镧系为元素周期表中第ⅢB族、原子序数为57至71的元素。
(1)镝(Dy)的基态原子电子排布式为[Xe]4f106s2,画出镝(Dy)原子外围电子排布图:_____ 。
(2)高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+,基态时Cu3+的电子排布式为_______________ 。
(3)观察下面四种镧系元素的电离能数据,判断最有可能显示+3价的元素是_______ (填元素名称)。
几种镧系元素的电离能(单位:kJ·mol-1)
(4)元素铈(Ce)可以形成配合物(NH4)2[Ce(NO3)6]。
①组成配合物的四种元素,电负性由大到小的顺序为_______________ (用元素符号表示)。
②元素Al也有类似成键情况,气态氯化铝分子表示为(AlCl3)2,分子中Al 原子杂化方式为________ ,分子中所含化学键类型有______________ (填字母)。
a.离子键 b.极性键 C.非极性键 d.配位键
(5)PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似,晶胞中镨原子位于面心和顶点,则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有______ 个氧原子;已知晶胞参数为a pm,密度为ρg·cm-3,NA=________ (用含a、ρ的代数式表示)。
(1)镝(Dy)的基态原子电子排布式为[Xe]4f106s2,画出镝(Dy)原子外围电子排布图:
(2)高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+,基态时Cu3+的电子排布式为
(3)观察下面四种镧系元素的电离能数据,判断最有可能显示+3价的元素是
几种镧系元素的电离能(单位:kJ·mol-1)
元素 | I1 | I2 | I3 | I4 |
Yb(镱) | 604 | 1217 | 4494 | 5014 |
Lu(镥) | 532 | 1390 | 4111 | 4987 |
La(镧) | 538 | 1067 | 1850 | 5419 |
Ce(铈) | 527 | 1047 | 1949 | 3547 |
(4)元素铈(Ce)可以形成配合物(NH4)2[Ce(NO3)6]。
①组成配合物的四种元素,电负性由大到小的顺序为
②元素Al也有类似成键情况,气态氯化铝分子表示为(AlCl3)2,分子中Al 原子杂化方式为
a.离子键 b.极性键 C.非极性键 d.配位键
(5)PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似,晶胞中镨原子位于面心和顶点,则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有
更新时间:2019-01-07 16:29:10
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【推荐1】氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用.
(1)基态砷原子的电子排布式为 .
(2)K3[Fe(CN)5]晶体中Fe3+与CN﹣之间的化学键类型为 键,与CN﹣互为等电子体的化合物的分子式为 .
(3)氮化硼(BN)有多种晶型,其中立方氮化硼与金刚石的构型类似,则其晶胞中B﹣N﹣B之间的夹角是 (填角度).
(4)对硝基苯酚水合物(化学式为C4H5NO3•1.5H2O)是一种含氮化合物.实验表明:加热至94℃时该晶体会失去结晶水,由黄色变成鲜亮的红色,在空气中温度降低又变为黄色,具有可逆热色性.
①该晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是 .
②对硝基苯酚分子中氮原子的杂化轨道类型是 .
(5)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料,这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜,它是通过在高温(T>750℃)氢气氛围下三溴化硼和三溴化磷反应制得的,三溴化硼分子的空间构型为 ,BP晶胞的结构如图所示,当晶胞晶格参数为478pm(即图中立方体的每条边长为478pm)时,磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为 .
(1)基态砷原子的电子排布式为 .
(2)K3[Fe(CN)5]晶体中Fe3+与CN﹣之间的化学键类型为 键,与CN﹣互为等电子体的化合物的分子式为 .
(3)氮化硼(BN)有多种晶型,其中立方氮化硼与金刚石的构型类似,则其晶胞中B﹣N﹣B之间的夹角是 (填角度).
(4)对硝基苯酚水合物(化学式为C4H5NO3•1.5H2O)是一种含氮化合物.实验表明:加热至94℃时该晶体会失去结晶水,由黄色变成鲜亮的红色,在空气中温度降低又变为黄色,具有可逆热色性.
①该晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是 .
②对硝基苯酚分子中氮原子的杂化轨道类型是 .
