配合物在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制、自组装超分子等方面有广泛的应用。回答下列问题:
(1)《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”,茜草中的茜素与矾土中的、生成的红色配合物X是最早的媒染染料。基态的核外电子的运动状态有________ 种,配合物X中的配体有________ ,茜素的水溶性较好的主要原因是________ 。
(2)Ni与CO形成的配合物为无色液体,易溶于、等有机溶剂。为________ (填“极性”或“非极性”)分子,分子中键与键的个数之比为________ 。
(3)向溶液中滴加铁氰化钾溶液后,经提纯、结晶可得到一种蓝色晶体。实验表明,、、通过配位键构成了晶体的骨架,其局部结构如图1,记为Ⅰ型立方结构。将Ⅰ型立方结构平移、旋转、并置,可得到晶体的复晶胞(如图2,记为Ⅱ型立方结构,下层左后的小立方体g未标出)。①通过________ 实验,可确定该晶体结构。
②的配位数为________ 。
③若位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心,则位于Ⅱ型立方结构的________ ;一个Ⅱ型立方结构中含________ 个;若该蓝色晶体的密度为,Ⅱ型立方结构的边长为anm,则阿伏加德罗常数的值可表示为________ 。
(1)《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”,茜草中的茜素与矾土中的、生成的红色配合物X是最早的媒染染料。基态的核外电子的运动状态有
(2)Ni与CO形成的配合物为无色液体,易溶于、等有机溶剂。为
(3)向溶液中滴加铁氰化钾溶液后,经提纯、结晶可得到一种蓝色晶体。实验表明,、、通过配位键构成了晶体的骨架,其局部结构如图1,记为Ⅰ型立方结构。将Ⅰ型立方结构平移、旋转、并置,可得到晶体的复晶胞(如图2,记为Ⅱ型立方结构,下层左后的小立方体g未标出)。①通过
②的配位数为
③若位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心,则位于Ⅱ型立方结构的
更新时间:2024-05-25 13:05:59
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【推荐1】过渡元素用途广泛。回答下列问题:
(1)基态的价电子排布式为_______ 。
(2)Co与Ca位于同一周期、且最外层电子数相等,但Co的熔点、沸点均比Ca高,原因是_______ 。
(3) 1mol中含有的σ键数目为_______ ,分子与形成配合物后键角_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)中配体的空间结构为_______ ,N、O原子相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是_______ (填元素符号)。
(5)一种铁基超导材料晶胞结构如图a所示,铁原子沿z轴方向的投影如图b所示。该材料的化学式为_______ ,已知体心与顶点的Ca原子有着相同的化学环境,晶胞中As原子1分数坐标为(0,0,0.628),则As原子2的分数坐标为_______ ,体心Ca原子与As原子1之间的距离为_______ pm。
(1)基态的价电子排布式为
(2)Co与Ca位于同一周期、且最外层电子数相等,但Co的熔点、沸点均比Ca高,原因是
(3) 1mol中含有的σ键数目为
(4)中配体的空间结构为
(5)一种铁基超导材料晶胞结构如图a所示,铁原子沿z轴方向的投影如图b所示。该材料的化学式为
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【推荐2】ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种化合价,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)Se原子中电子占据的最高能层符号是________ ,该能层具有的原子轨道数为_____ ,其核外M层电子的排布式为________ ;
(2)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是________ ;
(3)H2Se的酸性比H2S________ (填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为________ ,SO离子的立体构型为________ ;
(4)含氧酸可表示为:(HO)mROn,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关,n越大,酸性越强。一般n="0" 弱酸,n="1" 中强酸,n=2强酸,n="3" 超强酸。
据实验事实可知硼酸(H3BO3)是一元弱酸,而亚磷酸是中强酸(H3PO3)
①写出硼酸(H3BO3)的电离方程式_______________ 。
②写出亚磷酸与过量的NaOH反应的化学方程式_____________ 。
(5)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示,ZnS的密度为d g·cm-3,则其晶胞中a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为________ pm(列式表示)。
(1)Se原子中电子占据的最高能层符号是
(2)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是
(3)H2Se的酸性比H2S
(4)含氧酸可表示为:(HO)mROn,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关,n越大,酸性越强。一般n="0" 弱酸,n="1" 中强酸,n=2强酸,n="3" 超强酸。
据实验事实可知硼酸(H3BO3)是一元弱酸,而亚磷酸是中强酸(H3PO3)
①写出硼酸(H3BO3)的电离方程式
②写出亚磷酸与过量的NaOH反应的化学方程式
(5)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示,ZnS的密度为d g·cm-3,则其晶胞中a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐3】氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,配位氢化物、富氢载体化合物是目前所采用的主要储氢材料.
