2022年诺贝尔化学奖授子在发展点击化学方面做出贡献的科学家。点击化学的代表反应为CuCl催化的叠氮—炔基Husigen环加成反应,常用的无机试剂有、等。
(1)铜在元素周期表中位置为___________ ,基态的价电子排布式为___________ 。
(2)N、S、O、F的第一电离能由大到小顺序为___________ 。
(3)的分子结构如图所示,键角的原因主要是___________ 。
(4)是叠氮酸()的钠盐,在常温下是液体,沸点相对较高,为308.8K,主要原因是___________ 。分子的空间结构如图所示(图中键长单位为)。、和的共价键键长分别为、和;试画出分子的结构式___________ 。
(5)一种钴的氧化物的晶胞结构如图乙所示,该氧化物中钴离子的配位数是___________ ,设为阿伏伽德罗常数的值,晶胞参数为apm,该晶体的密度为___________ 。
(1)铜在元素周期表中位置为
(2)N、S、O、F的第一电离能由大到小顺序为
(3)的分子结构如图所示,键角的原因主要是
(4)是叠氮酸()的钠盐,在常温下是液体,沸点相对较高,为308.8K,主要原因是
(5)一种钴的氧化物的晶胞结构如图乙所示,该氧化物中钴离子的配位数是
更新时间:2024-01-31 17:03:49
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【推荐1】新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向.
(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得.
①基态Cl原子中,电子占据的最高电子层符号为__________ ,该电子层具有的原子轨道数为______ .
②LiBH4由Li+和BH构成,BH的立体构型是______ ,B原子的杂化轨道类型是_______ .
③Li、B元素的电负性由小到大的顺序为_______________________ .
(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料.
①LiH中,离子半径:Li+________ H-(填“>”“=”或“<”).
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物. M的部分电离能如下表所示:
M是________ 族元素.
(3)NaH具有NaCl型晶体结构,已知NaH晶体的晶胞参数a=488 pm,Na+半径为102 pm,H-的半径为142pm,NaH的理论密度是________ g·cm-3.(仅写表达式,不计算)
(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得.
①基态Cl原子中,电子占据的最高电子层符号为
②LiBH4由Li+和BH构成,BH的立体构型是
③Li、B元素的电负性由小到大的顺序为
(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料.
①LiH中,离子半径:Li+
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物. M的部分电离能如下表所示:
I1/kJ·mol-1 | I2/kJ·mol-1 | I3/kJ·mol-1 | I4/kJ·mol-1 | I5/kJ·mol-1 |
738 | 1 451 | 7 733 | 10 540 | 13 630 |
(3)NaH具有NaCl型晶体结构,已知NaH晶体的晶胞参数a=488 pm,Na+半径为102 pm,H-的半径为142pm,NaH的理论密度是
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【推荐2】氮是地球上极为丰富的元素,回答下列问题:
(1)氮化锂(Li3N)晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为_______ 。
(2)胸腺嘧啶是构成DNA的一种生物碱,结构简式如图:
其构成元素(H元素除外)的第一电离能由小到大的顺序为_______ 。胸腺嘧啶分子中σ键和π键的比值为_______ 。
(3)叠氮化钠(NaN3)常用作汽车安全气囊中的药剂,3mol叠氮化钠受撞击会生成4mol氮气和一种离子化合物,写出此反应的化学方程式_______ 。写出叠氮酸根()的一种等电子体_______ 。
(4)(CH3)3NH+和可形成离子液体,阳离子中氮原子的杂化方式为_______ ,阴离子的几何构型为_______ ,阴离子中存在的化学键有_______ 。
(5)已知X+中所有电子刚好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体的晶胞如图所示:
X的元素符号是_______ ,若棱上的X+与N3-相互接触,r(X+)=a,r(N3-)=b,则该晶胞的空间利用率为_______ 。(列出计算式)。
(1)氮化锂(Li3N)晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为
(2)胸腺嘧啶是构成DNA的一种生物碱,结构简式如图:
其构成元素(H元素除外)的第一电离能由小到大的顺序为
(3)叠氮化钠(NaN3)常用作汽车安全气囊中的药剂,3mol叠氮化钠受撞击会生成4mol氮气和一种离子化合物,写出此反应的化学方程式
(4)(CH3)3NH+和可形成离子液体,阳离子中氮原子的杂化方式为
(5)已知X+中所有电子刚好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体的晶胞如图所示:
X的元素符号是
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解答题-无机推断题
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【推荐3】前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A元素原子的核外电子只有一种运动状态;基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1;基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍;D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小。回答下列问题:
(1)E的元素名称为______ 。
(2)元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为______ (填元素符号)。
(3)BC的空间结构为______ 。
(4)与同族其他元素X形成的XA3相比,BA3易液化的原因是______ 。
(5)化合物DB是人工合成的半导体材料,它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为apm,则晶体的密度为_____ g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(1)E的元素名称为
(2)元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为
(3)BC的空间结构为
(4)与同族其他元素X形成的XA3相比,BA3易液化的原因是
(5)化合物DB是人工合成的半导体材料,它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为apm,则晶体的密度为
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐1】碳是地球上组成生命的最基本元素之一。不仅能形成丰富多彩的有机化合物,还能形成多种无机化合物,碳及其化合物的用途广泛。根据要求回答下列问题
(1)下图中分别代表了碳单质的两种常见晶体,图1晶体中C原子的杂化方式为_____ ,图2晶体中,每个六元环占有_____ 个C原子。
(2)丙炔()分子中π键、σ键数目之比为_____ 。
(3)碳和氢形成的最简单碳正离子的空间构型为_____ 。
(4)具有和石墨相似的层状结构,其中一种二维平面结构如下图(左)所示,用硅原子替换氮化碳的部分碳原子可形成具有相似性质的化合物如下图(中)所示,该化合物的化学式为_____ ,该化合物中所有元素的电负性由大到小的顺序为_____ 。
图右
(5)已知:如上图右所示键能和键长数目。和都是N元素的单质,其中是正四面体构型,N原子占据四面体的四个顶点,从键参数角度分析分子稳定性远小于原因是_____ 。
(6)BiOC1是一种性能优良的光催化剂,可催化降解有机污染物对硝基苯酚()等。对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚()的熔点,其原因是_____ 。
(1)下图中分别代表了碳单质的两种常见晶体,图1晶体中C原子的杂化方式为
(2)丙炔()分子中π键、σ键数目之比为
(3)碳和氢形成的最简单碳正离子的空间构型为
(4)具有和石墨相似的层状结构,其中一种二维平面结构如下图(左)所示,用硅原子替换氮化碳的部分碳原子可形成具有相似性质的化合物如下图(中)所示,该化合物的化学式为
化学键 | 键长/pm | 键能 |
145 | 193 | |
125 | 418 | |
110 | 946 |
(5)已知:如上图右所示键能和键长数目。和都是N元素的单质,其中是正四面体构型,N原子占据四面体的四个顶点,从键参数角度分析分子稳定性远小于原因是
(6)BiOC1是一种性能优良的光催化剂,可催化降解有机污染物对硝基苯酚()等。对硝基苯酚的熔点高于邻硝基苯酚()的熔点,其原因是
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解答题-结构与性质
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【推荐2】物质的组成和结构决定了物质的性质和变化。HClO4-NaClO4介质中,K5[Co3+O4W12O36](简记为Co3+W)催化氧化NH2OH的过程如下:
请回答下列问题:
(1)Co3+基态核外电子排布式为___________ ;ClO的空间构型的名称为___________ 。
(2)NH2OH分子中氮原子轨道的杂化类型是___________ 。
(3)N、H、O三种元素的电负性由小到大 的顺序为___________ 。
(4)H2O中O-H键角比H3O+中的小,说明孤电子对的排斥力比σ键电子对___________ ;O3和H2O的空间构型相似,正电荷中心与负电荷中心不重合,推测在H2O中的溶解度,O3比O2___________ 。(以上均选填“大”或“小”)
(5)Fe和Mn的气态基态原子逐级电离能(kJ·mol-1)数据如下:
造成I3(Mn)>I3(Fe)可能的原因是___________ 。
请回答下列问题:
(1)Co3+基态核外电子排布式为
(2)NH2OH分子中氮原子轨道的杂化类型是
(3)N、H、O三种元素的电负性由
(4)H2O中O-H键角比H3O+中的小,说明孤电子对的排斥力比σ键电子对
