中国近代化学启蒙者徐寿首次把“Nitrogen”译成中文时曾写成淡气”,意指它“冲淡”了空气中的氧气。含氮化合物种类繁多,用途广泛,根据信息回答下列问题。
(1)GaN是第三代半导体材料,基态Ga的电子排布式为___________ ,GaN晶体为共价键空间网状结构,熔点1700℃,晶体类型为___________ 。
(2)硫酸四氨合铂[Pt(NH3)4]SO4在工业上用于镀铂,Pt的配位数为___________ ,其阴离子的空间构型为___________ 。
(3)氨缩脲与胆矾溶液反应得到如图所示的紫色离子,离子中C的杂化类型是___________ 。O的第二电离能比N第二电离能更大,解释其原因是___________ 。(4)常温下,三甲胺[N(CH3)3]气体常用作天然气的警报剂。[N(CH3)3]与其同分异构体CH3CH2CH2NH2相比较,熔点较高的是___________ 。[N(CH3)3]易与H+形成三甲胺正离子,反应中形成的化学键属于___________ 。
A.氢键 B.极性键 C.π键 D.配位键
(5)某铁氮化合物晶体的晶胞结构如图所示。①若以氮原子为晶胞顶点,则铁原子在晶胞中的位置为___________ 。
②若晶胞中距离最近的两个铁原子距离为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为___________ g/cm3(列出计算式即可)。
(1)GaN是第三代半导体材料,基态Ga的电子排布式为
(2)硫酸四氨合铂[Pt(NH3)4]SO4在工业上用于镀铂,Pt的配位数为
(3)氨缩脲与胆矾溶液反应得到如图所示的紫色离子,离子中C的杂化类型是
A.氢键 B.极性键 C.π键 D.配位键
(5)某铁氮化合物晶体的晶胞结构如图所示。①若以氮原子为晶胞顶点,则铁原子在晶胞中的位置为
②若晶胞中距离最近的两个铁原子距离为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为
更新时间:2023-01-13 09:17:38
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【推荐1】由H、C、O、N、S、Cu等元素能形成多种物质。这些物质有许多用途。请回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价电子有_______ 种运动状态,未成对电子占据原子轨道的形状为_______ 。
(2)碳和氢形成的最简单碳正离子,该阳离子的空间构型为_______ 。
(3)CuO在高温时分解为O2和Cu2O,请从阳离子的结构来说明在高温时,Cu2O比CuO更稳定的原因是_______ 。
(4)向盛有CuSO4溶液的试管中滴加少量氨水,离子反应方程式为_______ ;继续滴加氨水至过量得到深蓝色溶液。经测定深蓝色是由于存在[Cu(NH3)4]SO4。其阳离子的结构式为_______ 。
(5)金属晶体铜的晶胞如图所示。其堆积模型是_______ ,铜原子间的最短距离为apm,密度为ρg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数。铜的相对原子质量为_______ (用a、ρ、NA表示,写出计算式即可)。
(1)基态Cu原子的价电子有
(2)碳和氢形成的最简单碳正离子,该阳离子的空间构型为
(3)CuO在高温时分解为O2和Cu2O,请从阳离子的结构来说明在高温时,Cu2O比CuO更稳定的原因是
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解答题-结构与性质
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【推荐2】硫化物含硫量的测定、脱硫是极具价值的重要课题。
(1)稀土硫化物中硫含量的测定对其生产和质量控制具有重要意义。用如下方法对稀土硫化物中具有代表性的(基态原子核外电子排布式为)样品硫含量进行测定。实验检测原理为
步骤1:称取样品于反应瓶中,再准确滴加碘溶液;
步骤2:缓慢滴加稍过量的稀盐酸(边滴加边摇动反应瓶),盖上瓶塞,剧烈摇动;
步骤3:滴入溶液至恰好完全反应,消耗溶液。
①Ce元素最高正化合价为_______ 。
②步骤1中不能使用稀硝酸的原因是_______ 。
③该样品中硫的质量分数为_______ (写出计算过程)。
(2)是一种复合脱硫剂,可用于脱除煤气中的。
①晶胞结构如图1所示(A、B分别为晶胞的的结构),其化学式为_______ 。
