氟在已知元素中电负性最大、非金属性最强,其单质在1886年才被首次分离出来。
(1)基态F原子的核外电子排布式为___________ 。
(2)氟氧化物、的结构已经确定。
①依据数据推测O—O键的稳定性:___________ (填“>”或“<”)。
②中F—O—F键角小于中H—O—H键角,解释原因:___________ 。
(3)是一种有特殊性质的氢化物。
①已知:氢键(X—H…Y)中三原子在一条直线上时,作用力最强。测定结果表明,固体中分子排列为锯齿形,画出含2个的重复单元结构:___________ 。
②溶剂中加入可以解离出和具有正四面体形结构的阴离子,写出该过程的离子方程式:___________ 。
(4)工业上用萤石(主要成分)制备。晶体的一种立方晶胞如图所示。①晶体中距离最近的有___________ 个。
②晶体中与的最近距离为),阿伏加德罗常数值为。该晶体的密度___________ (列出计算式)。
O—O键长 | 121 | 148 |
(2)氟氧化物、的结构已经确定。
①依据数据推测O—O键的稳定性:
②中F—O—F键角小于中H—O—H键角,解释原因:
(3)是一种有特殊性质的氢化物。
①已知:氢键(X—H…Y)中三原子在一条直线上时,作用力最强。测定结果表明,固体中分子排列为锯齿形,画出含2个的重复单元结构:
②溶剂中加入可以解离出和具有正四面体形结构的阴离子,写出该过程的离子方程式:
(4)工业上用萤石(主要成分)制备。晶体的一种立方晶胞如图所示。①晶体中距离最近的有
②晶体中与的最近距离为),阿伏加德罗常数值为。该晶体的密度
更新时间:2023-04-06 12:42:43
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐1】研究物质的结构,用来探寻物质的性质,是我们学习化学的重要方法。回答下列问题:
(1)Fe、Ru、Os在元素周期表中处于同一列,人们已经发现和应用了Ru、Os的四氧化物。量子化学理论预测铁也存在四氧化物,但最终人们发现铁的化合价不是+8而是+6。OsO4分子空间形状是____________ ,铁的“四氧化物”分子中,铁的价电子排布式是____________ ,氧的化合价是___________ 。
(2)NH3分子中H—N—H键角为106.7°,在Ag(NH3)2+中,H—N—H键角近似109.5°,键角变大的原因是_______________________ 。
(3)氢键的本质是缺电子的氢原子和富电子的原子或原子团之间的一种弱的电性作用。近年来,人们发现了双氢键,双氢键是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性相互作用。下列不可能形成双氢键的是_______ 。
a.Be—H…H—O b.O—H…H—N c.B—H…H—N d.Si—H…H—Al
(4)冰晶石(Na3A1F6)主要用作电解氧化铝的助熔剂,也用作研磨产品的耐磨添加剂。其晶胞结构如图所示,晶胞是正四棱柱形状,Na(I)位于侧棱中心和底面中心,Na(II)位于四个侧面上,AlF63-位于顶点和体心。
AlF中,中心原子周围的成键电子总数是________ 个。若用原子坐标来描述晶胞中所有Na原子的位置,则需要________ 组原子坐标。已知晶胞边长为a nm,b nm,冰晶石晶体的密度为__________ g·cm-3(Na3AlF6的摩尔质量为210g·mol-1)。
(1)Fe、Ru、Os在元素周期表中处于同一列,人们已经发现和应用了Ru、Os的四氧化物。量子化学理论预测铁也存在四氧化物,但最终人们发现铁的化合价不是+8而是+6。OsO4分子空间形状是
(2)NH3分子中H—N—H键角为106.7°,在Ag(NH3)2+中,H—N—H键角近似109.5°,键角变大的原因是
(3)氢键的本质是缺电子的氢原子和富电子的原子或原子团之间的一种弱的电性作用。近年来,人们发现了双氢键,双氢键是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性相互作用。下列不可能形成双氢键的是
a.Be—H…H—O b.O—H…H—N c.B—H…H—N d.Si—H…H—Al
(4)冰晶石(Na3A1F6)主要用作电解氧化铝的助熔剂,也用作研磨产品的耐磨添加剂。其晶胞结构如图所示,晶胞是正四棱柱形状,Na(I)位于侧棱中心和底面中心,Na(II)位于四个侧面上,AlF63-位于顶点和体心。
AlF中,中心原子周围的成键电子总数是
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解答题-结构与性质
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐1】物质的结构决定物质的性质。请回答下列涉及物质结构和性质的问题:
(1)第二周期中,元素的第一电离能处于B与N之间的元素有_____ 种。
(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为_____ 。
(3)乙烯酮(CH2=C=O)是一种重要的有机中间体,可用CH3COOH在(C2H5O)3P=O存在下加热脱H2O得到。乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是_____ ,1mol(C2H5O)3P=O分子中含有的σ键的数目为_____ 。
(4)已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如图1:
解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因_____ 。
(5)碳化硅的结构与金刚石类似,其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能。碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有_____ 个,与碳原子等距离最近的碳原子有_____ 个。已知碳化硅晶胞边长为apm,则晶胞图2中1号硅原子和2号碳原子之间的距离为_____ pm,碳化硅的密度为_____ g/cm3。
(1)第二周期中,元素的第一电离能处于B与N之间的元素有
(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为
(3)乙烯酮(CH2=C=O)是一种重要的有机中间体,可用CH3COOH在(C2H5O)3P=O存在下加热脱H2O得到。乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是
(4)已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如图1:
物质 | 氢键X﹣H…Y | 键能kJ.mol﹣1 |
(HF)n | D﹣H…F | 28.1 |
冰 | O﹣H…O | 18.8 |
(NH3)n | N﹣H…N | 5.4 |
解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因
(5)碳化硅的结构与金刚石类似,其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能。碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有
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解答题-结构与性质
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困难
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解题方法
【推荐2】ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种化合价,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)Se原子中电子占据的最高能层符号是________ ,该能层具有的原子轨道数为_____ ,其核外M层电子的排布式为________ ;
(2)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是________ ;
(3)H2Se的酸性比H2S________ (填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为________ ,SO离子的立体构型为________ ;
(4)含氧酸可表示为:(HO)mROn,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关,n越大,酸性越强。一般n="0" 弱酸,n="1" 中强酸,n=2强酸,n="3" 超强酸。
据实验事实可知硼酸(H3BO3)是一元弱酸,而亚磷酸是中强酸(H3PO3)
①写出硼酸(H3BO3)的电离方程式_______________ 。
②写出亚磷酸与过量的NaOH反应的化学方程式_____________ 。
(5)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示,ZnS的密度为d g·cm-3,则其晶胞中a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为________ pm(列式表示)。
(1)Se原子中电子占据的最高能层符号是
(2)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是
(3)H2Se的酸性比H2S
(4)含氧酸可表示为:(HO)mROn,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关,n越大,酸性越强。一般n="0" 弱酸,n="1" 中强酸,n=2强酸,n="3" 超强酸。
据实验事实可知硼酸(H3BO3)是一元弱酸,而亚磷酸是中强酸(H3PO3)
①写出硼酸(H3BO3)的电离方程式
②写出亚磷酸与过量的NaOH反应的化学方程式
(5)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示,ZnS的密度为d g·cm-3,则其晶胞中a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为
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解答题-结构与性质
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困难
(0.15)
名校
解题方法
【推荐3】砷是生命的第七元素,可形成多种重要的化合物。回答下列问题:
(1)基态砷原子N电子层中的成对电子与单电子的数量比为_______ 。As的第一电离能(I1)比Se大的原因是_______ 。
(2)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)在自然界中共生,是提取砷的主要矿物原料,其结构如下图所示,1mol雄黄与O2反应生成As2O3,转移28mol电子,则另一种产物为_______ 。雌黄中As的杂化方式为_______ 。
(3)亚砷酸(H3AsO3)可以用来治疗白血病,为三元弱酸,试推测的空间构型为____ 。其酸性弱于砷酸(H3AsO4)的原因是_______ 。
(4)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料。晶胞结构如下图所示
已知:砷化镓晶体密度为,阿伏加德罗常数的值为。
①连接面心上6个砷原子构成正八面体,该正八面体的边长为_______ pm(用含和的代数式表示)。
②Ga和之间的最近距离为_______ nm(用含和的代数式表示)。
(1)基态砷原子N电子层中的成对电子与单电子的数量比为
(2)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)在自然界中共生,是提取砷的主要矿物原料,其结构如下图所示,1mol雄黄与O2反应生成As2O3,转移28mol电子,则另一种产物为
(3)亚砷酸(H3AsO3)可以用来治疗白血病,为三元弱酸,试推测的空间构型为
(4)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料。晶胞结构如下图所示
已知:砷化镓晶体密度为,阿伏加德罗常数的值为。
①连接面心上6个砷原子构成正八面体,该正八面体的边长为
②Ga和之间的最近距离为
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解答题-结构与性质
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困难
(0.15)
【推荐1】硼族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物,回答下列问题:
(1)过硼酸钠被用于洗衣粉中作增白剂,其阴离子结构如图所示,该阴离子组成元素中第一电离能最大的元素是______ ,该物质可用于增白的原因是______ 。
(2)硼酸三甲酯由硼酸和甲醇互相反应而制得。熔沸点______ (填“>”或“<”或“=”),原因是______ 。比较和中键角的大小顺序是______ (填“>”或“<”或“=”)。
