物质的光学性质在科研中有重要的用途。回答下列问题:
Ⅰ.一种比率光声探针M与Cu2+配位,可用于小鼠脑内铜(Ⅱ)的高时空分辨率动态成像,反应如下所示:(1)H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为___________ ,M中键角F-B-F___________ 中键角F-B-F(填“>”、“<”或“=”);基态的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为___________ 。
(2)均为平面结构的吡咯()和吡啶()是合成该探针的原料,吡咯和吡啶在盐酸中溶解度较大的为___________ ,原因是___________ 。
Ⅱ.铪(Hf)的卤化物八面体离子是构建卤化物钙钛矿的基本发光单元,其构建的某晶胞结构如图所示。(3)该晶胞中的配位数为___________ ,阴离子形成的八面体空隙有___________ 个。
(4)该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则Hf-Hf最近距离为___________ nm。
Ⅰ.一种比率光声探针M与Cu2+配位,可用于小鼠脑内铜(Ⅱ)的高时空分辨率动态成像,反应如下所示:(1)H、C、N、F四种元素电负性由大到小的顺序为
(2)均为平面结构的吡咯()和吡啶()是合成该探针的原料,吡咯和吡啶在盐酸中溶解度较大的为
Ⅱ.铪(Hf)的卤化物八面体离子是构建卤化物钙钛矿的基本发光单元,其构建的某晶胞结构如图所示。(3)该晶胞中的配位数为
(4)该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则Hf-Hf最近距离为
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更新时间:2024-03-14 15:39:10
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【推荐1】2018年7月5日《科学》杂志在线报道:美国研究人员合成一种新的具有超高热导率半导体材料一砷化硼(BAs)。回答下列问题:
(1)基态As原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_____________ ,基态B原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为_____________ 。
(2)通过反应4BI3(g)+As4(g)4BAs(s,晶体)十6I2(g)可制备BAs晶体,As4结构如图所示。
①BI3分子空间构型为____________ ,其中B原子杂化方式是____________________ 。
②As4分子中键角为____________ 度,分子中成键电子对与孤电子对数目之比为________________ 。
(3)晶态单质硼有多种结构,它们都以B12[结构如图所示]为基本的结构单元。B12结构单元为正_________ 面体。单质硼的熔点为2180℃,它属于_____________ 晶体。
(4)BAs晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为0.4777nm,阿伏伽德罗常数的值为NA。As原子的配位数为___________ ;BAs晶体的密度为__________ g·cm-1(列出计算式)。
(1)基态As原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为
(2)通过反应4BI3(g)+As4(g)4BAs(s,晶体)十6I2(g)可制备BAs晶体,As4结构如图所示。
①BI3分子空间构型为
②As4分子中键角为
(3)晶态单质硼有多种结构,它们都以B12[结构如图所示]为基本的结构单元。B12结构单元为正
(4)BAs晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为0.4777nm,阿伏伽德罗常数的值为NA。As原子的配位数为
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【推荐2】神舟十三号载人飞船材料由金属材料(镁合金、钛合金、铝合金等)和非金属材料加工而成。
(1)钛具有较强抗腐蚀性及强度。
①结合价层电子排布从结构角度解释中还原性较强的原因_______ 。
②钛与卤素形成的化合物的熔沸点如下表所示:
的熔点和沸点逐渐增大的原因是_______ ,的沸点最高的物质为_______ ,其主要原因是_______ 。
(2)氧化锆基陶瓷热障涂层是航天发动机的关键技术。下图为立方氧化锆晶胞结构示意图:
①氧化锆的化学式是_______ 。
②每个周围等距且紧邻的有_______ 个。
③若晶胞中距离最近的两个原子间的距离为,则立方氧化锆的密度_______ (列出计算式)(,阿伏加德罗常数用代表)。
(1)钛具有较强抗腐蚀性及强度。
①结合价层电子排布从结构角度解释中还原性较强的原因
②钛与卤素形成的化合物的熔沸点如下表所示:
熔点 | 沸点 | |
