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。回答下列问题:
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为___________ ;单晶硅的晶体类型为___________ 。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)。
(2)甲醇的沸点(64.7 ℃)介于水(100 ℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6 ℃)之间,其原因是___________ 。
(3)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂,其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是___________ ,晶胞参数为a pm、a pm、c pm,该晶体密度为___________ g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZnO后形成的催化剂,化学式可表示为ZnxZr1-xOy,则y=___________ (用x表达)。
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为
(2)甲醇的沸点(64.7 ℃)介于水(100 ℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6 ℃)之间,其原因是
(3)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂,其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是
更新时间:2024-05-13 08:13:08
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【推荐1】镍是一种用途广泛的金属,常用于电镀工业和制造电池。镍易形成Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4等配合物。
(1)Ni2+的核外电子排布式为___________ 。
(2)Ni2+可用丁二酮肟检验。丁二酮肟的结构如图所示,其分子中碳原子轨道的杂化类型为___________ 。
(3)1mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目为___________ NA。氨的沸点高于膦(PH3),原因是___________ 。
(4)镧镍合金是较好的储氢材料。储氢后所得晶体的化学式为LaNi5H6,晶胞结构如图所示,X、Y、Z表示储氢后的三种微粒,则图中Z表示的微粒为___________ (填化学式)。
(1)Ni2+的核外电子排布式为
(2)Ni2+可用丁二酮肟检验。丁二酮肟的结构如图所示,其分子中碳原子轨道的杂化类型为
(3)1mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目为
(4)镧镍合金是较好的储氢材料。储氢后所得晶体的化学式为LaNi5H6,晶胞结构如图所示,X、Y、Z表示储氢后的三种微粒,则图中Z表示的微粒为
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【推荐2】铁、铜及其化合物在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题:
(1)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有_______ 种。
(2)Fe和Cu的部分电离能数据如下:
大于的主要原因是_______ 。
(3)可形成,en代表。其中的空间构型为_______ ;en分子中各元素的电负性由小到大的顺序为_______ 。
(4)是检验的特征试剂,中含有_______ 键,该离子中杂化方式推断合理的是_______ 。
A. B. C. D.
(5)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数和晶胞中各原子的投影位置如图所示,晶胞棱边夹角均为。该晶体的化学式为_______ 。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,称为原子的分数坐标,如A点、B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(,,)。则C点原子的分数坐标为_______ ;晶胞中A、D原子间距离d=_______ cm。
(1)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有
(2)Fe和Cu的部分电离能数据如下:
元素 | Fe | Cu |
第一电离能 | 759 | 756 |
第二电离能 | 1561 | 1958 |
(3)可形成,en代表。其中的空间构型为
(4)是检验的特征试剂,中含有
A. B. C. D.
(5)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数和晶胞中各原子的投影位置如图所示,晶胞棱边夹角均为。该晶体的化学式为
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【推荐3】碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:
(1)在基态14C原子中,核外存在____ 对自旋相反的电子。
(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是____ 。
(3)CS2分子中,共价键的类型有____ ,C原子的杂化轨道类型是____ 。
(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于____ 晶体。
(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:.
①在石墨烯晶体中,每个C原子连接___ 个六元环,每个六元环占有____ 个C原子。
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。
(1)在基态14C原子中,核外存在
(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是
(3)CS2分子中,共价键的类型有
(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于
(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:.