(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料.在基态Ti2+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_________ .
(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用N2+3H2⇌2NH3实现储氢和输氢.下列说法正确的是_____ (填序号).
a.NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化
b.NH4+与PH4+、CH4、BH4﹣、C1O4﹣互为等电子体
c.相同压强时,NH3的沸点比PH3的沸点高
d.[Cu(NH3)4]2+中N原子是配位原子
(3)已知NF3与NH3的空间构型相同,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是_____________ .
(4)氯化钠是生活中的常用调味品,也是结构化学中研究离子晶体时常用的代表物,其晶胞结构如图所示.
①设氯化钠晶体中Na+与跟它最近邻的Cl﹣之间的距离为r,则与该Na+次近邻的Cl﹣的个数为__________ ,该Na+与跟它次近邻的Cl﹣之间的距离为__________ .
②已知在氯化钠晶体中Na+的半径为a pm,Cl﹣的半径为b pm,它们在晶体中是紧密接触的,则在氯化钠晶体中离子的空间利用率为______________ .
(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料.在基态Ti2+中,电子占据的最高能层符号为
(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用N2+3H2⇌2NH3实现储氢和输氢.下列说法正确的是
a.NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化
b.NH4+与PH4+、CH4、BH4﹣、C1O4﹣互为等电子体
c.相同压强时,NH3的沸点比PH3的沸点高
d.[Cu(NH3)4]2+中N原子是配位原子
(3)已知NF3与NH3的空间构型相同,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是
(4)氯化钠是生活中的常用调味品,也是结构化学中研究离子晶体时常用的代表物,其晶胞结构如图所示.
①设氯化钠晶体中Na+与跟它最近邻的Cl﹣之间的距离为r,则与该Na+次近邻的Cl﹣的个数为
②已知在氯化钠晶体中Na+的半径为a pm,Cl﹣的半径为b pm,它们在晶体中是紧密接触的,则在氯化钠晶体中离子的空间利用率为
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【推荐1】黄铜矿是炼铜的最主要矿物,在野外很容易被误会为黄金,又称愚人金。
(1)向CuSO4溶液中加入过量的氨水,可生成[Cu(NH3)4]SO4,下列说法正确的是______
A. 氨气极易溶于水,是因为NH3分子和水分子之间形成3种不同的氢键
B. [Cu(NH3)4]SO4组成元素中。N、O、S第一电离能大小顺序是O>N>S
C. [Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、极性键和配位键
D. NH3分子和H2O分子的空间构型不同,且氨气分子的键角小于水分子的键角
(2)Te位于周期表中__________ 族,H2Te比H2S沸点__________ (填“高”或“低”)。某处于激发态的S原子,其中1个3s电子跃迁到3p轨道中,该激发态S原子的核外电子排布式为__________ 。
(3)S有+4和+6两种价态的氧化物,回答下列问题:
①下列关于气态SO3和SO2的说法中,正确的是__________
A. 中心原子的价层电子对数目相等 B. 都是极性分子
C. 中心原子的孤对电子数目相等 D. 都含有极性键
②将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图1,此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是__________ 。
(4)Cu有+1和+2两种价态的化合物,回答下列问题:
①Cu+的价层轨道示意图为__________ ,Cu2+有__________ 个未成对电子。
②新制的Cu(OH)2能够溶解于过量浓碱溶液中,反应的离子方程式是___________________
(5)CuFeS2的晶胞如图2所示,晶胞参数a=0.524nm,c=1.032nm;CuFeS2的晶胞中每个Cu原子与__________ 个S原子相连,列式计算晶体密度 ρ= __________ g•cm-3.