(5)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料,这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜,它是通过在高温(T>750℃)氢气氛围下三溴化硼和三溴化磷反应制得的,三溴化硼分子的空间构型为 ,BP晶胞的结构如图所示,当晶胞晶格参数为478pm(即图中立方体的每条边长为478pm)时,磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为 .
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐2】一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂,结构简式如图所示
(1)基态Zn2+核外价电子排布图为_____ ;一水合甘氨酸锌中所涉及的非金属元素电负性由大到小的排列顺序为_____ 。
(2)甘氨酸(H2N-CH2-COOH)的羧基中C原子的杂化轨道类型为_____ ;甘氨酸易溶于水,试从结构角度解释:_____ 。
(3)以氧化锌矿物为原料,提取锌的过程中涉及反应:Zn+2NH3+ 2NH4+= [Zn(NH3)4]2++H2O。与NH4+互为等电子体的阴离子为_____ (写出1种即可);[Zn(NH3)4]2+离子结构示意图:____________ 。
(4) [Zn(IMI)4](ClO4)2是Zn2+的另一种配合物,IMI的结构为,则1mol IMI中含有_____ 个σ键;常温下IMI的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物为液态而非固态,其原因是_____ 。
(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为_____ ;六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加 德罗常数的值为NA,则Zn的密度为_____ g•cm-3(列出算式即可)。
(1)基态Zn2+核外价电子排布图为
(2)甘氨酸(H2N-CH2-COOH)的羧基中C原子的杂化轨道类型为
(3)以氧化锌矿物为原料,提取锌的过程中涉及反应:Zn+2NH3+ 2NH4+= [Zn(NH3)4]2++H2O。与NH4+互为等电子体的阴离子为
(4) [Zn(IMI)4](ClO4)2是Zn2+的另一种配合物,IMI的结构为,则1mol IMI中含有
(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为
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解题方法
【推荐3】金属氢化物作还原剂具有反应条件温和、副反应少以及产率高的优点,常用的有、、等。回答下列问题:
(1)基态锌原子的电子排布式为___________ ,核外电子的运动状态有___________ 种。
(2)硼氢化锌能发生-非对映选择性还原:
对比与两种有机物,与相连的碳原子的杂化轨道类型由___________ 变为___________ ,过渡态中存在的化学键有键,还有___________ (填标号)。
a.离子键 b.配位键 c.氢键 d.键
(3)晶胞结构如图所示,它由两个正六面体叠加而成。
①中三种元素的电负性大小顺序是___________ ,与晶体中的阴离子空间构型相同,电子总数也相同的分子是___________ (填分子式)。
②晶体中,与紧邻且等距的有___________ 个。若该晶体的密度为,则晶胞底面边长___________ (列出计算式即可)。
(1)基态锌原子的电子排布式为
(2)硼氢化锌能发生-非对映选择性还原:
对比与两种有机物,与相连的碳原子的杂化轨道类型由
a.离子键 b.配位键 c.氢键 d.键
(3)晶胞结构如图所示,它由两个正六面体叠加而成。
①中三种元素的电负性大小顺序是
②晶体中,与紧邻且等距的有
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【推荐1】Ⅰ.完成下列选择题
(1)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)下列叙述正确的是________
Ⅱ.碳元素单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:
回答下列问题:
(2)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为_______ 。
(3)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_______ 、_______ 。
(4)C60属于_______ 晶体,石墨属于_______ 晶体。
(5)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142 pm,而金刚石中C-C键的键长为154 pm,其原因是金刚石中只存在C-C间_______ 共价键(σ或π),而石墨层内的C-C间不仅存在_______ 共价键(σ或π),还有_______ 键(σ或π)。
(6)金刚石晶胞含有_______ 个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r=_______ a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_______ (不要求计算结果)。
(1)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)下列叙述正确的是________