136.5 | ||
39 | 230 | |
150 | 377 |
(2)氧化锆基陶瓷热障涂层是航天发动机的关键技术。下图为立方氧化锆晶胞结构示意图:
①氧化锆的化学式是
②每个周围等距且紧邻的有
③若晶胞中距离最近的两个原子间的距离为,则立方氧化锆的密度
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【推荐3】铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态铜原子的价层电子排布式为_______ ,其核外电子的空间运动状态有_______ 种
(2)下列现代分析手段中,可用于检验水中痕量铜元素的是_______ (填标号)。
A.原子光谱 B.质谱 C.红外光谱
(3)石青的化学式为,其中的空间构型为_______
(4)已知分子中的键角为,则配合物中的键角_______ (填“大于”“小于”“等于”)。
(5)可与某有机多齿配体形成具有较强荧光性能的配合物,其结构简式如图所示。该配合物分子中N原子的杂化类型为_______ ,该有机配体与(II)形成的配位键为_______ 。
(6)晶胞中的位置如图1所示,位于所构成的四面体中心。
若晶胞参数,晶体的密度为,则阿伏加德罗常数的值为___ (用含a和d的式子表示)。
(1)基态铜原子的价层电子排布式为
(2)下列现代分析手段中,可用于检验水中痕量铜元素的是
A.原子光谱 B.质谱 C.红外光谱
(3)石青的化学式为,其中的空间构型为
(4)已知分子中的键角为,则配合物中的键角
(5)可与某有机多齿配体形成具有较强荧光性能的配合物,其结构简式如图所示。该配合物分子中N原子的杂化类型为
(6)晶胞中的位置如图1所示,位于所构成的四面体中心。
若晶胞参数,晶体的密度为,则阿伏加德罗常数的值为
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【推荐1】金属原子与CO形成的配合物称为金属羰基配合物,金属羰基配合物中每个CO提供一对电子与金属原子形成配位键,且金属原子的外围电子与CO提供的电子总和等于18。羰基铁[Fe(CO)5]的结构如图所示,其熔点为-21℃,沸点为102.8℃,回答下列问题。
(1)基态Fe原子外围电子轨道表示式为_______ ,Fe(CO)5属于_____ 晶体。
(2)98gFe(CO)5中σ键的数目为_____ NA;Fe(CO)5中铁的配位数为_____ ,配位原子为_____ 。
(3)羰基镍的化学式为______ ,Ni、C、O的电负性由大到小的顺序为______ 。
(4)氯化羰基亚铜的结构为,其中铜元素的化合价为_____ ,标出氯化羰基亚铜中Cu周围的化学键:_____ (须用“→”表示配位键)。
(1)基态Fe原子外围电子轨道表示式为
(2)98gFe(CO)5中σ键的数目为
(3)羰基镍的化学式为
(4)氯化羰基亚铜的结构为,其中铜元素的化合价为
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【推荐2】[化学—选修3:物质结构与性质]
硼、碳、镓、砷、硒的化合物被广泛应用于新材料制备、生活生产等诸多领域。根据物质结构相关知识,回答下列问题:
(1)第四周期镓、砷、硒三种元素中,第一电离能由大到小顺序为___________ ,电负性由大到小顺序为___________ (用元素符号填写)
(2)元素氮与砷同族。基态氮元素的价电子排布式为______ ,预测砷的氢化物分子的立体结构为_____ ,其沸点比NH3的_____ (填“高”或“低”),其判断理由是_________ 。
(3)硼及化合物应用广泛。
①下列硼原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为___________ 、___________ (填标号)
②晶体硼单质能自发呈现出正二十面体的多面体外形,这种性质称为晶体的___________ 。
③已知BP的熔点很高,其晶胞结构如下图所示。
C点的原子坐标为___________ ,B原子与P原子的最近距离为dpm,晶体的密度为pg/cm3,NA代表阿伏加 德罗常数的值,则ρ=___________ g/cm3(用含d、NA的代数式表示)
硼、碳、镓、砷、硒的化合物被广泛应用于新材料制备、生活生产等诸多领域。根据物质结构相关知识,回答下列问题:
(1)第四周期镓、砷、硒三种元素中,第一电离能由大到小顺序为
(2)元素氮与砷同族。基态氮元素的价电子排布式为
(3)硼及化合物应用广泛。
①下列硼原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为
②晶体硼单质能自发呈现出正二十面体的多面体外形,这种性质称为晶体的
③已知BP的熔点很高,其晶胞结构如下图所示。
C点的原子坐标为
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【推荐3】磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的感染。磷酸氯喹的结构如图所示,据此回答下列问题。