(5)Fe和Mn的气态基态原子逐级电离能(kJ·mol-1)数据如下:
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | |
Fe | 762 | 1562 | 2957 | 5290 | 7240 |
Mn | 717 | 1509 | 3248 | 4940 | 6990 |
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解答题-结构与性质
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【推荐3】我国某科研工作者制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(Bi-MOF),如图所示。回答下列问题:
(1)铋的原子序数为83,则基态铋原子的外围电子排布图为_______ ,能量最高的电子所占据的原子轨道的电子云轮廓图为_______ 形。
(2)Bi(NO3)3·5H2O中H2O的VSEPR模型为_______ 形;的立体构型为_______ 形,H2O的键角_______ (填“>”、“<”或“=”)的键角。
(3)C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为_______ ;BTC中C原子的杂化类型有_______ 。
(4)该电池负极材料充电时,会形成钾铋合金(化学式为K3Bi),其晶胞结构如图,晶胞参数为anm、bnm、cnm,以晶胞参数为单位长度建立原子分数坐标,表示晶胞中的原子位置,若1号原子的坐标为(0,0,),3号原子的坐标为(1,0,)。
①2号原子的坐标为_______ 。
②设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为_______ g·cm-3。
(1)铋的原子序数为83,则基态铋原子的外围电子排布图为
(2)Bi(NO3)3·5H2O中H2O的VSEPR模型为
(3)C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为
(4)该电池负极材料充电时,会形成钾铋合金(化学式为K3Bi),其晶胞结构如图,晶胞参数为anm、bnm、cnm,以晶胞参数为单位长度建立原子分数坐标,表示晶胞中的原子位置,若1号原子的坐标为(0,0,),3号原子的坐标为(1,0,)。
①2号原子的坐标为
②设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为
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【推荐1】水是自然界中普遍存在的一种物质,也是维持生命活动所必需的一种物质。
信息一:水的性质存在许多反常现象,如固态密度小于液态密度使冰浮在水面上,沸点相对较高使水在常温常压下呈液态等。
信息二:在20 ℃、1个大气压下,水可以结成冰,称为“热冰”(如下图):
试根据以上信息回答下列问题:
(1)s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为ds-s,p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号表示为dp-p,则H2O分子中含有的共价键用符号表示为________ 。
(2)下列物质熔化时,所克服的微粒间的作用与“热冰”熔化时所克服的作用类型完全相同的是________ 。
A 金刚石 B 干冰 C 食盐 D 固态氨
(3)已知:2H2O=H3O++OH-,H3O+的立体构型是________ ,H3O+中含有一种特殊的共价键是________ 。
(4)根据等电子原理,写出短周期元素原子形成的与H3O+互为等电子体的分子或离子________ 。
(5)水的分解温度远高于其沸点的原因是________________ 。
(6)从结构的角度分析固态水(冰)的密度小于液态水的密度的原因是_______ 。
信息一:水的性质存在许多反常现象,如固态密度小于液态密度使冰浮在水面上,沸点相对较高使水在常温常压下呈液态等。
信息二:在20 ℃、1个大气压下,水可以结成冰,称为“热冰”(如下图):
试根据以上信息回答下列问题:
(1)s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为ds-s,p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号表示为dp-p,则H2O分子中含有的共价键用符号表示为
(2)下列物质熔化时,所克服的微粒间的作用与“热冰”熔化时所克服的作用类型完全相同的是
A 金刚石 B 干冰 C 食盐 D 固态氨
(3)已知:2H2O=H3O++OH-,H3O+的立体构型是
(4)根据等电子原理,写出短周期元素原子形成的与H3O+互为等电子体的分子或离子
(5)水的分解温度远高于其沸点的原因是
(6)从结构的角度分析固态水(冰)的密度小于液态水的密度的原因是
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【推荐2】叠氮化物是一类重要化合物,在炸药、磁性化合物研究、微量元素测定等方面越来越引起人们的重视,其中氢叠氮酸()是一种弱酸,分子结构示意图可表示为,联氨被亚硝酸氧化时便可生成氢叠氮酸():,它的酸性类似于醋酸,微弱电离出和。试回答下列问题:
(1)下列有关说法正确的是___________(填序号)。
