+与H-具有相同的电子层结构,r(Li+)
(4)浓磷酸在常温下呈黏稠状原因是
(5)贵金属磷化物Rh2P(化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为anm,晶体中与P距离最近的Rh的数目为
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