(1)基态P原子中,电子占据的最高能级符号为___ ,基态N原子核外有__ 种运动状态不同的电子。
(2)C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序为___ ;第一电离能χ(P)__ χ(Cl)(填“>”或“<”)。
(3)磷酸氯喹中N原子的杂化方式为__ ,NH3是一种极易溶于水的气体,其沸点比AsH3的沸点高,其原因是___ 。
(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料,晶体类型与晶体碳化硅类似,熔点如表所示,
①GaN、GaP、GaAs的熔点变化原因是___ 。
②砷化镓晶体中含有的化学键类型为___ (填选项字母)。
A.离子键 B.配位键 C.σ键 D.π键 E.极性键 F.非极性键
③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置。称作原子分数坐标。如图为沿y轴投影的磷化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为(0.25,0.25,0.75),则原子2的原子分数坐标为___ ;若磷化镓的晶体密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中Ga和P原子的最近距离为___ pm(用代数式表示)。
(1)基态P原子中,电子占据的最高能级符号为
(2)C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序为
(3)磷酸氯喹中N原子的杂化方式为
(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料,晶体类型与晶体碳化硅类似,熔点如表所示,
GaN | GaP | GaAs | |
熔点/℃ | 1700 | 1480 | 1238 |
②砷化镓晶体中含有的化学键类型为
A.离子键 B.配位键 C.σ键 D.π键 E.极性键 F.非极性键
③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置。称作原子分数坐标。如图为沿y轴投影的磷化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为(0.25,0.25,0.75),则原子2的原子分数坐标为
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【推荐1】按要求填空:
(1)元素O与Se同主族,电负性O___________ Se(选填“>”、“<”、“=”),基态Se原子价层电子空间运动状态有___________ 种。
(2)离子的VSEPR模型为___________ ,离子空间构型为___________ 。
(3)6-氨基青霉烷酸 结构中S原子的杂化方式是___________ ,组成中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是___________ 。
(4)1mol环戊二烯()中含有σ键的数目是___________ ,π键的数目为___________ 。
(5)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)。
(6)已知H2O、NH3、CH4三种分子中,键角由大到小的顺序是___________ ,原因为___________ 。
(7)在分子中,键角∠HCO___________ (填“>”“<”或“=”)∠HCH,理由是___________ 。
(1)元素O与Se同主族,电负性O
(2)离子的VSEPR模型为
(3)6-氨基青霉烷酸 结构中S原子的杂化方式是
(4)1mol环戊二烯()中含有σ键的数目是
(5)SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为
(6)已知H2O、NH3、CH4三种分子中,键角由大到小的顺序是
(7)在分子中,键角∠HCO
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【推荐2】下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:
(1)写出基态时J的价层电子排布式_____ ,L的原子序数为____ ,K的+2离子的价层电子的轨道表示式_____ 。
(2)下列关于元素在元素周期表中的位置的叙述正确的是_____。
(3)G元素最高价氧化物的水化物与E元素最高价氧化物的水化物的溶液反应的离子方程式是______ 。
(4)根据对角线规则及已知元素性质,推测A元素的单质与氧气在点燃时反应生成的物质为_______ (填化学式)。
(5)D的简单气态氢化物的构型为______ ,它极易溶于水,原因是_______ 。
(1)写出基态时J的价层电子排布式
(2)下列关于元素在元素周期表中的位置的叙述正确的是_____。
A.M位于元素周期表中第四周期ⅥA族,属于p区元素 |
B.J位于元素周期表中第四周期ⅣB族,属于d区元素 |
C.F位于元素周期表中第三周期ⅡA族,属于s区元素 |