(2)叠氮化物能与部分金属离子形成配合物,如,在该配合物中钴显___________ 价,根据价层电子对互斥理论可知的空间构型为___________ ,写出钴原子在基态时的核外电子排布式:___________ 。
(3)与互为等电子体的分子有___________ (举2例)。
(4)人造立方氮化硼的硬度仅次于金刚石而远远高于其他材料,因它与金刚石统称为超硬材料。立方氮化硼晶胞如图所示,试分析:
①该晶体的类别为___________ 晶体。
②晶体中每个N原子同时吸引___________ 个B原子。
③设该晶体的摩尔质量为Mg/mol,晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个距离最近的B原子之间的距离为___________ cm。
(1)下列有关说法正确的是___________(填序号)。
A.中含有5个σ键 |
B.中三个氮原子采用的都是sp2杂化 |
C.、、,都是极性分子 |
D.肼()沸点高达113.5℃,说明肼分子间可形成氢键 |
(3)与互为等电子体的分子有
(4)人造立方氮化硼的硬度仅次于金刚石而远远高于其他材料,因它与金刚石统称为超硬材料。立方氮化硼晶胞如图所示,试分析:
①该晶体的类别为
②晶体中每个N原子同时吸引
③设该晶体的摩尔质量为Mg/mol,晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个距离最近的B原子之间的距离为
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【推荐3】A、B、C、D、E、F均为周期表中前四周期的元素,且原子序数依次增大。请按要求回答下列问题。
(1)A与氢元素形成的两种化合物AH3、A2H4是弱碱,比较下表中两种化合物的熔沸点,解释其高低的主要原因_______ 。
(2)量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个_______ ,电子除空间运动状态外,还有一种运动状态叫做_______ 。B是地壳中含量最高的元素,B基态原子的电子空间运动状态有_______ 种。
(3)已知C和D为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
下列有关C、D的叙述正确的是_______ 。
a.离子半径C<D
b.电负性C<D
c.单质的熔点C>D
d.C、D的单质均能与氧化物发生置换
e.C的氧化物具有两性
f.C、D均能与氯元素构成离子晶体
(4)已知金属E原子核外的电子运动状态有22种,其外围电子轨道表示式为_______ ,E的晶胞是六方最密堆积结构(如图1),E原子的配位数为_______ ;若E的相对原子质量为M,E原子半径为rcm。该晶胞的空间利用率为_______ (用含r、h的代数式表达,可以不必化简)。_______ (填“是”或否”),该立方体是不是F3B4的晶胞_______ (填“是”或“否”)。
(1)A与氢元素形成的两种化合物AH3、A2H4是弱碱,比较下表中两种化合物的熔沸点,解释其高低的主要原因
A2H4 | AH3 | |
熔点/°C | 2 | -77.8 |
沸点/°C | 113.5 | -33.5 |
(3)已知C和D为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能/kJ·mol-1 | I1 | I2 | I3 | I4 |
C(或D) | 578 | 1817 | 2745 | 11578 |
C(或D) | 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
a.离子半径C<D
b.电负性C<D
c.单质的熔点C>D
d.C、D的单质均能与氧化物发生置换
e.C的氧化物具有两性
f.C、D均能与氯元素构成离子晶体
(4)已知金属E原子核外的电子运动状态有22种,其外围电子轨道表示式为
(5)F元素形成的常见离子有F2+、P3+,其中F3+中有5个单电子。图2是从离子晶体F3B4中取出的一个能体现其晶体结构的立方体,则晶体中的B离子是否构成了面心立方堆积
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【推荐1】铂(Pt)及其化合物用途广泛。
(1)在元素周期表中,铂元素与铁元素同族,则铂元素位于______ 。
A.s区B.p区C.d区D.ds区E.f区
(2)二氯二吡啶合铂是由Pt2+、Cl-和吡啶结合形成的铂配合物,有顺式和反式两种同分异构体。科学研究表明,反式分子和顺式分子一样具有抗癌活性。
①Cl-的外围电子排布式为______ 。
②吡啶分子是大体积平面配体,其结构简式如右图所示,该配体的配位原子是_____ 。吡啶分子中,碳、氮原子的轨道杂化方式分别是___ 、____ ,各元素的电负性由大到小的顺序为_______ 。
③二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间作用力有_____ (填序号)。
a.离子键b.配位键c.金属键d.非极性键e.氢键
④二氯二吡啶合铂分子中,Pt2+的配位数是4,但是其轨道杂化方式并不是sp3。简述理由:________ 。
⑤反式二氯二吡啶合铂分子结构如图所示,该分子是_____ 分子(选填“极性”、“非极性”)。
(3)金属铂立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如右图所示。若金属铂的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a=_____ nm(列出计算式即可)。
(1)在元素周期表中,铂元素与铁元素同族,则铂元素位于