②一定温度下将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有上述脱硫剂的反应器,一段时间后,出口处检测到。研究表明参与了与生成的反应,反应机理如图2所示,反应前后的质量不变,该反应过程可描述为_______ 。
(1)稀土硫化物中硫含量的测定对其生产和质量控制具有重要意义。用如下方法对稀土硫化物中具有代表性的(基态原子核外电子排布式为)样品硫含量进行测定。实验检测原理为
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①Ce元素最高正化合价为
②步骤1中不能使用稀硝酸的原因是
③该样品中硫的质量分数为
(2)是一种复合脱硫剂,可用于脱除煤气中的。
①晶胞结构如图1所示(A、B分别为晶胞的的结构),其化学式为
②一定温度下将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有上述脱硫剂的反应器,一段时间后,出口处检测到。研究表明参与了与生成的反应,反应机理如图2所示,反应前后的质量不变,该反应过程可描述为
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解答题-结构与性质
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【推荐3】Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu2O。
(1)Cu2+基态核外电子排布式为_______ 。
(2)SO的空间构型为_______ (用文字描述);Cu2+与OH−反应能生成[Cu(OH)4]2−,[Cu(OH)4]2−中的配位原子为_______ (填元素符号),配位体为_______ (填符号)。
(3)抗坏血酸的分子结构如图1所示,所含非氧官能团名称为_______ ;推测抗坏血酸在水中的溶解性:_______ (填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(4)一个Cu2O晶胞(见图2)中,Cu原子的数目为_______ 。
(1)Cu2+基态核外电子排布式为
(2)SO的空间构型为
(3)抗坏血酸的分子结构如图1所示,所含非氧官能团名称为
(4)一个Cu2O晶胞(见图2)中,Cu原子的数目为
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解题方法
【推荐1】A、B、C、D、E五种元素,原子序数依次递增。A元素的周期数、主族数、原子序数相同;B元素的前六级电离能的数值变化如图所示:
C元素的基态原子核外有六种不同运动状态的价电子;D与B同主族,电负性D<B;E是第四周期d区元素,血红蛋白中的E元素更易与BC形成配合物E(BC)5。
(1)写出E的基态原子电子排布式________ 。
(2)A3C+中,C原子采用_____ 杂化,离子构型为_____ ,比较A3C+与A2C中的键角大小并解释原因_______ 。
(3)D60分子中每个D原子均采用sp2杂化,则1 molD60分子中π键的数目为____ 。
(4)A2C有多种晶体结构,其中一种晶体中分子的空间排列方式与金刚石晶体类似,该晶体晶胞中含有____ 个A2C分子,A2C的配位数为_____ ,A2C之间的作用力为_____ 。已知晶胞的棱长为a pm,阿伏加 德罗常数为NA,试列式计算此晶体的密度___ g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
(5)E(BC)5中E周围的价电子总数为____ ,配位原子是_____ (填元素符号)。
C元素的基态原子核外有六种不同运动状态的价电子;D与B同主族,电负性D<B;E是第四周期d区元素,血红蛋白中的E元素更易与BC形成配合物E(BC)5。
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(2)A3C+中,C原子采用
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(4)A2C有多种晶体结构,其中一种晶体中分子的空间排列方式与金刚石晶体类似,该晶体晶胞中含有
(5)E(BC)5中E周围的价电子总数为
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【推荐2】我国科学家首次用砷化镉纳米片观察到三维量子霍尔效应,并在碲化锆(ZrTe5)上发现了金属-绝缘体的转换,此项研究成果对红外探测等的研究具有应用价值。回答下列问题:
(1)基态As原子价电子排布图为_______ ,电子占据最高能级的电子云轮廓图形状为_______ 。
(2)AsH3的空间构型为_______ ;H3PO4分子中P的杂化轨道与O的_______ 轨道形成_______ 键。
(3)ZnS熔点为2830℃,CdS熔点为1750℃,ZnS熔点更高的原因是_______ 。
(4)碱式碳酸锆( )中C原子的杂化方式为_______ ;该化合物中非金属元素的第一电离能大小关系为_______ 。
(5)氧化锆晶胞结构如图所示,其硬度极高,可用于陶瓷和耐火材料。晶胞中Zr原子的配位数为_______ ;已知阿伏加德罗常数的值为NA,若晶体的密度为ρg/cm3,则该晶胞中距离最近的两个锆原子之间的距离为_______ cm(列出计算式)。
(1)基态As原子价电子排布图为
(2)AsH3的空间构型为
(3)ZnS熔点为2830℃,CdS熔点为1750℃,ZnS熔点更高的原因是
(4)碱式碳酸锆( )中C原子的杂化方式为
(5)氧化锆晶胞结构如图所示,其硬度极高,可用于陶瓷和耐火材料。晶胞中Zr原子的配位数为
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【推荐3】副族元素、等元素较更易形成配合物,但是二环己烷并—18—冠(醚)—6在高锰酸钾溶液(1)写出基态锰原子价层电子的轨道表示式_______ ;锰在周期表中的_______ 区。
(2)“超分子”中各元素(除H外)电负性由大到小的顺序为_______ 。
(3)副族元素、等元素比更易形成配合物,其原因是_______ ;与配体形成共价键,提供孤电子对的原子是_______ (填元素符号),其中配体中C原子的杂化方式为_______ ,结合1个O和1个得到一种常见微粒,其空间构型为_______ 。
(4)冠醚能够提升高锰酸钾氧化己烯的速率的原因是_______ 。
(5)氮化钼晶胞结构如图所示,N原子填充Mo围成的八面体空隙中,填充率为100%。①上述晶体中,Mo的配位数_______ ;
②的熔点_______ (填“>”、“<”或“=”);
③若该八面体边长为,则晶胞的密度为_______ (表示啊伏伽德罗常数)。
(2)“超分子”中各元素(除H外)电负性由大到小的顺序为
(3)副族元素、等元素比更易形成配合物,其原因是
(4)冠醚能够提升高锰酸钾氧化己烯的速率的原因是
(5)氮化钼晶胞结构如图所示,N原子填充Mo围成的八面体空隙中,填充率为100%。①上述晶体中,Mo的配位数
②的熔点
③若该八面体边长为,则晶胞的密度为
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【推荐1】完成下列问题
(1)参考表中物质的熔点,问答有关问题。
①钠的卤化物熔点变化的原因是 _______ 。
②影响硅的卤化物熔点的因素是_______ 。
③钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多的原因是_______ 。
(2)向胆矾溶液中滴加氨水至过量,最终得到深蓝色的透明溶液,再加入乙醇后析出深蓝色晶体,写出生成深蓝色透明溶液的离子方程式:_______ 。该实验可知,与Cu2+结合生成配离子的稳定性: NH3_______ H2O(填 “>”或“<” )。
(3)我国科学家在新型二维半导体芯片材料——硒氧化铋的研究中取得突破性进展。硒氧化铋的晶胞结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞参数为a pm,a pm,b pm。
①该晶胞沿z轴方向的投影图为_______ (填标号)。
A. B. C. D.
②该晶体中,每个周围紧邻的共有_______ 个。
(1)参考表中物质的熔点,问答有关问题。
物质 | NaF | NaCl | NaBr | NaI |
熔点/℃ | 995 | 801 | 755 | 651 |
物质 | SiF4 | SiCl4 | SiBr4 | SiI4 |
熔点/℃ | −90.2 | −70.4 | 5.2 | 120.0 |
②影响硅的卤化物熔点的因素是
③钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多的原因是
(2)向胆矾溶液中滴加氨水至过量,最终得到深蓝色的透明溶液,再加入乙醇后析出深蓝色晶体,写出生成深蓝色透明溶液的离子方程式:
(3)我国科学家在新型二维半导体芯片材料——硒氧化铋的研究中取得突破性进展。硒氧化铋的晶胞结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞参数为a pm,a pm,b pm。