D.I位于元素周期表中第三周期ⅦA族,属于ds区元素 |
(3)G元素最高价氧化物的水化物与E元素最高价氧化物的水化物的溶液反应的离子方程式是
(4)根据对角线规则及已知元素性质,推测A元素的单质与氧气在点燃时反应生成的物质为
(5)D的简单气态氢化物的构型为
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【推荐3】含碘的物质广泛应用于生活中。如(CH3NH3)PbI3作为典型的有机金属卤化物,一直是太阳能电池研究的宠儿;AgI可用于显影剂和人工增雨。
(1)基态碘原子的价电子排布式为___________ 。
(2)CH3NH中所含元素电负性从大到小的顺序为___________ 。
(3)I的VSEPR模型如下图,中心I原子的杂化方式是___________ (填“sp3”、“sp”、“sp3d”或“sp3d2”)。I的空间构型为___________ 。
(4)Ti的四卤化物熔点如下表所示。由此可推知,TiF4中的化学键类型是___________ TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是___________ 。
(5)(CH3NH3)PbI3晶体属于钙钛矿型结构(如图所示)。Pb2+周围距离最近且相等的I-数目有___________ 个;晶胞中A、B之间的距离为apm,(CH3NH3)PbI3式量为M,该物质的密度ρ=___________ g·cm-3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(6)在离子晶体中,当0.414<r(阳离子)∶r(阴离子)<0.732时,AB型化合物往往采用和NaCl晶体相同的晶体结构。已知r(Ag+)∶r(I-)=0.573,但在室温下,AgI的晶体结构如下图所示,称为六方碘化银。造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因不可能 是___________ (填标号)。
a.几何因素 b.电荷因素 c.键性因素
(1)基态碘原子的价电子排布式为
(2)CH3NH中所含元素电负性从大到小的顺序为
(3)I的VSEPR模型如下图,中心I原子的杂化方式是
(4)Ti的四卤化物熔点如下表所示。由此可推知,TiF4中的化学键类型是
化合物 | TiF4 | TiCl4 | TiBr4 | TiI4 |
熔点/℃ | 377 | -24.12 | 38.3 | 155 |
(5)(CH3NH3)PbI3晶体属于钙钛矿型结构(如图所示)。Pb2+周围距离最近且相等的I-数目有
(6)在离子晶体中,当0.414<r(阳离子)∶r(阴离子)<0.732时,AB型化合物往往采用和NaCl晶体相同的晶体结构。已知r(Ag+)∶r(I-)=0.573,但在室温下,AgI的晶体结构如下图所示,称为六方碘化银。造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因
a.几何因素 b.电荷因素 c.键性因素
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【推荐1】请回答:
(1)路易斯酸碱电子理论认为,凡是能给出电子对的物质叫做碱;凡是能接受电子对的物质叫做酸。则BF3属于_______ (选填“酸”或“碱”),理由是:_______ 。
(2)科学家成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2的共价晶体,则两种共价晶体的熔点:SiO2_______ CO2(选填“>”或“<”),理由是:_______ 。
(3)金属铯(Cs)位于元素周期表中第六周期第ⅠA族,氯化钠与氯化铯晶体中离子的排列方式如图(a)、(b)所示。造成两种化合物晶体结构不同的原因是_______ 。
(4)磷化硼晶体的晶胞如图(c)所示。
①磷化硼(BP)晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为_______ 。
②根据图(c),图(d)中矩形ACC’A’是沿晶胞对角面取得的截图。晶胞中各原子在矩形ACC’A’的位置为_______ (填标号)。
A.B.C.D.
③若最近的B和P的距离为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为_______ (列出计算表达式,不要求化简)。
(1)路易斯酸碱电子理论认为,凡是能给出电子对的物质叫做碱;凡是能接受电子对的物质叫做酸。则BF3属于
(2)科学家成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2的共价晶体,则两种共价晶体的熔点:SiO2
(3)金属铯(Cs)位于元素周期表中第六周期第ⅠA族,氯化钠与氯化铯晶体中离子的排列方式如图(a)、(b)所示。造成两种化合物晶体结构不同的原因是
(4)磷化硼晶体的晶胞如图(c)所示。
①磷化硼(BP)晶体中“一般共价键”与配位键的数目之比为
②根据图(c),图(d)中矩形ACC’A’是沿晶胞对角面取得的截图。晶胞中各原子在矩形ACC’A’的位置为
A.B.C.D.