A.SiX4是离子晶体 | B.SiX4是共价化合物 |
C.NaX不溶于水 | D.NaX的熔点一般高于SiX4 |
Ⅱ.碳元素单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:
回答下列问题:
(2)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为
(3)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为
(4)C60属于
(5)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142 pm,而金刚石中C-C键的键长为154 pm,其原因是金刚石中只存在C-C间
(6)金刚石晶胞含有
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解答题-结构与性质
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(0.65)
解题方法
【推荐2】已知A、B、C、D、E五种元素的核电荷数依次增大,除E为第四周期元素外,其余都是短周期元素,其中A、B、C是同一周期的非金属元素,A元素最外层电子数是内层电子数的2倍,B元素基态原子的最外层有3个未成对电子,化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,E元素的+3价离子的3d能级为半充满状态。(答题时用A、B、C、D、E对应的元素符号表示)
(1)A的一种氢化物A2H2,其中心原子采取的杂化形式为___________ ,分子中含有___________ 个δ键,__________ π键。
(2)写出化合物DC的电子式_____ ,E原子的核外电子排布式________ 。
(3)由E元素形成的金属的晶胞结构如下图,则该晶胞中含有金属原子的数目为_______________ 。
(4)化合物E(CO)5常温下为液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此判断E(CO)5晶体属于__________ (填晶体类型)。
(1)A的一种氢化物A2H2,其中心原子采取的杂化形式为
(2)写出化合物DC的电子式
(3)由E元素形成的金属的晶胞结构如下图,则该晶胞中含有金属原子的数目为
(4)化合物E(CO)5常温下为液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此判断E(CO)5晶体属于
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解答题-结构与性质
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(0.65)
解题方法
【推荐3】研究发现,在CO2低压合成甲醇反应中(CO2+3H2=CH3OH+H2O),Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景.回答下列问题:
(1)Mn原子价电子排布式为________ ,3d能级上的未成对电子数为________ .
(2)C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为______ .
(3)水的沸点________ (填“高于”或“低于”)H2S,原因是________ ;水是________ 分子(填“极性”或“非极性”)
(4)单质铜及镍都是由________ 键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1 958kJ•mol﹣1、INi=1 753kJ•mol﹣1,ICu>INi的原因是________ .
(5)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________ .
②若合金的密度为d g•cm﹣3,晶胞参数a=________ cm.(用含NA和d的式子回答;铜和镍的相对原子质量分别为64、59)
(1)Mn原子价电子排布式为
(2)C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为
(3)水的沸点
(4)单质铜及镍都是由
(5)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
②若合金的密度为d g•cm﹣3,晶胞参数a=
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【推荐1】Ⅰ.因生产金属铁的工艺和温度等因素不同,产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同,对铁晶体用X射线衍射进行测定,测得A、B两种晶胞,其晶胞结构示意图如下:(1)则A、B两种晶胞中含有的铁原子数分别是:___________ 、___________ 。
Ⅱ.将酞菁—钴钛菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上,制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题:
(2)下图所示的几种碳单质,它们互为___________ ,其中属于原子晶体的是___________ ,间的作用力是___________ 。(3)酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示。钴酞菁分子中,钴离子的化合价为___________ ,氮原子提供孤对电子与钴离子形成___________ 键。
