半导体芯片的关键材料是我国优先发展的新材料。经过半个多世纪的发展,硅基材料的半导体器件性能已经接近其物理极限,以碳化硅、氮化镓等为代表的第二代半导体材料成为当今热点。回答下列问题:
(1)基态镓原子的价电子排布式为:______ ,它位于元素周期表的位置是______ 。
(2)①金刚石、②晶体硅、③碳化硅,三者熔点由低到高的顺序是______ (填序号)。
(3)上述材料所涉及的四种元素中,原子半径最小的是______ (填元素符号,下同),第一电离能I1最大的是______ 。
(4)原硅酸根SiO的空间构型是______ ,其中Si的杂化轨道类型为______ 。
(5)碳化硅(SiC)的结构与金刚石类似,碳化硅的硬度仅次于金刚石,其晶胞结构如图所示。则Si原子的配位数为_______ ,若晶体的密度为ρg•cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则距离最近的Si原子与C原子之间的距离为_______ cm。(用ρ和NA的式子表示)
(1)基态镓原子的价电子排布式为:
(2)①金刚石、②晶体硅、③碳化硅,三者熔点由低到高的顺序是
(3)上述材料所涉及的四种元素中,原子半径最小的是
(4)原硅酸根SiO的空间构型是
(5)碳化硅(SiC)的结构与金刚石类似,碳化硅的硬度仅次于金刚石,其晶胞结构如图所示。则Si原子的配位数为
更新时间:2023-04-26 07:59:16
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【推荐1】完成下列问题
Ⅰ.第IVA族元素,碳、硅、锗、锡、铅具有很多重要的性质。
(1)锗元素的基态原子的核外电子排布式为___________ 。
(2)单质Sn与干燥的反应生成,常温常压下为无色液体,空间构型为___________ ,其固体的晶体类型为___________ 。
(3)卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点如图所示。
①的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是___________ 。
②结合的沸点和的熔点变化规律,可推断:依F、Cl、Br、I次序,晶体中离子键百分数___________ (填“增大”“不变”或“减小”)。
Ⅱ.铍及其化合物的应用正日益被重视。
(4)铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有___________。
(5)氯化铍在气态时存在分子(a)和二聚分子[(BeCl2)2](b),固态时则具有如下图所示的链状结构(c)。
①a属于___________ (填“极性”或“非极性”)分子;
②二聚分子中Be原子的杂化方式相同,且所有原子都在同一平面上,b的结构式为___________ 。
Ⅰ.第IVA族元素,碳、硅、锗、锡、铅具有很多重要的性质。
(1)锗元素的基态原子的核外电子排布式为
(2)单质Sn与干燥的反应生成,常温常压下为无色液体,空间构型为
(3)卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点如图所示。
①的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是
②结合的沸点和的熔点变化规律,可推断:依F、Cl、Br、I次序,晶体中离子键百分数
Ⅱ.铍及其化合物的应用正日益被重视。
(4)铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有___________。
A.都属于p区主族元素 | B.电负性都比镁大 |
C.第一电离能都比镁大 | D.氯化物的水溶液pH均小于7 |
①a属于
②二聚分子中Be原子的杂化方式相同,且所有原子都在同一平面上,b的结构式为
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解答题-结构与性质
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【推荐2】M、N、X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期元素,基态N原子的最外层电子数是电子层数的2倍,W是电负性最小的短周期主族元素,基态R原子含有4个未成对电子,其中4种元素形成的一种阳离子结构如图所示。回答下列问题。
(1)基态W原子核外有_____ 种不同空间运动状态的电子;R元素在周期表中的位置为___ 。
(2)M、X形成两种离子、,键角:_____ (填“>”“<”或“=”),其原因是______ 。
(3)R的一种配合物的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18,一定条件下发生分解反应:。
①____ 。
②该配合物中σ键与π键的数目之比为_____ 。
③反应过程中断裂的化学键只有配位键,形成的化学键是________ 。
(4)在超高压下,W与N可形成化合物,(小圆球)按简单立方排布,形成立方体空隙(如下图所示),电子对和N原子交替分布填充在立方体的中心。______ ;晶体中配位的N原子数为_____ ;晶胞中W和N的最短距离为d nm,为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为_______ 。
