[化学—选修物质结构与性质]
铁触媒是重要的催化剂,CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性:Fe+5CO=Fe(CO)5;除去CO的化学反应方程式为:[Cu(NH3)2]OOCCH3+CO+NH3=[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3。
请回答下列问题:
(1)C、N、O的电负性由大到小的顺序为 ,基态Fe原子的价电子排布式为 。
(2)Fe(CO)5又名羰基铁,常温下为黄色油状液体,则Fe(CO)5的晶体类型是 ,Fe(CO)5在空气中燃烧后剩余固体呈红棕色,其化学方程式为 。
(3)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是 ,配体中提供孤对电子的原子是 。
(4)用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中,肯定有 形成。
a.离子键 b.配位键 c.非极性键 d.б键
(5)单质铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示,面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为 ,面心立方堆积与体心立方堆积的两种铁晶体的密度之比为 (写出已化简的比例式即可)。
铁触媒是重要的催化剂,CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性:Fe+5CO=Fe(CO)5;除去CO的化学反应方程式为:[Cu(NH3)2]OOCCH3+CO+NH3=[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3。
请回答下列问题:
(1)C、N、O的电负性由大到小的顺序为 ,基态Fe原子的价电子排布式为 。
(2)Fe(CO)5又名羰基铁,常温下为黄色油状液体,则Fe(CO)5的晶体类型是 ,Fe(CO)5在空气中燃烧后剩余固体呈红棕色,其化学方程式为 。
(3)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是 ,配体中提供孤对电子的原子是 。
(4)用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中,肯定有 形成。
a.离子键 b.配位键 c.非极性键 d.б键
(5)单质铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示,面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为 ,面心立方堆积与体心立方堆积的两种铁晶体的密度之比为 (写出已化简的比例式即可)。
更新时间:2016-12-09 16:49:45
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐1】【化学—物质结构与性质】W、X、Y、Z(W、X、Y、Z分别代表元素符号)均为元素周期表中前四周期的元素,其原子序数依次增大,其中W、X、Y为短周期元素,它们的单质在通常状况下均为无色气体。X元素的基态原子在同周期元素基态原子中含有的未成对电子数最多,Y元素的基态原子中s能级上的电子数等于p能级上的电子数,Z为金属元素,其基态原子是具有4s1结构的基态原子中质子数最多的原子,试回答下列各题:
(1)写出X的基态原子的核外电子排布式_________________ ;
(2)比较X、Y两元素基态原子的第一电离能大小:X_____ Y(填“>”、“<”或“=”),理由是___________________ ;
(3)W、X两元素能形成一种常见气体M,每个M分子中含有l0个电子,M分子中心原子的杂化方式为______ ;W、X两种元素还能形成一种常见阳离子N,每个N中也含有10个电子,但在N与M中所含化学键的键角大小不同,其原因是______________ ;
(4)Z2+可与M分子在水溶液中形成[Z(M)4]2+,其中M分子和Z2+通过____________ 结合;
(5)单质Z的晶胞结构如图所示,则每个晶胞中含有原子Z的个数为______________ 。
(1)写出X的基态原子的核外电子排布式
(2)比较X、Y两元素基态原子的第一电离能大小:X
(3)W、X两元素能形成一种常见气体M,每个M分子中含有l0个电子,M分子中心原子的杂化方式为
(4)Z2+可与M分子在水溶液中形成[Z(M)4]2+,其中M分子和Z2+通过
(5)单质Z的晶胞结构如图所示,则每个晶胞中含有原子Z的个数为
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解答题-结构与性质
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【推荐2】黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物。火法冶炼黄铜矿的过程中,其中一步反应是;2Cu2O+ Cu2S6Cu+SO2。回答下列问题。
(1)Cu+的价电子轨道表示式为__________________ ;Cu2O与Cu2S比较,熔点较高的是_______ ,原因为_____________________________________ 。
(2)SO2与SO3的键角相比,键角更大的是____________ 。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,其结构如下图1所示。此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是_______ ;该结构中S—O键长有两类,一类键长约140pm,另一类键长约为160pm,较短的键为_________ (填图中字母)。
