I.非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。
(1)OF2分子的空间结构为___________ ;OF2的熔、沸点___________ (填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是___________ 。
(2)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为___________ ,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是___________ (填字母)。
A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d
Ⅱ.我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。
(3)SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为___________ 。SiCl4可发生水解反应,机理如下:
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为______ (填标号)。
(4)CO2分子中存在___________ 个σ键和___________ 个π键。
(5)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之间,其原因是___________ 。
(1)OF2分子的空间结构为
(2)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为
A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d
Ⅱ.我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。
(3)SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为
(4)CO2分子中存在
(5)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之间,其原因是
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(已下线)第5讲 分子结构与性质
更新时间:2023-09-03 21:04:43
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解答题-结构与性质
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适中
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解题方法
【推荐1】A、B、C、D、E、F为短周期元素,其中C的原子序数最小,它们的最高正价与原子半径关系如下图所示,回答下列问题:
(1)F离子半径___________ A离子半径(填“>”“<”),化合物的电子式为___________ 。
(2)从原子结构角度解释A金属性强于B的原因:___________ 。
(3)下列C原子最外层电子排布图表示的状态中,能量最低的是___________。
(4)化合物常用于安全气囊,该化合物含有的化学键类型有___________ 。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键
(5)某一元素的逐级电离能()数据如下:
该元素原子最外层电子数是___________ 。
(6)在硝酸工业中,D的氢化物能发生催化氧化反应,写出该反应的化学方程式___________ 。
(1)F离子半径
(2)从原子结构角度解释A金属性强于B的原因:
(3)下列C原子最外层电子排布图表示的状态中,能量最低的是___________。
A. | B. | C. | D. |
(4)化合物常用于安全气囊,该化合物含有的化学键类型有
A.离子键 B.极性键 C.非极性键
(5)某一元素的逐级电离能()数据如下:
第一电离能 | 第二电离能 | 第三电离能 | 第四电离能 | 第五电离能 |
800.6 | 2427.1 | 3659.7 | 25025.8 | 32826.7 |
(6)在硝酸工业中,D的氢化物能发生催化氧化反应,写出该反应的化学方程式
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】钙是一种重要的化学元素,钙在地壳中含量较高且在多方面有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)如图是石膏的部分层状结构,中间的虚线代表层与层的分界线。(已知:O:H2O、●:Ca2+、:硫氧四面体)的空间构型是___________ ,石膏中层与层之间的作用力主要是___________ 。
(2)钙钛矿材料是与钛酸钙(CaTiO3)具备相同晶体结构的一类“陶瓷氧化物”的统称,在太阳能电池中应用广泛。其化学式可表示为ABX3,A代表“大半径阳离子”,B代表“金属阳离子”,X代表“阴离子”。常见的A有MA、Cs+,Rb+等,其中MA中N原子的杂化轨道类型是___________ ,1molFA中存在___________ 个键(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)一种立方钙钛矿型晶体LaCrO3有两种晶胞结构,其三视图如下(重叠处仅画出大的微粒),La的配位数均是12。
①基态Cr原子的价层电子排布式为___________ ,同周期元素中与其最外层电子数相同的元素为___________ (填元素符号)。
②图a晶胞中O的位置为___________ (填“体心”“顶点”“面心”“棱心”,下同);图b晶胞中O的位置为___________ 。图a的晶胞参数为393.9pm,则O与O的最小核间距为___________ pm(写出表达式)。
(1)如图是石膏的部分层状结构,中间的虚线代表层与层的分界线。(已知:O:H2O、●:Ca2+、:硫氧四面体)的空间构型是
(2)钙钛矿材料是与钛酸钙(CaTiO3)具备相同晶体结构的一类“陶瓷氧化物”的统称,在太阳能电池中应用广泛。其化学式可表示为ABX3,A代表“大半径阳离子”,B代表“金属阳离子”,X代表“阴离子”。常见的A有MA、Cs+,Rb+等,其中MA中N原子的杂化轨道类型是
(3)一种立方钙钛矿型晶体LaCrO3有两种晶胞结构,其三视图如下(重叠处仅画出大的微粒),La的配位数均是12。
①基态Cr原子的价层电子排布式为
②图a晶胞中O的位置为
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解答题-结构与性质
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】含硼物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题:
(1)一种BN晶体硬度仅次于金刚石,是一种超硬材料,常用作刀具材料和磨料。该BN晶体属于_______ 晶体,熔点比晶体硼_______ (填“高”或“低”)。
(2)N-甲基咪唑的结构为,它的某种衍生物与形成的离子化合物是离子液体。离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质,由于其具有良好的化学稳定性,较低的熔点和良好的溶解性,应用越来越广泛。
(1)一种BN晶体硬度仅次于金刚石,是一种超硬材料,常用作刀具材料和磨料。该BN晶体属于
(2)N-甲基咪唑的结构为,它的某种衍生物与形成的离子化合物是离子液体。离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质,由于其具有良好的化学稳定性,较低的熔点和良好的溶解性,应用越来越广泛。
①离子化合物熔点低的原因是
②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(如苯分子中的大π键可表示为)。中存在大π键,其分子中的大π键可表示为
③1mol离子化合物中,阿伏加德罗常数的值为,则根据价电子对互斥()理论,空间结构为四面体的原子共有
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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1】根据要求回答问题。
(1)基态锰原子的价电子排布式为___________ ,第四周期元素的基态原子核外单电子数与基态钴原子相同的是___________ (填元素符号)。
(2)Cu、Fe的第二电离能:___________ (填“>”“=”或“<”)。
(3)氧和硫同族,但是它们简单氢化物的键角不同,原因是___________ 。
(4)氧和同族元素能形成多种化合物,如、,二者分子中S和Se的价层电子对数分别为___________ 、___________ 。
(5)基态Mo原子的价电子排布为,其位于元素周期表___________ 区,最高化合价为___________ 。
(1)基态锰原子的价电子排布式为
(2)Cu、Fe的第二电离能:
(3)氧和硫同族,但是它们简单氢化物的键角不同,原因是
(4)氧和同族元素能形成多种化合物,如、,二者分子中S和Se的价层电子对数分别为
(5)基态Mo原子的价电子排布为,其位于元素周期表
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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】回答下列问题
(1)写出CO的VSEPR模型名称___________ ;的中心原子上的孤电子对数分别是___________ 、___________ 。
(2)抗坏血酸的分子结构如图所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为___________ ;1mol该分子中π键数为___________ 。
(3)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示,富马酸分子中键与键的数目比为___________ 。
(4)已知,可用异氰酸苯酯与2—氯—4—氨基吡啶反应生成氯吡苯脲:
反应过程中,每生成氯吡苯脲,断裂___________ 键,断裂___________ 键;已知该2—氯—4—氨基分子中六元环结构与苯环相似,也存在大π键,可表示为___________ (写成π的形式)
(5)N2H的电子式为___________ ,CH3NH中N原子的___________ 杂化轨道与H的1s轨道形成σ键;CH3NH中H-N-H键角比NH3中H-N-H键角___________ (填“大”或“小”),理由是___________ 。
(1)写出CO的VSEPR模型名称
(2)抗坏血酸的分子结构如图所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为
(3)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示,富马酸分子中键与键的数目比为
(4)已知,可用异氰酸苯酯与2—氯—4—氨基吡啶反应生成氯吡苯脲:
反应过程中,每生成氯吡苯脲,断裂
(5)N2H的电子式为
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解答题-实验探究题
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【推荐3】氧化二氯是国际公认的高效安全灭菌消毒剂之一,某学习小组以为原料用下列装置制备次氯酸溶液。
已知:常温常压下,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成和,易溶于水并与水立即反应生成HClO。将氯气和空气(不参与反应)通入足量 含水8%的碳酸钠溶液中发生反应,然后用水吸收产生的气体(不含)可制得次氯酸溶液。
(1)HClO分子的VSEPR模型(价层电子对互斥模型)名称为_______
(2)各装置的连接顺序为A→_______→_______→_______→_______
(3)写出B中反应的化学方程式_______
(4)装置E中采用棕色圆底烧瓶的原因_______
(5)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是_______ (答一条即可)
(6)用下列实验方案测定所得溶液中次氯酸的物质的量浓度:量取10.00 mL上述次氯酸溶液,并稀释至100.00 mL,再从其中取出10.00 mL于锥形瓶中,加入足量KI溶液,滴加几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗25.00 mL标准溶液。该溶液中为_______ (保留两位小数)。(已知涉及的反应为,)
(7)滴定过程中滴定前读数正确,滴定后仰视读数,则测得结果会_______ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
已知:常温常压下,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成和,易溶于水并与水立即反应生成HClO。将氯气和空气(不参与反应)通入
(1)HClO分子的VSEPR模型(价层电子对互斥模型)名称为
(2)各装置的连接顺序为A→_______→_______→_______→____
(3)写出B中反应的化学方程式
(4)装置E中采用棕色圆底烧瓶的原因
(5)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是
(6)用下列实验方案测定所得溶液中次氯酸的物质的量浓度:量取10.00 mL上述次氯酸溶液,并稀释至100.00 mL,再从其中取出10.00 mL于锥形瓶中,加入足量KI溶液,滴加几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗25.00 mL标准溶液。该溶液中为