Ⅱ.将酞菁—钴钛菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上,制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题:
(2)下图所示的几种碳单质,它们互为
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐2】传统的锂离子电池或钠离子电池由于使用有机液态电解液而存在安全问题。发展全固态电池是解决这一问题的必然趋势。、、是常用的固体电解质。回答下列问题:
(1)基态Si的电子排布式为___________ 。
(2)Zr的原子序数为40,位于周期表的第___________ 周期ⅣB族。
(3)、、的沸点由高到低的顺序是___________ 。
(4)亚磷酸是磷元素的一种含氧酸,与NaOH反应只生成和两种盐,则分子的结构式为___________ ,其中P原子的杂化方式为___________ 。
(5)Ti能形成化合物,该化合物中的配位数为___________ ,在该化合物中不含___________ (填标号)。
A.键 B.键 C.配位键 D.离子键 E.极性键 F.非极性键
(6)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,其组成为固溶体。四方晶胞如图所示。A原子的坐标为,B原子的坐标为,则C原子的坐标为___________ 。该晶体密度为___________ (写出表达式)。在中掺杂少量ZnO后形成的催化剂,化学式可表示为,则___________ (用x表达)。
(1)基态Si的电子排布式为
(2)Zr的原子序数为40,位于周期表的第
(3)、、的沸点由高到低的顺序是
(4)亚磷酸是磷元素的一种含氧酸,与NaOH反应只生成和两种盐,则分子的结构式为
(5)Ti能形成化合物,该化合物中的配位数为
A.键 B.键 C.配位键 D.离子键 E.极性键 F.非极性键
(6)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,其组成为固溶体。四方晶胞如图所示。A原子的坐标为,B原子的坐标为,则C原子的坐标为
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解答题-结构与性质
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(0.65)
【推荐3】向蓝色的CuSO4溶液中加入过量浓氨水,溶液中产生深蓝色的[Cu(NH3)4]2+。继续向该溶液中加入95%的乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4•H2O晶体。请结合实验情境与所学知识回答下列问题:
(1)在高温下,Cu2O比CuO稳定,从离子的电子层结构角度分析原因_______________________
(2)CuSO4溶液显蓝色是由于Cu2+与H2O结合形成[Cu(H2O)4]2+,画出该离子的结构_________ ,1mol该离子中含有σ键的数量为_____
(3)SO的空间结构为_______ ,其中S原子的杂化类型为________
(4)[Cu(NH3)4]2+其实为[Cu(NH3)4(H2O)2]2+的简略写法。该配离子的空间结构为狭长八面体(如图所示)。
下列关于a、b两种配体的说法不正确 的是_________ (填数字)。
①中心原子的杂化方式相同 ②价电子对的空间结构相同
③分子的热稳定性a弱于b ④配体结合中心离子的能力a强于b
(5)[Cu(NH3)4]SO4•H2O中存在的化学键有_________ (填字母)。
a.离子键 b.配位键 c.非极性键 d.极性键 e.金属键
(6)Cu与F形成的化合物的晶胞结构如图所示,则该物质化学式为____________ ;若晶体密度为a g·cm-3,则Cu与F最近距离为______________ pm。(阿伏加德罗常数用NA表示,列出计算表达式,不用化简;图中○为Cu,为F)
(1)在高温下,Cu2O比CuO稳定,从离子的电子层结构角度分析原因
(2)CuSO4溶液显蓝色是由于Cu2+与H2O结合形成[Cu(H2O)4]2+,画出该离子的结构
(3)SO的空间结构为
(4)[Cu(NH3)4]2+其实为[Cu(NH3)4(H2O)2]2+的简略写法。该配离子的空间结构为狭长八面体(如图所示)。
下列关于a、b两种配体的说法
①中心原子的杂化方式相同 ②价电子对的空间结构相同
③分子的热稳定性a弱于b ④配体结合中心离子的能力a强于b
(5)[Cu(NH3)4]SO4•H2O中存在的化学键有
a.离子键 b.配位键 c.非极性键 d.极性键 e.金属键
(6)Cu与F形成的化合物的晶胞结构如图所示,则该物质化学式为
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解答题-工业流程题
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【推荐1】羟基氧化铁(在工业中可用于脱硫工序,脱除效果较好,且成本较低廉。一种采用硫铁矿烧渣(主要成分为、、、,不考虑其他杂质)制备的工艺流程如图所示:已知:能将中的硫元素氧化为+6价。
回答下列问题:
(1)浸取液中含,基态的价电子排布图为___________ 。
(2)“滤渣I”的主要成分是___________ (填化学式)。
(3)“还原”过程中涉及的离子方程式为___________ 。
(4)制备:向一定浓度的溶液中滴加溶液至为6.0时,产生沉淀,停止滴加溶液,开始通入氧气,得到。写出制备的化学方程式:___________ 。