①在石墨烯晶体中,每个C原子连接
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
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【推荐1】回答下列问题:
(1)锌和镉位于同副族,而锌与铜相邻。现有4种铜、锌元素的相应状态,①锌:[Ar]3d104s2、②锌:[Ar]3d104s1、③铜:[Ar]3d104s1、④铜:[Ar]3d10。失去1个电子需要的能量由大到小排序是_____ 。(请使用序号填写)
(2)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2分子中含有的σ键数目为____ ,类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论推测硫氰酸(H—S—C=N)的沸点低于异硫氰酸(H—N=C=S)的沸点,其原因是____ ;写出SCN-的等电子体____ (离子和分子各写一个,用化学式表示)。
(3)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图所示。
①从结构角度分析,R中两种阳离子的相同之处为_____ ,不同之处为____ 。(填标号)
A.中心原子的杂化轨道类型 B.中心原子的价层电子对数
C.立体结构 D.共价键类型
②R中阴离子N中的σ键总数为____ 个。分子中的大π键可用符号Π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Π),则N中的大π键应表示为____ 。
③图中虚线代表氢键,其表示式为(NH)N—H…Cl、_____ 、_____ 。
(1)锌和镉位于同副族,而锌与铜相邻。现有4种铜、锌元素的相应状态,①锌:[Ar]3d104s2、②锌:[Ar]3d104s1、③铜:[Ar]3d104s1、④铜:[Ar]3d10。失去1个电子需要的能量由大到小排序是
(2)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2分子中含有的σ键数目为
(3)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图所示。
①从结构角度分析,R中两种阳离子的相同之处为
A.中心原子的杂化轨道类型 B.中心原子的价层电子对数
C.立体结构 D.共价键类型
②R中阴离子N中的σ键总数为
③图中虚线代表氢键,其表示式为(NH)N—H…Cl、
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【推荐2】COP、FeS2、NiS2等物质对电化学氢析出反应有良好的催化活性和稳定性。请回答下列问题:
(1)基态Co原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为________________ ,基态P原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为________ 形。
(2)PH3的沸点________ (填“高于”或“低于”)NH3,原因是______________ 。
(3)PH3分子的空间结构为__________ ,其中存在的共价键类型为_________________ ,P原子的杂化方式为______________________
(4)下图为白磷(P4)的晶胞示意图,晶胞的边长为a nm,设阿伏伽德罗常数的数值为NA,其晶体密度的计算表达式为______ g·cm-3。
(1)基态Co原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为
(2)PH3的沸点
(3)PH3分子的空间结构为
(4)下图为白磷(P4)的晶胞示意图,晶胞的边长为a nm,设阿伏伽德罗常数的数值为NA,其晶体密度的计算表达式为
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【推荐3】贵重金属铜、银、金在元素周期表中处于同一族。它们自古以来就用作货币,故该族元素又称为“货币元素”。回答相关问题。
(1)写出基态铜原子的价电子排布式___________ 。
(2)CuSO4在碱性条件下加入双缩脲HN(CONH2)2,会得到紫色物质,该物质为-2价的配位阴离子,其结构如图所示。该反应原理在化学上可以用于检验蛋白质。
该离子中非金属元素的电负性由大到小的排列为___________ 。1mol该离子含有配位键的数目为___________ NA。
(3)无水Cu(NO3)2在很长的时间内都没有制备成功,因而认为不存在,直到后来利用单质Cu和液态N2O4反应成功制备。已知液态N2O4会发生类似水的自耦电离N2O4⇌NO++。
①写出该反应的化学方程式___________ ;
②写出与NO+互为等电子体的1种分子___________ 和1种离子___________ 。
(4)Ag+与SCN-反应得到一种白色难溶固体,该物质实际上是一种聚合结构,如图所示。
指出该结构中S的杂化方式___________ ,写出该白色固体的最简式___________ 。
(5)Au的原子序数为79,则其在元素周期表中的位置为___________ ;Au与F2和O2在一定条件下可以生成[O2]+[AuF6]-。则该物质的晶体类型为___________ 。
(6)氧化亚铜的晶胞如图,属于立方晶系。其密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NAmol-1,则晶胞参数a=___________ pm,铜与铜原子的最短距离为___________ apm。
(1)写出基态铜原子的价电子排布式
(2)CuSO4在碱性条件下加入双缩脲HN(CONH2)2,会得到紫色物质,该物质为-2价的配位阴离子,其结构如图所示。该反应原理在化学上可以用于检验蛋白质。
该离子中非金属元素的电负性由大到小的排列为
(3)无水Cu(NO3)2在很长的时间内都没有制备成功,因而认为不存在,直到后来利用单质Cu和液态N2O4反应成功制备。已知液态N2O4会发生类似水的自耦电离N2O4⇌NO++。
①写出该反应的化学方程式
②写出与NO+互为等电子体的1种分子
(4)Ag+与SCN-反应得到一种白色难溶固体,该物质实际上是一种聚合结构,如图所示。
指出该结构中S的杂化方式
(5)Au的原子序数为79,则其在元素周期表中的位置为
(6)氧化亚铜的晶胞如图,属于立方晶系。其密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NAmol-1,则晶胞参数a=
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【推荐1】含氮化合物具有非常广泛的应用.