(7)滴定过程中滴定前读数正确,滴定后仰视读数,则测得结果会
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解答题-结构与性质
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(0.65)
解题方法
【推荐1】亚铁氰化钾()双称黄血盐,是一种重要的化工原料。检验三价铁发生的反应为:(腾氏蓝),回答问题:
(1)写出铁原子的价电子排布图___________ ,基态的核外电子排布式___________ 。
(2)中的作用力除共价键外,还有___________ 和___________ ,提供空轨道是___________ ,配位数___________ 。
(3)黄血盐中N原子的杂化方式为___________ 。
(1)写出铁原子的价电子排布图
(2)中的作用力除共价键外,还有
(3)黄血盐中N原子的杂化方式为
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解答题-结构与性质
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【推荐2】铁和铜都是日常生活中常见的金属,有着广泛的用途。请回答下列问题:
(1)配合物Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于__________ (填晶体类型);Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=_____________ ;的核外电子排布式为_____________________ 。
(2)溶液可用于检验_________ (填离子符号);中碳原子杂化轨道类型为_____ ;1mol含有的π键数目为_______ (用N表示);C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_________ (用元素符号表示)。
(3)某M原子的外围电子排布式为,铜与M形成的某化合物的晶胞结构如下图所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为__________________ 。
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0,则铜与M形成的化合物属于___________ (填“离子”或“共价”)化合物。
③已知该晶体的密度为,阿伏伽德罗常数为,则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为____________________ pm(只需写出计算式)。
(1)配合物Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于
(2)溶液可用于检验
(3)某M原子的外围电子排布式为,铜与M形成的某化合物的晶胞结构如下图所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0,则铜与M形成的化合物属于
③已知该晶体的密度为,阿伏伽德罗常数为,则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐3】钙钛矿(主要成分是CaTiO3)太阳能薄膜电池制备工艺简单、成本低、效率高,引起了科研工作者的广泛关注,科学家认为钙钛矿太阳能电池将取代硅基太阳能电池的统治地位。
(1)基态Ti原子的价电子排布式为__ ,能量最高的能级有__ 个空轨道;Si、P、S第一电离能由小到大顺序是__ 。
(2)碳和硅的有关化学键键能如表所示:
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是___ 。
(3)一种新型熔融盐燃料电池以Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,则CO32-的空间构型为___ 。
(4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图:
该配离子中含有的化学键类型有__ (填字母)。
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
一个乙二胺分子中共有__ 个σ键,C原子的杂化方式为__ 。
(5)CaTiO3的晶胞为立方晶胞,结构如图所示(图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶角)Ca2+的配位数为__ ,与Ti4+距离最近且相等的O2-有__ 个;晶体的密度为ρg/cm3,最近的Ti4+和O2-之间的距离为__ nm(填计算式)。(CaTiO3的摩尔质量为136g/mol,NA为阿伏加 德罗常数)。
(1)基态Ti原子的价电子排布式为
(2)碳和硅的有关化学键键能如表所示:
化学键 | C−C | C−H | C−O | Si−Si | Si−H | Si−O |
键能/kJ▪mol-1 | 356 | 413 | 336 | 226 | 318 | 452 |
硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是
(3)一种新型熔融盐燃料电池以Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,则CO32-的空间构型为
(4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图:
该配离子中含有的化学键类型有
a.配位键 b.极性键 c.离子键 d.非极性键
一个乙二胺分子中共有
(5)CaTiO3的晶胞为立方晶胞,结构如图所示(图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶角)Ca2+的配位数为
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐1】完成下列问题。
(1)硅和卤素单质反应可以得到SiX4,SiX4的熔、沸点如下表:
0℃时,SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是_____ (填化学式),沸点依次升高的原因是______ 。
(2)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ—)。CH3CH3熔点比NH3BH3_____ (填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之间,存在_____ ,也称“双氢键”。
(3)苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0 ℃)、沸点(110.6 ℃),原因是_______ 。
(4)抗坏血酸的分子结构如图所示,推测抗坏血酸在水中的溶解性:_______ (填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(1)硅和卤素单质反应可以得到SiX4,SiX4的熔、沸点如下表:
SiF4 | SiCl4 | SiBr4 | SiI4 | |
熔点/K | 183.0 | 203.2 | 278.6 | 393.7 |
沸点/K | 187.2 | 330.8 | 427.2 | 560.7 |
(2)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ—)。CH3CH3熔点比NH3BH3
(3)苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0 ℃)、沸点(110.6 ℃),原因是
(4)抗坏血酸的分子结构如图所示,推测抗坏血酸在水中的溶解性:
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(0.65)
解题方法
【推荐2】太阳能电池板材料除单晶硅外,还有铜、铟、镓、硒等化学物质。
(1)基态铜原子的电子排布式为_____________ ;已知高温下4CuO2Cu2O+O2,从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是___________________________ 。
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,则它们形成的最简单的氢化物中,分子构型分别为____________ , 若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se____ Si (填“>”、“<”)。人们把硅与氢元素形成的一类化合物叫硅烷。硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似,硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是________________________________ 。
(3)与铟、镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤电子对的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为______ , B与N之间形成___________ 键。
(4)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如下图所示,则金刚砂晶体类型为_________ ,在SiC中,每个C原子周围最近的C原子数目为___ 个;若晶胞的边长为a pm,则金刚砂的密度为____ g/cm3(用NA表示阿伏伽德罗常数的值)。
(1)基态铜原子的电子排布式为
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,则它们形成的最简单的氢化物中,分子构型分别为
(3)与铟、镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤电子对的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为
(4)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如下图所示,则金刚砂晶体类型为
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解题方法
【推荐3】化学物质结构与性质按要求回答下列问题:
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用___________形象化描述;在基态14C原子中,核外存在___________对自旋相反的电子。
(2)在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接___________个六元环,六元环中最多有___________个C原子在同一平面,一个金刚石晶胞平均占有碳原子个数为___________。
(3)与N2互为等电子体的分子是___________,该分子的电子式为___________。
(4)已知C60分子结构如图所示:该笼状分子是由多个正六边形和正五边形组成的,面体的顶点数V、面数F及棱数E间关系为:V+F-E=2,则此分子中共有___________个正五边形。
(5)硅烷(SinH2n+2)的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是___________。
(6) NiO晶体结构与NaCl晶体类似,其晶胞的棱长为a cm,则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为___________ cm(用含有a的代数式表示),在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如图),可以认为氧离子作密致单层排列,镍离子填充其中,列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为___________g(氧离子的半径为1.40×10-10m )。
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用___________形象化描述;在基态14C原子中,核外存在___________对自旋相反的电子。
(2)在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接___________个六元环,六元环中最多有___________个C原子在同一平面,一个金刚石晶胞平均占有碳原子个数为___________。
(3)与N2互为等电子体的分子是___________,该分子的电子式为___________。
(4)已知C60分子结构如图所示:该笼状分子是由多个正六边形和正五边形组成的,面体的顶点数V、面数F及棱数E间关系为:V+F-E=2,则此分子中共有___________个正五边形。
(5)硅烷(SinH2n+2)的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是___________。
(6) NiO晶体结构与NaCl晶体类似,其晶胞的棱长为a cm,则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为___________ cm(用含有a的代数式表示),在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如图),可以认为氧离子作密致单层排列,镍离子填充其中,列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为___________g(氧离子的半径为1.40×10-10m )。
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