(1)基态W原子核外有
(2)M、X形成两种离子、,键角:
(3)R的一种配合物的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18,一定条件下发生分解反应:。
①
②该配合物中σ键与π键的数目之比为
③反应过程中断裂的化学键只有配位键,形成的化学键是
(4)在超高压下,W与N可形成化合物,(小圆球)按简单立方排布,形成立方体空隙(如下图所示),电子对和N原子交替分布填充在立方体的中心。
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解题方法
【推荐3】元素周期表中第四周期中的某些元素在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)基态铬原子的价电子排布式为___________ 。
(2)Cr与K位于同一周期且最外层电子数相同,两种元素原子第一电离能的大小关系为K___________ Cr(填“>”或“<”)。
(3)实验室常用KSCN溶液检验Fe3+的存在,KSCN中非金属元素的电负性由小到大的顺序为___________ (用元素符号表示),SCN−的几何构型为___________ ,中心原子的杂化类型为___________ 。
(4)GaN、GaP、GaAs的熔点如下表,它们的晶体类型与硅类似,都是良好的半导体材料。解释它们熔点变化的原因___________ 。
(5)某铁镁合金的晶胞如图所示,镁原子的配位数为___________ ,晶胞有两种基本要素:一种是原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(,,),C为(,,0),则D点坐标参数为___________ ;另外一种是晶胞参数,已知铁镁合金的晶胞参数为a pm,则铁镁之间的最短距离为___________ ,该合金的密度为___________ g·cm-3(只列出计算式即可)。
(1)基态铬原子的价电子排布式为
(2)Cr与K位于同一周期且最外层电子数相同,两种元素原子第一电离能的大小关系为K
(3)实验室常用KSCN溶液检验Fe3+的存在,KSCN中非金属元素的电负性由小到大的顺序为
(4)GaN、GaP、GaAs的熔点如下表,它们的晶体类型与硅类似,都是良好的半导体材料。解释它们熔点变化的原因
晶体 | GaN | GaP | GaAs |
熔点/℃ | 1700 | 1480 | 1238 |
(5)某铁镁合金的晶胞如图所示,镁原子的配位数为
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解答题-无机推断题
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【推荐1】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增多。其中A、B、C都是能层数为2的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。E的核外电子排布中有6个未成对电子,是同周期中最多的,ECl3能与B、C的氢化物形成六配体的配合物,且两种配体的物质的量之比为2:1,三个氯离子位于外界。试用相应的元素符号或式子填空:
(1)写出元素的名称 A___________ E ____________ ;
(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为__________ ;B的氢化物分子的空间构型为 _________ 。
(3)化合物AC2与一种由B、C组成的化合物X互为等电子体,则X的化学式为____________ ;完全由B的原子组成的某粒子与AC2也属于等电子体,该粒子的化学式为 _____ ,其空间构型为 __________ 。
(4)ECl3形成的配合物的化学式为____________________________ ;
(5)D的单质在AC2中可以燃烧并一种白色固体和一种黑色固体,该反应的化学方程式为________ 。
(6)与E同周期,且最外层电子排布相同的元素有___________ 。
(1)写出元素的名称 A
(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为
(3)化合物AC2与一种由B、C组成的化合物X互为等电子体,则X的化学式为
(4)ECl3形成的配合物的化学式为
(5)D的单质在AC2中可以燃烧并一种白色固体和一种黑色固体,该反应的化学方程式为
(6)与E同周期,且最外层电子排布相同的元素有
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解答题-无机推断题
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解题方法
【推荐2】A、B、C、D、E、F、G七种短周期元素,其原子序数依次增大。A的原子中没有成对电子;B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D原子最外层电子数是内层电子数的3倍;D与G处在同一族;F是
地壳中含量最高的金属元素。请回答下列问题:
(1)元素F在周期表中的位置____________ 。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是___________ (用元素符号表示)。
(3)配合物Ni(BD)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,因此固态Ni(BD)4属于_____________ (填晶体类型)。
(4)CA3分子的电子式为___________ 。
(5)ED是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。ED的熔点比NaCl高,其原因是__________________ 。
(6)由A、D、G中任两种元素构成甲、乙两种均含18个电子的分子,所含原子的数目依次为3、4。则甲分子的中心原子采取________ 杂化;1 mol乙分子含有________ molσ键。
地壳中含量最高的金属元素。请回答下列问题:
(1)元素F在周期表中的位置
(2)B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是
(3)配合物Ni(BD)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,因此固态Ni(BD)4属于
(4)CA3分子的电子式为
(5)ED是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。ED的熔点比NaCl高,其原因是
(6)由A、D、G中任两种元素构成甲、乙两种均含18个电子的分子,所含原子的数目依次为3、4。则甲分子的中心原子采取
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【推荐3】已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于前三周期。A位于周期表的s区,其原子中电子层数和未成对电子数相同;B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,A、B两种元素组成的原子个数比为1∶1的化合物N是常见的有机溶剂。E有“生物金属”之称,E4+和氩原子的核外电子排布相同。请回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)E的基态原子的外围电子排布式为___ 。
(2)由A、B、C形成的ABC分子中,含有___ 个σ键,___ 个π键。
(3)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为___ 。
(4)在浓的ECl3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,可得到配位数为6,组成为ECl3·6H2O的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为1∶5,则该配离子的化学式为___ 。
(1)E的基态原子的外围电子排布式为
(2)由A、B、C形成的ABC分子中,含有
(3)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为
(4)在浓的ECl3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,可得到配位数为6,组成为ECl3·6H2O的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为1∶5,则该配离子的化学式为
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐1】金属元素及其化合物在生活生产中应用十分广泛。
(1)磷酸亚铁锂()和锰酸锂()均可用作锂离子电池正极材料。在元素周期表中,与Li化学性质最相似的邻族元素是______ (填元素符号),基态Fe原子的价电子排布式为______ 。
(2)原子核外电子有两种相反的自旋状态,分别用和表示,称为电子的自旋磁量子数。基态Mn原子的价电子自旋磁量子数的代数和为_______ 。
(3)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据如表:
锰元素位于第_______ 周期_______ 族_______ 区;比较两元素的、可知,气态再失去1个电子比气态再失去1个电子难,原因是_______ 。
(4)铍由于重量轻、弹性模数高和热稳定性好,已成为引人注目的飞机和导弹结构材料。铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的是_______(填字母)。
(5)写出氧化铍和NaOH溶液反应生成的离子方程式:_______ 。
(6)下列事实能说明氯与氧两元素非金属性相对强弱的有_______(填字母)。
(7)下列分子或离子:①、②、③、④、⑤中,键角由大到小的排列顺序是_______ (用序号表示)。
(1)磷酸亚铁锂()和锰酸锂()均可用作锂离子电池正极材料。在元素周期表中,与Li化学性质最相似的邻族元素是
(2)原子核外电子有两种相反的自旋状态,分别用和表示,称为电子的自旋磁量子数。基态Mn原子的价电子自旋磁量子数的代数和为