③若最近的B和P的距离为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为
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【推荐2】2021年8月,我国第一套利用自主研发的乙烷裂解制乙烯技术建成的大型乙烯生产装置成功投料开车。其反应原理为(a)。
(1)已知和的燃烧热()分别为、、、,则___________ 。
(2)在密闭容器充入一定量的,发生反应(a),一段时间后,下列说法正确的是___________。
(3)若其他条件相同,分别在总压强为、时,发生反应(a),平衡体系中、的体积分数随温度变化的关系如图所示,则代表压强为时的体积分数随温度变化的曲线是___________ 。
(4)在实际生产中,常采用在恒温恒压下加入一定量水蒸气的方法来提高乙烯的产率,试用平衡移动原理加以解释___________ 。
(5)乙烷裂解时易发生副反应:(b)
①某温度和下,在一密闭容器中充入一定量,发生反应(a)和(b), 反应达到平衡时,的转化率为,与体积之比为,则该温度下反应(a)的平衡常数________ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数,结果保留一位小数)。
②在实际生产中,常在恒温恒压恒流下进行,能提高选择性的一条可靠措施___________ 。
(6)我国化学工作者最新发明用电解法制乙烯,原理如左下图所示。该电解池中用到了多孔单晶,其在氧化过程可以促进晶格氧向活性氧的转变。
①阳极的电极反应式为______________________ ;
②右下图为的晶胞(●、O分别表示或O),该晶胞中的配位数为___________ ,若晶胞边长为,则该晶体的密度为__________ (设阿伏加德罗常数的值为,用含的代数式表示)。
(1)已知和的燃烧热()分别为、、、,则
(2)在密闭容器充入一定量的,发生反应(a),一段时间后,下列说法正确的是___________。
A.恒温恒容下,若气体密度保持不变,说明达到平衡状态 |
B.恒温恒压下,若气体平均摩尔质量保持不变,说明达到平衡状态 |
C.将平衡混合气体通过足量溴水中,剩余气体的气体可能为原体积的一半(相同状态) |
D.将平衡混合气体充分燃烧,消耗氧气的量与原乙烷完全燃烧消耗氧气的量相同 |
(3)若其他条件相同,分别在总压强为、时,发生反应(a),平衡体系中、的体积分数随温度变化的关系如图所示,则代表压强为时的体积分数随温度变化的曲线是
(4)在实际生产中,常采用在恒温恒压下加入一定量水蒸气的方法来提高乙烯的产率,试用平衡移动原理加以解释
(5)乙烷裂解时易发生副反应:(b)
①某温度和下,在一密闭容器中充入一定量,发生反应(a)和(b), 反应达到平衡时,的转化率为,与体积之比为,则该温度下反应(a)的平衡常数
②在实际生产中,常在恒温恒压恒流下进行,能提高选择性的一条可靠措施
(6)我国化学工作者最新发明用电解法制乙烯,原理如左下图所示。该电解池中用到了多孔单晶,其在氧化过程可以促进晶格氧向活性氧的转变。
①阳极的电极反应式为
②右下图为的晶胞(●、O分别表示或O),该晶胞中的配位数为
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解答题-无机推断题
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【推荐3】T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如下表。
(1)TY2的结构式是__________ 是__________ (填“极性分子”或“非极性分子”),1mol该分子中存在________ 个σ键。
(2)基态Y原子中,电子占据的最高能层符号为__________ ,该能层具有的原子轨道数为_____________ 、电子数为_________ 。Y、氧、W元素的电负性由大到小的顺序为_________ (用元素符号作答)。
(3)已知Z的晶胞结构如图所示,又知Z的密度为a g/cm3,则Z 的半径为___________ pm;ZYO4常作电镀液,其中YO42-的等电子体是__________ ,其中Y原子的杂化轨道类型是___________ 。元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸:Z +HCl+O2=ZC1+HO2,HO2(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性。下列说法或表示正确的是___________ 。
A.O2是氧化剂 B.HO2是氧化产物
C.HO2在碱中能稳定存在 D.1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移
元素 | 相关信息 |
T | T元素可形成自然界硬度最大的单质 |
W | W与T同周期,核外有一个未成对电子 |
X | X原子的第一离能至第四电离能分别I1=578 kJ/mol; I2= l817 kJ/mol; I3=2745 kJ/mol;I4=11575kJ/mol |
Y | 常温常压下,Y单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质 |
Z | Z的一种同位素的质量数为63,中子数为34 |
(2)基态Y原子中,电子占据的最高能层符号为
(3)已知Z的晶胞结构如图所示,又知Z的密度为a g/cm3,则Z 的半径为
A.O2是氧化剂 B.HO2是氧化产物
C.HO2在碱中能稳定存在 D.1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移
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