(1)向CuSO4溶液中加入过量的氨水,可生成[Cu(NH3)4]SO4,下列说法正确的是
A. 氨气极易溶于水,是因为NH3分子和水分子之间形成3种不同的氢键
B. [Cu(NH3)4]SO4组成元素中。N、O、S第一电离能大小顺序是O>N>S
C. [Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、极性键和配位键
D. NH3分子和H2O分子的空间构型不同,且氨气分子的键角小于水分子的键角
(2)Te位于周期表中
(3)S有+4和+6两种价态的氧化物,回答下列问题:
①下列关于气态SO3和SO2的说法中,正确的是
A. 中心原子的价层电子对数目相等 B. 都是极性分子
C. 中心原子的孤对电子数目相等 D. 都含有极性键
②将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图1,此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是
(4)Cu有+1和+2两种价态的化合物,回答下列问题:
①Cu+的价层轨道示意图为
②新制的Cu(OH)2能够溶解于过量浓碱溶液中,反应的离子方程式是
(5)CuFeS2的晶胞如图2所示,晶胞参数a=0.524nm,c=1.032nm;CuFeS2的晶胞中每个Cu原子与
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【推荐1】物质世界的神奇莫测,常常超乎人们的想象。掌握晶体的结构与性质之间的关系,也许能使你想象的翅膀变得更有力。请回答下列问题:
(1)是目前市场上流行的补锌剂。写出基态电子排布式:___________ 。
(2)已知高温下比更稳定,试从铜原子核外电子变化角度解释其原因:___________ 。
(3)镍能与类卤素反应生成。中硫原子的杂化方式是___________ ,键和键数目之比为___________ ;类卤素对应的酸有两种,理论上硫氰酸(HSCN)的沸点低于异硫氰酸(HNCS)的沸点,其原因是___________ 。
(4)氮化硼(BN)晶体存在两种结构,六方氮化硼的结构与石墨类似,可做润滑剂;立方氮化硼的结构与金刚石类似,可作研磨剂。六方氮化硼的晶体类型为___________ 。
(5)中所含元素的电负性由大到小的顺序为___________ ,晶体中存在的相互作用有___________ (填标号)。
a.离子键 B.共价键 C.金属键 D.氢键 E.范德华力
(6)的结构如图所示,已知键角为,为,则的原因主要是___________ 。
(7)酸性:___________ (填“>”“<”或“=”)。
(8)已知可形成配位数为6,颜色不同的两种配合物晶体,一种为紫色,另一为绿色。两种晶体的组成皆为。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:
a.分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液;
b.分别往待测溶液中滴入溶液,均产生白色沉淀;
c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀,经洗涤干燥后称量,发现绿色晶体的水溶液得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的。绿色晶体配合物的化学式为___________ 。
(9)的晶胞如图所示。
①已知A的坐标为(0,0,0),B的坐标为___________ 。
②设阿伏加德罗常数的值为,则晶体的密度为___________ (用含a、的代数式表示)。
(1)是目前市场上流行的补锌剂。写出基态电子排布式:
(2)已知高温下比更稳定,试从铜原子核外电子变化角度解释其原因:
(3)镍能与类卤素反应生成。中硫原子的杂化方式是
(4)氮化硼(BN)晶体存在两种结构,六方氮化硼的结构与石墨类似,可做润滑剂;立方氮化硼的结构与金刚石类似,可作研磨剂。六方氮化硼的晶体类型为
(5)中所含元素的电负性由大到小的顺序为
a.离子键 B.共价键 C.金属键 D.氢键 E.范德华力
(6)的结构如图所示,已知键角为,为,则的原因主要是
(7)酸性:
(8)已知可形成配位数为6,颜色不同的两种配合物晶体,一种为紫色,另一为绿色。两种晶体的组成皆为。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:
a.分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液;
b.分别往待测溶液中滴入溶液,均产生白色沉淀;
c.沉淀完全后分别过滤得两份沉淀,经洗涤干燥后称量,发现绿色晶体的水溶液得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的。绿色晶体配合物的化学式为
(9)的晶胞如图所示。
①已知A的坐标为(0,0,0),B的坐标为
②设阿伏加德罗常数的值为,则晶体的密度为
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【推荐2】由哈工大和香港中文大学联合研发的基于非牛顿流体的磁驱动“黏液机器人”,由聚乙烯醇、硼砂和钕磁铁等材料混合制成。因具有导电和强大的变形功能,未来有望用于医疗保健、精准货物运输及电子修复等领域。