①该晶胞沿z轴方向的投影图为
A. B. C. D.
②该晶体中,每个周围紧邻的共有
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【推荐2】钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)是一种储氢材料,B原子的杂化方式是________ ,含有___________ (填序号)
①σ键 ②π键 ③氢键 ④配位键 ⑤离子键
研究表明,加热释放氢的温度明显高于的加热释放氢的温度,其原因可能是___________ 。
(2)中的具有强还原性,请从结构角度试解释原因___________ 。在浓的溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,得到配位数为6、组成为的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为2∶1,则该配离子的化学式为___________ 。
(3)如图为具有较高催化活性材料金红石(钛的氧化物)的晶胞结构,其化学式为___________ ,判断其晶胞结构的最可靠科学方法是___________ 。
(1)是一种储氢材料,B原子的杂化方式是
①σ键 ②π键 ③氢键 ④配位键 ⑤离子键
研究表明,加热释放氢的温度明显高于的加热释放氢的温度,其原因可能是
(2)中的具有强还原性,请从结构角度试解释原因
(3)如图为具有较高催化活性材料金红石(钛的氧化物)的晶胞结构,其化学式为
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【推荐3】Mn能改善钢材热加工性能,并改善钢材的冷脆倾向,同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。根据要求回答下列问题:
(1)的核外电子排布式为_______ ,
基态Mn原子能级最高的电子的电子云轮廓图形状为_______ 。
(2)Fe、Mn元素的部分电离能数据如下表:
从上表两元素部分电离能数据的比较可知,气态再失去一个电子比气态再失去一个电子难,原因是_______ 。
(3)水杨醛缩邻氨基苯酚又被称为“锰试剂”,可与形成黄色的配合物,其结构为。
①锰试剂分子中,电负性最大的原子是_______ ,采取杂化的原子是_______ ;
②锰试剂分子中能与形成配位键的原子是_______ 。
(4)将Mn掺入GaAs晶体(图甲)可得到稀磁性半导体材料(图乙),晶体结构不变。
①图乙中a点和c点的原子坐标参数分别为(0,0,0)和,则b点的原子坐标参数为_______ ;
②设图甲晶体的密度为,设表示阿伏加德罗常数的值,则该晶胞中距离最近的两个砷原子之间的距离为_______ pm(用含、的关系式表示最简化的计算式即可)。
(1)的核外电子排布式为
基态Mn原子能级最高的电子的电子云轮廓图形状为
(2)Fe、Mn元素的部分电离能数据如下表:
元素 | Fe | Mn | |
电离能/() | 759 | 717 | |
1561 | 1509 | ||
2957 | 3248 |
(3)水杨醛缩邻氨基苯酚又被称为“锰试剂”,可与形成黄色的配合物,其结构为。
①锰试剂分子中,电负性最大的原子是
②锰试剂分子中能与形成配位键的原子是
(4)将Mn掺入GaAs晶体(图甲)可得到稀磁性半导体材料(图乙),晶体结构不变。
①图乙中a点和c点的原子坐标参数分别为(0,0,0)和,则b点的原子坐标参数为
②设图甲晶体的密度为,设表示阿伏加德罗常数的值,则该晶胞中距离最近的两个砷原子之间的距离为
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解答题-工业流程题
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【推荐1】氟化工被称为“黄金产业”,在国民经济和社会发展中占有重要地位。我国某公司利用萤石(主要成分为,及少量、等)制备无水氟化铝的主要工艺流程如下所示。已知:①的熔点,沸点;
③常温下,。
请回答下列问题:
(1)在进入回转窑前,需要将萤石粉碎,其目的是_______ 。
(2)“回转窑反应”的温度控制在之间,写出在回转窑获得的化学方程式:_______ 。
(3)在回转窑中的炉渣里还含有,将该物质在热分解,可获得两种气体(其中一种为),用多元醇选择性吸收产生的气体,经过一系列工艺得到高纯。则多元醇能从两种气体中选择性吸收的原理是_______ 。
(4)经冷凝、精馏、脱气后的与在流化床、多级气流床中,在条件下进行一系列反应,由和制备无水的反应的_______(填标号)。
(5)常温下,向的溶液中加入固体充分反应后可得,测得溶液中的浓度为,则加入的固体的物质的量为_______ 。
(6)已知萤石立方晶胞参数,结构如图所示,该的晶体密度为_______ (列出计算式,设阿伏加德罗常数的值为)。
③常温下,。
请回答下列问题:
(1)在进入回转窑前,需要将萤石粉碎,其目的是
(2)“回转窑反应”的温度控制在之间,写出在回转窑获得的化学方程式:
(3)在回转窑中的炉渣里还含有,将该物质在热分解,可获得两种气体(其中一种为),用多元醇选择性吸收产生的气体,经过一系列工艺得到高纯。则多元醇能从两种气体中选择性吸收的原理是
(4)经冷凝、精馏、脱气后的与在流化床、多级气流床中,在条件下进行一系列反应,由和制备无水的反应的_______(填标号)。
A.大于0 | B.小于0 | C.等于0 | D.无法确定 |