(3)氮化硼晶体有多种结构,六方相氮化硼结构与石墨相似,但不具有导电性。六方氮化硼中与B距离最近且相等的B有______ 个。
(4)科学家利用和过量碳高温条件下合成一种非常坚硬的物质,其结构如图所示,该反应的化学方程式为______ ,晶胞参数:(单位nm),。若为阿伏伽德罗常数的值,则该晶体的密度为______ 。
(1)过硼酸钠被用于洗衣粉中作增白剂,其阴离子结构如图所示,该阴离子组成元素中第一电离能最大的元素是
(2)硼酸三甲酯由硼酸和甲醇互相反应而制得。熔沸点
(3)氮化硼晶体有多种结构,六方相氮化硼结构与石墨相似,但不具有导电性。六方氮化硼中与B距离最近且相等的B有
(4)科学家利用和过量碳高温条件下合成一种非常坚硬的物质,其结构如图所示,该反应的化学方程式为
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解答题-结构与性质
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困难
(0.15)
【推荐2】2017年Chem.Mater报导了某金属锂的硼氢化物不仅具有通常的高储氮密度,还有一些其它应用的性质。该化合物属立方晶系,晶胞参数为a=959.3pm,其晶胞图如下(提示:有一个Li+掩在晶胞上部阴离子中):
(1)试写出该金属硼化物的化学式(最简单正整数比)_______ 和阴离子化学式_______ 。
(2)试计算与Li+到(BxHy)n-多面体中心的距离_______ ,并计算晶体的密度_______ 。
(3)如果把Li+作为晶胞的原点,试写出新晶胞中Li+到(BxHy)n-的坐标_______ 。
(4)若把晶体的结构基元围成一个平行六面体,写出该平行六面体中Li+到(BxHy)n-的原子坐标_______ 。
(5)从晶体结构分析,该晶体可能作为何种功能材料?给出理由_______ 。
(1)试写出该金属硼化物的化学式(最简单正整数比)
(2)试计算与Li+到(BxHy)n-多面体中心的距离
(3)如果把Li+作为晶胞的原点,试写出新晶胞中Li+到(BxHy)n-的坐标
(4)若把晶体的结构基元围成一个平行六面体,写出该平行六面体中Li+到(BxHy)n-的原子坐标
(5)从晶体结构分析,该晶体可能作为何种功能材料?给出理由
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解答题-结构与性质
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困难
(0.15)
真题
解题方法
【推荐3】KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器,填补了国家战略空白。回答下列问题:
(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是__ (填离子符号)。
(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,称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___ 。
(3)已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ•mol-1)如表:
___ ,其中P采取___ 杂化方式。
(5)与PO电子总数相同的等电子体的分子式为__ 。
(6)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸,如:如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则相应的酸根可写为___ 。
(7)分别用○、●表示H2PO和K+,KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示,图(b)、图(c)分别显示的是H2PO、K+在晶胞xz面、yz面上的位置:①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度__ g•cm-3(写出表达式)。
②晶胞在x轴方向的投影图为__ (填标号)。
(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是
(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,称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为
(3)已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ•mol-1)如表:
N—N | N≡N | P—P | P≡P |
193 | 946 | 197 | 489 |
从能量角度看,氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是
(5)与PO电子总数相同的等电子体的分子式为
(6)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸,如:如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则相应的酸根可写为
(7)分别用○、●表示H2PO和K+,KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示,图(b)、图(c)分别显示的是H2PO、K+在晶胞xz面、yz面上的位置:①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度
②晶胞在x轴方向的投影图为
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【推荐1】银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
(1)在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示,回答下列问题:
①中间体生成吸附态的活化能为_______ 。
②由生成的热化学方程式为_______ 。
(2)一定条件下,银催化剂表面上存在反应:,该反应平衡压强与温度的关系如下:
①时的平衡常数_______ 。
②起始状态Ⅰ中有和,经下列过程达到各平衡状态:
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,下列叙述正确的是_______ (填字母)。
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程
B.