(1)聚乙烯醇()可溶于水,原因是________ 。
(2)硼砂阴离子是由两个和两个缩合而成的双六元环,结构如图所示。
①硼砂的组成元素中,第一电离能由大到小顺序是________ ;硼砂晶体中存在的化学键类型有________ 。
A.离子键 B.共价键 C.氢键 D.配位键 E.金属键
②硼砂阴离子中,硼原子杂化轨道类型为________ 。
(3)钕磁铁又称为钕铁硼磁铁,因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。基态钕原子价电子排布式为,钕位于元素周期表的________ 区;基态二价铁离子M层电子排布式为________ 。
(4)硼、铝同主族,晶体硼的熔点为2300℃,而金属铝的熔点为660.3℃,原因是________ 。
(5)钕(Nd)是最活泼的稀土金属之一,晶体结构属于六方晶系,晶胞结构如图所示(α=β=90°,γ=120°)。
①原子坐标参数A为,C为,B为________ 。
②该晶胞中含有________ 个钕原子;该晶体的密度为,为阿伏加德罗常数的值,则Nd的摩尔质量M=________ 。(列出表达式,不必计算结果)
(1)聚乙烯醇()可溶于水,原因是
(2)硼砂阴离子是由两个和两个缩合而成的双六元环,结构如图所示。
①硼砂的组成元素中,第一电离能由大到小顺序是
A.离子键 B.共价键 C.氢键 D.配位键 E.金属键
②硼砂阴离子中,硼原子杂化轨道类型为
(3)钕磁铁又称为钕铁硼磁铁,因其超强的磁性被誉为“永磁之王”。基态钕原子价电子排布式为,钕位于元素周期表的
(4)硼、铝同主族,晶体硼的熔点为2300℃,而金属铝的熔点为660.3℃,原因是
(5)钕(Nd)是最活泼的稀土金属之一,晶体结构属于六方晶系,晶胞结构如图所示(α=β=90°,γ=120°)。
①原子坐标参数A为,C为,B为
②该晶胞中含有
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【推荐3】硒()是机体生长发育过程中不可缺少的一种微量元素,它具有抗氧化,抗衰老和提高免疫力的作用。硒的化合物在生产、生活中由广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态硒原子核外电子的空间运动状态有___________ 种,基态硒原子核外价电子排布式为___________ 。
(2)硒酸酸性___________ (填“大于”或“小于”)亚硒酸,原因是___________ 。根据价层电子对互斥理论,推测的空间构型是___________ 。
(3)一种含面的抗癌新药结构如图,该化合物组成元素中第一电离能最大的是___________ (填元素符号)。
(4)人体代谢甲硒醇()后可增加抗癌活性,甲硒醇的熔沸点低于甲醇,原因是___________ 。
(5)的晶体结构如下图所示,其晶胞参数为,阿伏加德罗常数值为。M原子的分数坐标为___________ ,的晶胞密度为___________ (列出计算式)。
(1)基态硒原子核外电子的空间运动状态有
(2)硒酸酸性
(3)一种含面的抗癌新药结构如图,该化合物组成元素中第一电离能最大的是
(4)人体代谢甲硒醇()后可增加抗癌活性,甲硒醇的熔沸点低于甲醇,原因是
(5)的晶体结构如下图所示,其晶胞参数为,阿伏加德罗常数值为。M原子的分数坐标为
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解答题-工业流程题
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【推荐1】硫化钡(BaS)是一种用于制取含钡化合物和含硫化合物的化工原料。一种以BaS为原料生产氢氧化钡并获得某种副产品X和硫代硫酸钠()的工艺流程如下:已知:
Ⅰ.是黄色的离子,其化学性质与类似,具有一定的还原性,在酸性环境下会分解。
Ⅱ.在碱性环境下稳定,在酸性环境下会分解。在水中溶解度很小。
回答下列问题:
(1)制备BaS的方法是在高温下用无烟煤粉(主要成分为C)还原重晶石(),在某温度下反应,硫元素全部被还原为最低价,同时产生两种常见气体,若两种气体在同一条件下的体积比为,写出该反应的化学方程式:_______ 。
(2)粗制BaS溶解于温热水中配制成BaS溶液,往其中通入可发生反应生成和。下图是和的溶解度随温度变化曲线,根据后面的流程推测,图中_______ (填“甲”或“乙”)代表的溶解度曲线。(3)中的x可变,当时,晶体的晶胞如下:已知该晶胞各面互相垂直,设晶胞参数分别为apm、bpm、cpm,阿伏加德罗常数的数值为,则的密度为_______ (用含a、b、c、的式子表示)。
(4)粗产品需要进行洗涤脱色以得到较为洁净的产品,推测下列物质可以用来作为脱色剂的有_______ (填标号)。
a.NaClO溶液 b.稀溶液 c.KI溶液
(5)往母液A中加入溶液可得到副产品X,X的化学式为_______ 。已知温度较低时,在水中溶解度会迅速减小。在这一步操作中的用量一般为略微过量,原因是_______ 。
(6)在碱性条件下往母液B中通入可将氧化为,若(即用表示),请写出该反应的离子方程式:_______ 。
Ⅰ.是黄色的离子,其化学性质与类似,具有一定的还原性,在酸性环境下会分解。
Ⅱ.在碱性环境下稳定,在酸性环境下会分解。在水中溶解度很小。
回答下列问题:
(1)制备BaS的方法是在高温下用无烟煤粉(主要成分为C)还原重晶石(),在某温度下反应,硫元素全部被还原为最低价,同时产生两种常见气体,若两种气体在同一条件下的体积比为,写出该反应的化学方程式:
(2)粗制BaS溶解于温热水中配制成BaS溶液,往其中通入可发生反应生成和。下图是和的溶解度随温度变化曲线,根据后面的流程推测,图中
(4)粗产品需要进行洗涤脱色以得到较为洁净的产品,推测下列物质可以用来作为脱色剂的有
a.NaClO溶液 b.稀溶液 c.KI溶液
(5)往母液A中加入溶液可得到副产品X,X的化学式为
(6)在碱性条件下往母液B中通入可将氧化为,若(即用表示),请写出该反应的离子方程式:
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【推荐2】金属及其化合物广泛应用于生产、生活等多个领域。回答下列问题:
(1)基态原子的价层电子的电子排布图为_______ ,中三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______ (填元素符号)。是强还原剂,中含有键与键的数目之比为_______ 。
(2)独立的分子中,键角为,如图是离子的部分结构以及其中键角。请解释离子中键角变为的原因是_______ 。(3)甘氨酸铜有顺式和反式两种同分异构体,结构如图。①甘氨酸铜中铜原子的杂化类型为_______ (填序号)。
a.sp b.sp2 c.sp3 d.dsp2
②已知顺式甘氨酸铜能溶于水,反式甘氨酸铜难溶于水,原因可能是_______ 。
(4)晶体中,的重复排列方式如图所示,该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O围成的正四面体空隙和如3、6、7、8、9、12的围成的正八面体空隙。中有一半的填充在正四面体空隙中,另一半和填充在正八面体空隙中,则晶体中有_______ 的正八面体空隙填充阳离子。晶胞的八分之一是图示结构单元,晶体密度为,阿伏加德罗常数为,则该晶胞参数a=_______ pm。(写出表达式)
(1)基态原子的价层电子的电子排布图为
(2)独立的分子中,键角为,如图是离子的部分结构以及其中键角。请解释离子中键角变为的原因是
a.sp b.sp2 c.sp3 d.dsp2
②已知顺式甘氨酸铜能溶于水,反式甘氨酸铜难溶于水,原因可能是
(4)晶体中,的重复排列方式如图所示,该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O围成的正四面体空隙和如3、6、7、8、9、12的围成的正八面体空隙。中有一半的填充在正四面体空隙中,另一半和填充在正八面体空隙中,则晶体中有
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【推荐3】铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅶ族的元素,其化合物在生产生活中应用广泛。
(1)基态Fe的价层电子排布式为______ 。
(2)以甲醇为溶剂,Co2+可与色胺酮分子配位结合,形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)。
①色胺酮分子中所含元素(H、C、N、O)电负性由大到小的顺序为______ 。
②色胺酮分子中N原子的杂化类型为______ 。
③X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子,CH3OH是通过_______ 作用与色胺酮钴配合物相结合,CH3OH分子内______ π键。(填“有”或“没有”)
(3)超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用,某含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性,该晶体的晶胞结构如图所示:
①距离Mg原子最近的Ni原子有______ 个。
②已知该晶胞的边长为anm,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为______ g•cm-3。(1nm=10-9m)
(1)基态Fe的价层电子排布式为
(2)以甲醇为溶剂,Co2+可与色胺酮分子配位结合,形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)。
①色胺酮分子中所含元素(H、C、N、O)电负性由大到小的顺序为
②色胺酮分子中N原子的杂化类型为
③X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子,CH3OH是通过
(3)超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用,某含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性,该晶体的晶胞结构如图所示:
①距离Mg原子最近的Ni原子有
②已知该晶胞的边长为anm,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为
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