(3)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据如表:
元素 | Mn | Fe | |
电离能 | 717 | 759 | |
1509 | 1561 | ||
3248 | 2957 |
(4)铍由于重量轻、弹性模数高和热稳定性好,已成为引人注目的飞机和导弹结构材料。铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的是_______(填字母)。
A.都属于轻金属 | B.失电子的能力都比镁弱 |
C.原子核外电子云形状都是2种 | D.氯化物的水溶液pH均小于7 |
(6)下列事实能说明氯与氧两元素非金属性相对强弱的有_______(填字母)。
A.Cl原子最外层电子数比O多 | B.酸性: |
C.中氯元素为+4价,氧元素为-2价 | D.沸点: |
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解答题-结构与性质
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【推荐2】第四周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等许多金属能形成配合物。
(1)Cr3+的核外电子排布式为____________________ , 配离子[Cr(H2O)6] 3+中,与Cr3+形成配位键的原子是________ (填元素符号)。
(2)NH3是一种很好的配体,氨分子是____________ (填“极性”或“非极性”)分子,NH3的沸点_____________ (填“高于”、“等于”或“低于”)AsH3。
(3)科学家通过X-射线测得胆矾(CuSO4·5H2O)的结构示意图可简单表示如下:
图中虚线表示的作用力为_______________________ ;
(4)胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。在Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中,[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构,呈正四面体结构的原子团是_________ ,其中心原子的杂化类型是______ 。
(5)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈正四面体构型。Ni(CO)4易溶于_________(填标号)。
(1)Cr3+的核外电子排布式为
(2)NH3是一种很好的配体,氨分子是
(3)科学家通过X-射线测得胆矾(CuSO4·5H2O)的结构示意图可简单表示如下:
图中虚线表示的作用力为
(4)胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。在Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中,[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构,呈正四面体结构的原子团是
(5)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈正四面体构型。Ni(CO)4易溶于_________(填标号)。
A.水 | B.四氯化碳 | C.苯 | D.硫酸镍溶液 |
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【推荐3】X、Y、Z均为短周期元素,可形成X2Z和YZ2两种化合物。X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子的K层的电子数目只有一个,Y位于X的下一周期,它的最外层电子数比K层多2个,而Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。
(1)它们的元素符号分别为X___________ 、Y___________ 、Z___________ 。
(2)用价电子对互斥理论判断:
(1)它们的元素符号分别为X
(2)用价电子对互斥理论判断:
物质 | 价电子对数 | 轨道杂化形式 | 分子的形状 | |
成键电子对数 | 孤电子对数 | |||
X2Z | ||||
YZ2 |
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解答题-无机推断题
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解题方法
【推荐1】元素A、B、C、D、E、F、G在元素周期表中的位置如图1所示。
回答下列问题:
(1)G的基态原子核外电子排布式为___________ ;原子的第一电离能:D_____ E(填“>”或“<”)。
(2)根据价层电子对斥理论,A2C中的“A—C—A”键角是_________ (填字母序号)。
A.180° B.接近120°,但小于120°
C.接近120°,但大于120 D.接近109°28ˊ,但小于109°28ˊ