(3)离子化合物CaC2的一种晶体结构如下图2所示。写出该物质的电子式_____ 。从钙离子看,属于____________ 堆积;一个晶胞含有的π键平均有______ 个。
(4)奥氏体是碳溶解在γ—Fe中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞如上图3所示,则该物质的化学式为________ ,若晶体密度为dg/cm3,则晶胞中最近的两个碳原子的距离为____________________ pm。(阿伏伽德罗常数的值用NA表示,写出计算式即可)。
(1)Cu+的价电子轨道表示式为
(2)SO2与SO3的键角相比,键角更大的是
(3)离子化合物CaC2的一种晶体结构如下图2所示。写出该物质的电子式
(4)奥氏体是碳溶解在γ—Fe中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞如上图3所示,则该物质的化学式为
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【推荐3】NH3具有易液化、含氢密度高、应用广泛等优点,NH3是最基本的化工原料之一,NH3的合成及应用一直是科学研究的重要课题。
(1)NH3的中心原子的杂化轨道类型为______ 。
(2)工业上以H2、N2为原料合成NH3的化学方程式为_____ 。
(3)在合成氨工业中,原料气(H2、N2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前,需要经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其化学反应为:[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+ △H<0。
①[Cu(NH3)3CO]+配离子中的配体是______ 。
②铜氨液吸收CO适宜的生产条件是______ 。
(4)合成氨中Fe或铁的化合物是常用的催化剂。
①Fe3+比Fe2+稳定,从原子结构的角度解释Fe3+性质更稳定的原因______ 。
②实际生产中催化剂采用铁的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如图:
则两种晶胞所含铁原子个数比为a:b=______ 。
(5)科学家侯德榜利用NaCl、NH3、CO2为原料,通过下列反应最终制得了高质量的纯碱:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
①已知:1体积水可溶解1体积CO2,1体积水可溶解约700体积NH3。NH3极易溶于水的原因是______ (至少答两点)。
②NaHCO3分解得Na2CO3。Na2CO3中CO空间结构为______ 。
(1)NH3的中心原子的杂化轨道类型为
(2)工业上以H2、N2为原料合成NH3的化学方程式为
(3)在合成氨工业中,原料气(H2、N2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前,需要经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其化学反应为:[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+ △H<0。
①[Cu(NH3)3CO]+配离子中的配体是
②铜氨液吸收CO适宜的生产条件是
(4)合成氨中Fe或铁的化合物是常用的催化剂。
①Fe3+比Fe2+稳定,从原子结构的角度解释Fe3+性质更稳定的原因
②实际生产中催化剂采用铁的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合气体将它们还原为具有活性的金属铁。铁的两种晶胞(所示图形为正方体)结构示意如图:
则两种晶胞所含铁原子个数比为a:b=
(5)科学家侯德榜利用NaCl、NH3、CO2为原料,通过下列反应最终制得了高质量的纯碱:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
①已知:1体积水可溶解1体积CO2,1体积水可溶解约700体积NH3。NH3极易溶于水的原因是
②NaHCO3分解得Na2CO3。Na2CO3中CO空间结构为
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【推荐1】是固态电解质(SSE),具有与液体电解质相当高的离子电导率。回答下列问题:
(1)基态硫原子核外电子占据最高能层的符号是___________ ,核外电子云轮廓图呈球形与哑铃形的能级上电子数之比为___________ 。
(2)焰色试验可用于检验钠及其化合物,焰色试验中的特殊焰色属于___________ (填“吸收”或“发射”)光谱的颜色;钾与钠产生焰色不同的原因是___________ 。
(3)在中,S元素显___________ (填“正”或“负”)价,理由是___________ 。
(4)P的第一电离能___________ (填“>”或“<”)S的第一电离能,其原因为___________ 。
(5)钠原子激发态的电子排布式有___________ (填标号,下同),其中能量较高的是___________ 。
a. b. c. d.
(6)AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知AlP的熔点为2000℃,其晶胞结构如图所示。A、B点的原子坐标如图所示,则C点的原子坐标为___________ 。
(1)基态硫原子核外电子占据最高能层的符号是
(2)焰色试验可用于检验钠及其化合物,焰色试验中的特殊焰色属于
(3)在中,S元素显
(4)P的第一电离能
(5)钠原子激发态的电子排布式有
a. b. c. d.