A.s区B.p区C.d区D.ds区E.f区
(2)二氯二吡啶合铂是由Pt2+、Cl-和吡啶结合形成的铂配合物,有顺式和反式两种同分异构体。科学研究表明,反式分子和顺式分子一样具有抗癌活性。
①Cl-的外围电子排布式为
②吡啶分子是大体积平面配体,其结构简式如右图所示,该配体的配位原子是
③二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间作用力有
a.离子键b.配位键c.金属键d.非极性键e.氢键
④二氯二吡啶合铂分子中,Pt2+的配位数是4,但是其轨道杂化方式并不是sp3。简述理由:
⑤反式二氯二吡啶合铂分子结构如图所示,该分子是
(3)金属铂立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如右图所示。若金属铂的密度为d g·cm-3,则晶胞参数a=
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【推荐2】H、N、Na、Al、Ti等元素在能源、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(一)氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料,掺入少量Ti的NaAlH4在150℃时释氢,在170℃、15.2MPa条件下又重复吸氢。NaAlH4可由AlCl3和NaH在适当条件下合成。NaAlH4的晶胞结构如图所示,为长方体。
(1)基态Ti原子的价电子排布图为_________ , L能层中电子云的形状有_______ 种。
(2)AlCl3在178℃时升华,属于__________ 晶体,其蒸气的相对分子质量约为267,蒸气分子的结构式为___________ (标明配位键),其中 Al的轨道杂化方式为____________ 。
(3)写出与AlH4-空间构型相同的一种分子和一种离子_________ (填化学式)。
(4)NaAlH4晶体中,与AlH4-紧邻且等距的Na+有__________ 个;NaAlH4晶体的密度为_____________ g·cm-3(用含a的代数式表示)。
(二)叠氮化钠和氢叠氮酸(HN3)已一步步进入我们的生活,如汽车安全气囊等。
(1)写出与N3-属于等电子体的一种分子__________ (填分子式)。
(2)氢叠氮酸(HN3)可由肼(N2H4)被HNO2氧化制得,同时生成水。下列叙述错误的是___ (填标号)
A.上述生成HN3的化学方程式为:N2H4+HNO2= HN3+2 H2O
B.NaN3的晶格能大于KN3的晶格能
C.氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键
D.HN3和N2H4都是由极性键和非极性键构成的非极性分子。
E.HN3分子中四个原子可能在一条直线上
(一)氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料,掺入少量Ti的NaAlH4在150℃时释氢,在170℃、15.2MPa条件下又重复吸氢。NaAlH4可由AlCl3和NaH在适当条件下合成。NaAlH4的晶胞结构如图所示,为长方体。
(1)基态Ti原子的价电子排布图为
(2)AlCl3在178℃时升华,属于
(3)写出与AlH4-空间构型相同的一种分子和一种离子
(4)NaAlH4晶体中,与AlH4-紧邻且等距的Na+有
(二)叠氮化钠和氢叠氮酸(HN3)已一步步进入我们的生活,如汽车安全气囊等。
(1)写出与N3-属于等电子体的一种分子
(2)氢叠氮酸(HN3)可由肼(N2H4)被HNO2氧化制得,同时生成水。下列叙述错误的是
A.上述生成HN3的化学方程式为:N2H4+HNO2= HN3+2 H2O
B.NaN3的晶格能大于KN3的晶格能
C.氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键
D.HN3和N2H4都是由极性键和非极性键构成的非极性分子。
E.HN3分子中四个原子可能在一条直线上
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(0.4)
【推荐3】铜及其化合物是生活、生产中运用广泛的材料。
(1)铜元素位于周期表第_______ 列,铜易导电的原因是_______ ,基态原子中核外能量不同的电子有_______ 种。
(2)铜的第二电离能_______ (填“大于”或“小于”)锌的第二电离能,其原因是_______ 。
(3)合成氨工业常用醋酸二氨合铜(I)溶液吸收对氨合成的催化剂有毒害作用的
①比较和的沸点大小,并说明原因:_______ 。
②中C的杂化类型为_______ 。
(4)晶胞的两个基本要素。
①原子坐标参数:晶胞内部各微粒的相对位置。的晶胞结构如图所示,其中原子坐标参数:;;。则D处微粒的坐标参数为_______ 。
②晶胞参数:描述晶胞的大小和形状。若与的最短距离为,则晶胞的边长为_______ ,设为阿伏加德罗常数的值,该化合物的密度为_______ (用含a、的代数式表示)g∙cm-3。
(1)铜元素位于周期表第
(2)铜的第二电离能
(3)合成氨工业常用醋酸二氨合铜(I)溶液吸收对氨合成的催化剂有毒害作用的
①比较和的沸点大小,并说明原因:
②中C的杂化类型为
(4)晶胞的两个基本要素。
①原子坐标参数:晶胞内部各微粒的相对位置。的晶胞结构如图所示,其中原子坐标参数:;;。则D处微粒的坐标参数为
②晶胞参数:描述晶胞的大小和形状。若与的最短距离为,则晶胞的边长为
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