(1)基态氮原子的电子有__________ 种空间运动状态.
(2)很多有机化合物中含有氮元素.
① 组成物质A的4种元素的电负性由大到小的顺序是_____________
②A的熔点高于B的原因是__________ .
(3)氮元素可以与短周期金属元素形成化合物.是离子化合物,比较两种微粒的半径:_________ (填“>”、“<”或“=”).
(4)氮元素可以与过渡金属元素形成化合物,其具备高硬度、高化学稳定性和优越的催化活性等性质.某三元氮化物是良好的超导材料,其晶胞结构如图所示.
① 基态Ni原子价层电子的轨道表示式为___________ .
②与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有___________ 个.
③表示阿伏加德罗常数的值.若此晶体的密度为,则晶胞的边长为________ nm.
(1)基态氮原子的电子有
(2)很多有机化合物中含有氮元素.
物质 | A(对氨基苯甲酸) | B(邻氨基苯甲酸) |
结构简式 | ||
熔点 | 188℃ | 145℃ |
作用 | 防晒剂 | 制造药物及香料 |
②A的熔点高于B的原因是
(3)氮元素可以与短周期金属元素形成化合物.是离子化合物,比较两种微粒的半径:
(4)氮元素可以与过渡金属元素形成化合物,其具备高硬度、高化学稳定性和优越的催化活性等性质.某三元氮化物是良好的超导材料,其晶胞结构如图所示.
① 基态Ni原子价层电子的轨道表示式为
②与Zn原子距离最近且相等的Ni原子有
③表示阿伏加德罗常数的值.若此晶体的密度为,则晶胞的边长为
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【推荐2】2018年3月5日,《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现,第一作者均为中国科大2010级少年班的曹原。曹原团队在双层石墨烯中发现新的电子态,可以简单实现绝缘体到超导体的转变。石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲),石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图乙)。
(1)图乙中1号C与相邻C是否形成键?___________ (填“是”或“否")。
(2)图甲中1号C的杂化方式为___________ 。该C与相邻C形成的键之间的夹角___________ (填“>”“<”或“=”)120°。
(3)我国制墨工艺将50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水,在相同条件下所得到的分散系后者沸点更高,其原因是___________ 。
(4)石墨烯可转化为富勒烯(),某金属M与可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为___________ ,该材料的化学式为___________ 。
(1)图乙中1号C与相邻C是否形成键?
(2)图甲中1号C的杂化方式为
(3)我国制墨工艺将50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水,在相同条件下所得到的分散系后者沸点更高,其原因是
(4)石墨烯可转化为富勒烯(),某金属M与可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为
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【推荐3】2020年9月,中国向联合国大会宣布“30.60目标”,即二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。目前我国正在大力发展新能源车。磷酸铁锂电池主要成分为LiFePO4,可采用二价铁盐或三价铁盐、H3PO4、NH3∙H2O等作为原料制备。
(1)H3PO4中PO空间构型为___________
(2)Fe2+的电子排布式为___________ 。Fe3+比Fe2+更稳定的原因是___________ 。
(3)NH3和PH3结构相似,但NH3易溶于水,PH3难溶于水,原因是___________
(4)LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为___________ (用n代表P原子数)。
(5)石墨可用作锂离子电池的负极材料,Li+嵌入石墨的两层间,导致石墨的层堆积方式发生改变,形成化学式为LixC6的嵌入化合物。某石墨嵌入化合物的平面结构如图甲所示,则x=___________ ;若每个六元环都对应一个Li+,则化学式为___________ 。
甲
(6)某金属锂的硼氢化物是优质固体电解质,并具有高储氢密度。阳离子为Li+,阴离子是由12个硼原子和12个氢原子所构成的离子团。阴离子在晶胞中的位置如图乙所示,其堆积方式为___________ ,Li+占据阴离子组成的所有正四面体空隙中心,该化合物的化学式为___________ (用最简整数比表示)。假设晶胞边长为a nm,则该晶胞的密度为___________ g/cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
乙
(1)H3PO4中PO空间构型为