(6)AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知AlP的熔点为2000℃,其晶胞结构如图所示。A、B点的原子坐标如图所示,则C点的原子坐标为
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【推荐2】Ⅰ.科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。
(1)O原子核外电子的运动状态有___________ 种。
(2)CH4和CO2所含的三种元素电负性的顺序为___________ (从大到小)。
(3)下列关于CH4和CO2的说法正确的是___________ (填序号)。
A.固态CO2属于分子晶体,在晶体中一个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子
B.CH4分子中含有极性共价键,是极性分子
C.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2
D.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
Ⅱ.硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
(4)[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是___________ 。
(5)在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为___________ ,提供孤电子对的成键原子是___________ 。
(6)单质铜及镍都是由___________ 键形成的晶体。
(7)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为___________ 。
(1)O原子核外电子的运动状态有
(2)CH4和CO2所含的三种元素电负性的顺序为
(3)下列关于CH4和CO2的说法正确的是
A.固态CO2属于分子晶体,在晶体中一个CO2分子周围有12个紧邻的CO2分子
B.CH4分子中含有极性共价键,是极性分子
C.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2
D.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
Ⅱ.硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
(4)[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是
(5)在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为
(6)单质铜及镍都是由
(7)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为
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【推荐3】回答下列问题。
(1)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。Zn、C、O电负性由大至小的顺序是___________ 。
(2)①O2-、②Al3+、③Cl-、④Ca2+的半径由大到小排列为:___________ (用序号表示)。
(3)下列属于氧原子激发态的轨道表示式的有___________ (填字母)。
a. b.
c. d.
(4)Cu的价层电子排布式为___________ ,位于在周期表___________ 区(填s、p、d或ds)。
(5)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为___________ 。
(6)基态S原子的原子核外电子有___________ 种空间运动状态,其能量最高的电子电子云轮廓图为___________ 形。
(1)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。Zn、C、O电负性由大至小的顺序是
(2)①O2-、②Al3+、③Cl-、④Ca2+的半径由大到小排列为:
(3)下列属于氧原子激发态的轨道表示式的有
a. b.
c. d.
(4)Cu的价层电子排布式为
(5)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为
(6)基态S原子的原子核外电子有
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【推荐1】Fe、Co、Ni均为第Ⅷ族元素,它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)基态Fe原子中,电子填充的能量最高的能级符号为__ 。
(2)在空气中FeO稳定性小于Fe2O3,从电子排布的角度分析,其主要原因是__ 。
(3)铁氰化钾{K3[Fe(CN)6])}溶液是检验Fe2+常用的试剂。lmol[Fe(CN)6]3-含σ键的数目为__ 。
(4)Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中,Co3+的配位数是__ 。配体N3-中心原子的杂化类型为__ 。CoO的熔点是1935℃,CoS的熔点是1135℃,试分析CoO的熔点较高的原因__ 。
(5)NiO的晶胞结构如图所示,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C原子坐标参数为__ 。
(1)基态Fe原子中,电子填充的能量最高的能级符号为
(2)在空气中FeO稳定性小于Fe2O3,从电子排布的角度分析,其主要原因是
(3)铁氰化钾{K3[Fe(CN)6])}溶液是检验Fe2+常用的试剂。lmol[Fe(CN)6]3-含σ键的数目为
(4)Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中,Co3+的配位数是
(5)NiO的晶胞结构如图所示,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C原子坐标参数为
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【推荐2】磷和砷的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)红磷是巨型共价分子,无定型结构,下列方法能证明红磷是非晶体的是_____ 。
A.质谱法 B.原子发射光谱法 C.核磁共振谱法 D.X射线衍射法
(2)基态As原子的核外电子排布式为_____ ,As原子的逐级电离能数据如下:
为什么第五电离能与第六电离能相差较大_____ 。