(3)已知化合物G(BC)5的G元素化合价为0,熔点为-20℃,沸点为103℃,其固体属于_______ 晶体,该物质中存在的化学键类型有________ ,它在空气中燃烧生成红棕色氧化物,反应的化学方程式为_________________________ 。
(4)化合物BCF2的分子立体构型为________ ,其中B原子的杂化轨道类型是_________ 。写出一个与BCF2具有相同空间构型的含氧酸根离子符号_____________ 。
(5)化合物EC的晶胞结构如图2所示。每个晶胞中含有_______ 个E2+。若EC晶体的密度为dg·cm-3,阿伏伽德罗常数值为NA,则晶胞参数a=_________ nm(列出计算式,不要求最终结果)。
回答下列问题:
(1)G的基态原子核外电子排布式为
(2)根据价层电子对斥理论,A2C中的“A—C—A”键角是
A.180° B.接近120°,但小于120°
C.接近120°,但大于120 D.接近109°28ˊ,但小于109°28ˊ
(3)已知化合物G(BC)5的G元素化合价为0,熔点为-20℃,沸点为103℃,其固体属于
(4)化合物BCF2的分子立体构型为
(5)化合物EC的晶胞结构如图2所示。每个晶胞中含有
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【推荐2】据《自然》杂志于2018年3月15日发布,中国留学生曹原用石墨烯实现了常温超导。这一发现将在很多领域发生颠覆性的革命。曹原被评为2018年度影响世界的十大科学人物的第一名。
(1)下列说法中正确的是______ 。
a.碳的电子式是 ,可知碳原子最外层有4个单电子
b.12 g石墨烯含共价键数为NA
c.从石墨剥离得石墨烯需克服共价键
d.石墨烯中含有多中心的大π键
(2)COCl2分子的空间构型是___ 。其中,电负性最大的元素的基态原子中,有_________ 种不同能量的电子。
(3)独立的NH3分子中,H-N-H键键角106.70。如图是[Zn(NH3)6]2+离子的部分结构以及其中H-N-H键键角。
请解释[Zn(NH3)6]2+离子中H-N-H键角变为109.50的原因是________ 。
(4)化合物[EMIM][AlCl4]具有很高的应用价值,其熔点只有7℃,其中EMIM+结构如图所示。
该物质晶体的类型是_______ 。大π键可用符号 表示,其中m、n分别代表参与形成大π键的原子数和电子数。则EMIM+离子中的大π键应表示为_______ 。
(5)碳化钙的电子式: ,其晶胞如图所示,晶胞边长为a nm、CaC2相对式量为M,阿伏加 德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为___________ g·cm−3;晶胞中Ca2+位于C22-所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为______ nm。
(1)下列说法中正确的是
a.碳的电子式是 ,可知碳原子最外层有4个单电子
b.12 g石墨烯含共价键数为NA
c.从石墨剥离得石墨烯需克服共价键
d.石墨烯中含有多中心的大π键
(2)COCl2分子的空间构型是
(3)独立的NH3分子中,H-N-H键键角106.70。如图是[Zn(NH3)6]2+离子的部分结构以及其中H-N-H键键角。
请解释[Zn(NH3)6]2+离子中H-N-H键角变为109.50的原因是
(4)化合物[EMIM][AlCl4]具有很高的应用价值,其熔点只有7℃,其中EMIM+结构如图所示。
该物质晶体的类型是
(5)碳化钙的电子式: ,其晶胞如图所示,晶胞边长为a nm、CaC2相对式量为M,阿伏加 德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为
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【推荐3】某单质M是一种常见金属,它在日常生活中有极其重要的作用,如电线、合金等。将M溶于浓硝酸得含A的绿色水溶液。A受热分解得到黑色固体B, B溶于稀硫酸后经蒸发、浓缩、冷却得到蓝色晶体C.将一定量的C溶解并分成两份,一 份加入少量氨水,生成浅蓝色沉淀D,已知D中M元素的百分含量为49.42%,硫为12.47%,氧为37.33%;另一份加入少量NaCN溶液(氰根离子是一种类卤素) ,产生一种棕黄色沉淀E和气体F,再往沉淀E中加入过量NaCN溶液,生成含G的溶液,该溶液是用作电镀M的电镀液,污染大。
(1)写出以下物质的化学式: B___________ ,C ___________ , D___________ , G ___________ ;
(2)写出C →E的离子方程式:___________ 。
(3)A的熔点较低,真空时易升华,这与一般离子晶体的性质不相符,简述理由:______ 。
(4)M在一定温度下与氧作用得到固体H。H属立方晶系,其正当晶胞如图所示,密度为6.00 g·cm-3.通过计算给出M-O的距离______ 。
(1)写出以下物质的化学式: B
(2)写出C →E的离子方程式:
(3)A的熔点较低,真空时易升华,这与一般离子晶体的性质不相符,简述理由:
(4)M在一定温度下与氧作用得到固体H。H属立方晶系,其正当晶胞如图所示,密度为6.00 g·cm-3.通过计算给出M-O的距离
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