(2)Fe2+的电子排布式为
(3)NH3和PH3结构相似,但NH3易溶于水,PH3难溶于水,原因是
(4)LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为
(5)石墨可用作锂离子电池的负极材料,Li+嵌入石墨的两层间,导致石墨的层堆积方式发生改变,形成化学式为LixC6的嵌入化合物。某石墨嵌入化合物的平面结构如图甲所示,则x=
甲
(6)某金属锂的硼氢化物是优质固体电解质,并具有高储氢密度。阳离子为Li+,阴离子是由12个硼原子和12个氢原子所构成的离子团。阴离子在晶胞中的位置如图乙所示,其堆积方式为
乙
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【推荐1】微量元素指的是在人体中含量低于人体质量0.005%~0.01%的元素,包括Fe、I、Zn、Se、F、Cu、Co、Si等。
(1)F元素的基态原子核外有___ 个未成对电子,基态Fe原子的价电子排布式为____ 。
(2)为四面体结构,其中Si原子采取的杂化类型为_______ 。与不同,的立体构型为_______ 。
(3)第一电离能Cu小于Zn,理由是_______ 。
(4)Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中,Co3+的配位数是_______ 。CoO的熔点是1935℃,CoS的熔点是1135℃,试分析CoO熔点较高的原因:_______ 。
(5)ZnO晶体存在多种结构,其中某种常见的晶胞结构(如图)。其晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞密度为_______ (列出计算式)g·cm-3
(1)F元素的基态原子核外有
(2)为四面体结构,其中Si原子采取的杂化类型为
(3)第一电离能Cu小于Zn,理由是
(4)Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中,Co3+的配位数是
(5)ZnO晶体存在多种结构,其中某种常见的晶胞结构(如图)。其晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞密度为
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【推荐2】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键与π键的数目比为__________________ 。
(4)已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如下:
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(如图所示),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a pm,则碳化硅的密度为__________ 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下:
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(如图所示),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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【推荐3】原子序数小于36的X、Y、Z、W、J、G六种元素,原子序数依次增大,其中X元素的原子在所有原子中半径最小,Y元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,W元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍,J元素原子核外的3p能级有两个电子,G元素原子核外有6个未成对电子。回答下列问题。
(1)写出G元素的基态原子的价电子排布式_____ ;分子中σ键与π键数目之比为_____ 。
(2)Y、Z、W三种元素第一电离能由小到大的顺序为_____ (用元素符号表示)。
(3)在水中的溶解度较大,可能的原因有_____ 。
A.氨分子和水分子间可以形成氢键 B.NH3能与水反应 C.NH3与水都是极性分子
(4)判断J与W形成的化合物JW2是晶体还是非晶体,最科学的办法是_____ ;XYZ分子中Y原子轨道的杂化类型为_____ 。
(5)G元素有δ、γ、α三种同素异形体,晶胞结构如图所示。三种晶体的晶胞中所含有的G原子数之比为_____ 。在γ晶胞结构中,设阿伏加德罗常数为NA,G原子半径为apm,G的相对原子质量为M,则该晶体的密度为_____ g/cm3.(用含NA、M和a的代数式表示)
(1)写出G元素的基态原子的价电子排布式
(2)Y、Z、W三种元素第一电离能由小到大的顺序为
(3)在水中的溶解度较大,可能的原因有
A.氨分子和水分子间可以形成氢键 B.NH3能与水反应 C.NH3与水都是极性分子
(4)判断J与W形成的化合物JW2是晶体还是非晶体,最科学的办法是
(5)G元素有δ、γ、α三种同素异形体,晶胞结构如图所示。三种晶体的晶胞中所含有的G原子数之比为
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