(3)黑磷是新型二维半导体材料,具有片层结构(如下图所示),P原子的杂化形式为_____ ,层与层之间的相互作用为_____ 。
(4)GaAs的熔点为1238℃,且熔融状态不导电,其晶胞结构如下图所示,该晶体的类型为_____ ,每个As原子周围最近的As原子数目为_____ ,与同一个Ga原子距离最近的As原子构成的空间构型为_____ ,一个GaAs晶胞中配位键的数目为_____ 。
(5)已知GaAs的密度为dg/cm3,摩尔质量为Mg/mol,阿伏加 德罗常数用NA表示,则晶胞中最近的As和Ga原子核间距为_____ nm(列式表示)。
(1)红磷是巨型共价分子,无定型结构,下列方法能证明红磷是非晶体的是
A.质谱法 B.原子发射光谱法 C.核磁共振谱法 D.X射线衍射法
(2)基态As原子的核外电子排布式为
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 | 第六电离能 |
947.0 | 1798 | 2735 | 4837 | 6043 | 12310 |
为什么第五电离能与第六电离能相差较大
(3)黑磷是新型二维半导体材料,具有片层结构(如下图所示),P原子的杂化形式为
(4)GaAs的熔点为1238℃,且熔融状态不导电,其晶胞结构如下图所示,该晶体的类型为
(5)已知GaAs的密度为dg/cm3,摩尔质量为Mg/mol,阿伏加 德罗常数用NA表示,则晶胞中最近的As和Ga原子核间距为
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【推荐1】A为短周期元素,A-F6种元素在元素周期表中的位置如图所示,其中A的基态原子的能层序数与最外基电子数相等。回答下列问题(请用元素符号表示相关化学式):
(1)F的价电于排布式为_______________ 。
(2)B、C、D原子的电负性由大到小的顺序是_______________ 。
(3)化合物BE2微溶于水,为______ (填“极性“成“非极性”)分子,BE2______ (填“能”或“不能”)分离常见的B的单质和正的单质的混合物。
(4)下图为FE晶胞的一部分,F原子的周围最近的E原子有__ 个;若FE晶胞参数为a,作为数轴单位,在坐标原点的F原于坐标参数记为(0,0,0),则图中E原子的坐标参数为____ 。
(1)F的价电于排布式为
(2)B、C、D原子的电负性由大到小的顺序是
(3)化合物BE2微溶于水,为
(4)下图为FE晶胞的一部分,F原子的周围最近的E原子有
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【推荐2】实现废钨-镍型加氢催化剂(主要成分为、Ni、,还含有Fe、和少量含S有机物)中有价值金属回收的工艺流程如下。已知:
(1)基态Ni的价层电子排布式为______________ 。
(2) “氧化”的目的为______________________ 和将金属单质氧化至相应的价态。
(3)“钠化焙烧”中生成的化学方程式为_____________ 。
(4)“酸化沉钨”后过滤,所得滤饼的主要成分为_______________ (填化学式)。
(5)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为____________ 。
(6)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。
“一系列操作”依次是_____________ 、及时过滤、洗涤、干燥。
(7)强碱溶液中NaClO氧化,可沉淀出用作电池正极材料的NiOOH,该反应的离子方程式为:_______________________ 。
(8)某笼形络合物M[]结构中,镍离子与连接形成平面层,两个平面层通过分子连接,所有N原子均参与形成配位键,中间的空隙填充大小合适的分子(如),其基本结构如图(H原子未画出)。回答下列问题:①x∶y∶z=_______ 。
②晶胞的密度为___________ (用代数式表示)。
(1)基态Ni的价层电子排布式为
(2) “氧化”的目的为
(3)“钠化焙烧”中生成的化学方程式为
(4)“酸化沉钨”后过滤,所得滤饼的主要成分为
(5)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为
(6)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。
温度 | 低于30.8℃ | 30.8℃~53.8℃ | 53.8℃~280℃ | 高于280℃ |
晶体形态 | 多种结晶水合物 |
(7)强碱溶液中NaClO氧化,可沉淀出用作电池正极材料的NiOOH,该反应的离子方程式为:
(8)某笼形络合物M[]结构中,镍离子与连接形成平面层,两个平面层通过分子连接,所有N原子均参与形成配位键,中间的空隙填充大小合适的分子(如),其基本结构如图(H原子未画出)。回答下列问题:①x∶y∶z=
②晶胞的密度为
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【推荐3】砷和镍均为重要的无机材料,在化工领域具有广泛的应用。
(1)基态As原子的价层电子的电子云轮廓图形状为_____________ 。与砷同周期的主族元素的基态原子中,第一电离能最大的为_____________ (填元素符号。)
(2)Na3AsO3可用于碘的微量分析。
①Na+的焰色反应呈黄色,金属元素能产生焰色反应的微观原因为__________________________ 。
②Na3AsO3中所含阴离子的立体构型为_____________ ,写出一种与其互为等电子体的分子:_____________ (填化学式)。
(3)M( )可用于合成Ni2+的配体,M中C原子的杂化方式为___________ ,其所含键和π键的数目之比为___________ 。
(4)Ni与Ca处于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Ni的熔点和沸点均比金属Ca的高,其原因为___________ 。区分晶体Ni和非晶体Ni的最可靠的科学方法为___________ 。
(5)某砷镍合金的晶胞结构如下图所示,设阿伏伽德罗常数的值为NA,则该晶体的密度ρ=___________ g·cm-3。
(1)基态As原子的价层电子的电子云轮廓图形状为
(2)Na3AsO3可用于碘的微量分析。
①Na+的焰色反应呈黄色,金属元素能产生焰色反应的微观原因为
②Na3AsO3中所含阴离子的立体构型为
(3)M( )可用于合成Ni2+的配体,M中C原子的杂化方式为
(4)Ni与Ca处于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Ni的熔点和沸点均比金属Ca的高,其原因为
(5)某砷镍合金的晶胞结构如下图所示,设阿伏伽德罗常数的值为NA,则该晶体的密度ρ=
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