C.平衡常数:
D.若体积,则
E.逆反应的速率:
③某温度下,向恒容容器中加入,分解过程中反应速率与压强的关系为,k为速率常数(定温下为常数)。当固体质量减少时,逆反应速率最大。若转化率为,则_______ (用表示)。
(3)可用作固体离子导体,能通过加热制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图所示(为了简化,只画出了碘离子在晶胞中的位置)。
①测定晶体结构最常用的仪器是_______ (填字母)。
A.质谱仪 B.红外光谱仪 C.核磁共振仪 D.射线衍射仪
②与晶胞的体积之比为_______ 。
③测定中导电离子类型的实验装置如图所示。实验测得支管a中质量不变,可判定导电离子是而不是,依据是_______ 。
(1)在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示,回答下列问题:
①中间体生成吸附态的活化能为
②由生成的热化学方程式为
(2)一定条件下,银催化剂表面上存在反应:,该反应平衡压强与温度的关系如下:
401 | 443 | 463 | |
10 | 51 | 100 |
②起始状态Ⅰ中有和,经下列过程达到各平衡状态:
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,下列叙述正确的是
A.从Ⅰ到Ⅱ的过程
B.
C.平衡常数:
D.若体积,则
E.逆反应的速率:
③某温度下,向恒容容器中加入,分解过程中反应速率与压强的关系为,k为速率常数(定温下为常数)。当固体质量减少时,逆反应速率最大。若转化率为,则
(3)可用作固体离子导体,能通过加热制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图所示(为了简化,只画出了碘离子在晶胞中的位置)。
①测定晶体结构最常用的仪器是
A.质谱仪 B.红外光谱仪 C.核磁共振仪 D.射线衍射仪
②与晶胞的体积之比为
③测定中导电离子类型的实验装置如图所示。实验测得支管a中质量不变,可判定导电离子是而不是,依据是
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解答题-结构与性质
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困难
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解题方法
【推荐2】(1)第四周期元素中价层成对电子数与基态Mg价层成对电子数相等的元素有_________ 种。
(2)吡咯(平面形结构,结构式为),N原子杂化方式为______ 。多原子分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则吡咯环中的大π键应表示为_______ 。
(3)一种锰的氧化物的晶胞如图甲,请写出该氧化物的化学式______ 。若沿z轴方向观察该晶胞,可得投影图如图乙,请画出沿y轴方向的投影图______ 。
(4)某含Mg储氢晶体储氢后转化为MgH2,MgH2晶体的结构如图丙,晶胞参数a=b=450pm,c=301pm,原子分数坐标为A(0,0,0)、B(0.305,0.305,0)、C(1,1,1)、D(0.195,0.805,0.5)。
①该晶体中Mg的配位数是__________ 。
②Mg2+的半径为72pm,则H-的半径为____________ pm(列出计算表达式)
③用NA表示阿伏加 德罗常数,则MgH2晶体中氢的密度是标准状况下氢气密度的_______ 倍(列出计算表达式,氢气密度为0.089g·L-1)
(2)吡咯(平面形结构,结构式为),N原子杂化方式为
(3)一种锰的氧化物的晶胞如图甲,请写出该氧化物的化学式
(4)某含Mg储氢晶体储氢后转化为MgH2,MgH2晶体的结构如图丙,晶胞参数a=b=450pm,c=301pm,原子分数坐标为A(0,0,0)、B(0.305,0.305,0)、C(1,1,1)、D(0.195,0.805,0.5)。
①该晶体中Mg的配位数是
②Mg2+的半径为72pm,则H-的半径为
③用NA表示阿伏加 德罗常数,则MgH2晶体中氢的密度是标准状况下氢气密度的
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解答题-结构与性质
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困难
(0.15)
解题方法
【推荐3】【化学——选修3:物质结构与性质】
A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、 D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是______ (填元素符号),其中D原子的核外电子排布式为__________ 。
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是______ (填分子式),原因是________ ;B和D的氢化物所属的晶体类型分别为_______ 和_______ 。
(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物E, E的立体构型为_______ ,中心原子的杂化轨道类型为_______ ,中心原子的价层电子对数为_____________ 。
(4)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数,a=0.566nm, 列式计算晶体F的密度(g.cm-3)______________________________ 。
A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、 D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是
(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物E, E的立体构型为
(4)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数,a=0.566nm, 列式计算晶体F的密度(g.cm-3)
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