(5)制得的中通常混有,可用分光光度法测定的含量。已知的吸光度(对特定波长光的吸收程度)与标准溶液浓度的关系如图所示:称取样品,用稀硫酸溶解并加蒸馏水定容至,移取该溶液,加入足量溶液,用蒸馏水定容至,测得稀释后的溶液吸光度。则样品中的质量分数为___________ %(保留一位小数)。
(6)晶体的晶胞如图所示。晶胞中位于所形成的正八面体的体心,晶胞边长为anm,则该正八面体的边长为___________ nm。已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则的摩尔质量M=___________ (用含a、、的代数式表示)。
回答下列问题:
(1)浸取液中含,基态的价电子排布图为
(2)“滤渣I”的主要成分是
(3)“还原”过程中涉及的离子方程式为
(4)制备:向一定浓度的溶液中滴加溶液至为6.0时,产生沉淀,停止滴加溶液,开始通入氧气,得到。写出制备的化学方程式:
(5)制得的中通常混有,可用分光光度法测定的含量。已知的吸光度(对特定波长光的吸收程度)与标准溶液浓度的关系如图所示:称取样品,用稀硫酸溶解并加蒸馏水定容至,移取该溶液,加入足量溶液,用蒸馏水定容至,测得稀释后的溶液吸光度。则样品中的质量分数为
(6)晶体的晶胞如图所示。晶胞中位于所形成的正八面体的体心,晶胞边长为anm,则该正八面体的边长为
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【推荐2】钒和镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂,其储氢合金可作为一种新型锌离子电池的负极材料,该电池以Zn(CF3SO3)2为电解质,以有缺陷的阳离子型ZnMn2O4为电极,成功获得了稳定的大功率电流。
(1)基态钒原子的价电子排布式为________ ,其排布时能量最高的电子所占据能级的原子轨道有________ 个伸展方向。
(2)VO2+与可形成配合物。 中三种非金属元素的电负性由大到小的顺序为____________ (用元素符号表示)。
(3)镍形成的配离子[Ni(NH3)6]2+、[Ni(CN)4]2-中,NH3分子的空间构型为____________ 。CN-中碳原子的杂化类型为____________ 。
(4)三氟甲磺酸(CF3SO3H)是一种有机强酸,结构式如图1所示,通常以CS2、IF5、H2O2等为主要原料来制取。
①H2O2分子中O原子的杂化方式为________ 。
②三氟甲磺酸能与碘苯反应生成三氟甲磺酸苯酯和碘化氢。1个三氟甲磺酸苯酯分子中含有σ键的数目为________ 。
(5)硫化锌晶体的构型有多种,其中一种硫化锌的晶胞如图2所示,该晶胞中S2-的配位数为________ 。
(6)镧镍合金是重要的储氢材料,其储氢后的晶胞如图3所示。
①储氢前该镧镍合金的化学式为________ 。
②该镧镍合金储氢后氢的密度为________________ (用NA表示阿伏加 德罗常数的值)g/cm3。
(1)基态钒原子的价电子排布式为
(2)VO2+与可形成配合物。 中三种非金属元素的电负性由大到小的顺序为
(3)镍形成的配离子[Ni(NH3)6]2+、[Ni(CN)4]2-中,NH3分子的空间构型为
(4)三氟甲磺酸(CF3SO3H)是一种有机强酸,结构式如图1所示,通常以CS2、IF5、H2O2等为主要原料来制取。
①H2O2分子中O原子的杂化方式为
②三氟甲磺酸能与碘苯反应生成三氟甲磺酸苯酯和碘化氢。1个三氟甲磺酸苯酯分子中含有σ键的数目为
(5)硫化锌晶体的构型有多种,其中一种硫化锌的晶胞如图2所示,该晶胞中S2-的配位数为
(6)镧镍合金是重要的储氢材料,其储氢后的晶胞如图3所示。
①储氢前该镧镍合金的化学式为
②该镧镍合金储氢后氢的密度为
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解答题-结构与性质
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(0.65)
【推荐3】在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是____________ (填标号)。
A. B. C. D.
(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是__________ 、__________ 。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是__________ ,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是__________ (填“Mg2+”或“Cu2+”)。
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:
解释表中氧化物之间熔点差异的原因__________ 。
(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x=__________ pm,Mg原子之间最短距离y=__________ pm。设阿伏加 德罗常数的值为NA,则MgCu2的密度是__________ g·cm−3(列出计算表达式)。
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是
A. B. C. D.
(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:
氧化物 | Li2O | MgO | P4O6 | SO2 |
熔点/°C | 1570 | 2800 | 23.8 | −75.5 |
(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x=
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