(5)常温下,向的溶液中加入固体充分反应后可得,测得溶液中的浓度为,则加入的固体的物质的量为
(6)已知萤石立方晶胞参数,结构如图所示,该的晶体密度为
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解答题-结构与性质
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(0.65)
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解题方法
【推荐2】我国科学家利用锰簇催化剂(Mn4CaOx,x代表氧原子数)解密光合作用。锰簇的可逆结构异构化反应如图。
请回答下列问题:
(1)基态氧原子价电子轨道表示式为______ 。基态钙原子中能量最高的电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为______ 形。
(2)已知:在元素周期表中Mn、Cr相邻。第二电离能与第一电离能之差较小的是______ (填“Mn”或“Cr”),理由是______ 。
(3)在上述异构化反应中,1molA中由Mn形成的σ键有______ mol。
(4)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,MnS晶胞结构如图所示。
①Mn原子的配位数是______ ,距离Mn原子最近的Mn原子有______ 个。
②以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在MnS晶胞坐标系中,1号S原子坐标为(0,0,0),3号S原子坐标为(1,1,1),则2号S原子坐标为______ 。
③已知:MnS晶体的密度为ρg•cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值。则MnS晶胞中阴、阳离子最近距离为______ pm(列出计算式即可)。
请回答下列问题:
(1)基态氧原子价电子轨道表示式为
(2)已知:在元素周期表中Mn、Cr相邻。第二电离能与第一电离能之差较小的是
(3)在上述异构化反应中,1molA中由Mn形成的σ键有
(4)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,MnS晶胞结构如图所示。
①Mn原子的配位数是
②以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在MnS晶胞坐标系中,1号S原子坐标为(0,0,0),3号S原子坐标为(1,1,1),则2号S原子坐标为
③已知:MnS晶体的密度为ρg•cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值。则MnS晶胞中阴、阳离子最近距离为
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解答题-工业流程题
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【推荐3】湿法炼锌的工业废水中主要阳离子有Zn2+、H+、Tl+、Tl3+,废水除铊的工艺流程如图。①能够在pH为0~14的范围内以离子态稳定存在,不易与形成沉淀。
②部分物质的如表:
③排放标准:Tl的含量低于。
回答下列问题:
(1)Tl的原子序数为81,在元素周期表中的位置为___________ ,价电子排布式为___________ 。
(2)已知“氧化”步骤中被还原为,请写出该反应的离子方程式:___________ ,反应后仍存在少量的。
(3)“预中和”步骤中加入至溶液的pH约为7,可减少“硫化”步骤中的使用量,还能减少___________ (填化学式)污染物的生成。
(4)“硫化”步骤的主要目的是除去___________ (填离子符号)。
(5)在“中和”步骤中,若要使溶液中的含量低于排放标准,请根据计算溶液的pH应大于___________ 。
(6)“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝(其摩尔质量为)中的与残余铊离子进行离子交换,进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如下[未标出,其占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为,则和的最短距离为___________ cm(设为阿伏加德罗常数的值)。
②部分物质的如表:
物质 | ZnS | |||
回答下列问题:
(1)Tl的原子序数为81,在元素周期表中的位置为
(2)已知“氧化”步骤中被还原为,请写出该反应的离子方程式:
(3)“预中和”步骤中加入至溶液的pH约为7,可减少“硫化”步骤中的使用量,还能减少
(4)“硫化”步骤的主要目的是除去
(5)在“中和”步骤中,若要使溶液中的含量低于排放标准,请根据计算溶液的pH应大于
(6)“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝(其摩尔质量为)中的与残余铊离子进行离子交换,进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如下[未标出,其占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为,则和的最短距离为
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