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1 . 氮族元素可以形成多种多样的化合物,回答下列问题:
(1)基态As原子的价电子的轨道表示式是______ 。
(2)叠氮酸(HN3)常用于引爆剂,可用联氨()制取。比较联氨与双氧水分子中键角大小:______ (填“>”、“=”或“<”,下同)。叠氮酸结构如图所示:,为杂化,已知参与形成π键的电子越多,键长越短,则键长;①______ ②。
(3)乙胺()和2-羟基乙胺()都可用于染料的合成,乙胺碱性更强,原因是______ 。
(4)磷酸一氢盐受热易脱水聚合,生成环状的偏磷酸根。环状三偏磷酸根的结构如图所示,则由n个磷氧四面体连接形成的环状偏磷酸根的通式是______ 。
(5)砷与金属钠、铁、铜可形成一种绝缘体材料,其晶胞结构图钠原子沿z轴投影如图所示,已知m原子的分数坐标为,晶胞参数为,。铜周围距离最近的砷原子的个数是______ ,n原子的分数坐标是______ ,若阿伏加德罗常数值为,该晶体密度是______ (用含的代数式表示)。
(1)基态As原子的价电子的轨道表示式是
(2)叠氮酸(HN3)常用于引爆剂,可用联氨()制取。比较联氨与双氧水分子中键角大小:
(3)乙胺()和2-羟基乙胺()都可用于染料的合成,乙胺碱性更强,原因是
(4)磷酸一氢盐受热易脱水聚合,生成环状的偏磷酸根。环状三偏磷酸根的结构如图所示,则由n个磷氧四面体连接形成的环状偏磷酸根的通式是
(5)砷与金属钠、铁、铜可形成一种绝缘体材料,其晶胞结构图钠原子沿z轴投影如图所示,已知m原子的分数坐标为,晶胞参数为,。铜周围距离最近的砷原子的个数是
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2 . 配合物和超分子广泛应用于新材料合成、物质的鉴别和分离。如丁二酮肟(如图1)可用于鉴别 Ni2+,嘧啶衍生物(如图2)是形成高韧性超分子的单体,冠醚(如图3)是皇冠状分子,可有大小不同的空穴适配不同大小的碱金属离子。回答下列问题:
(1)基态 Ni2+核外未成对电子的数目为______ 。
(2)丁二酮肟与 Ni²⁺生成血红色配合物的结构为,相同压强下,该配合物的沸点低于干二酮肟的原因为_______ 。
(3)Ni在一定条件下可与CO形成 Ni(CO)x,分子中每个Ni原子的价电子数及其周围CO提供的成键电子数之和为18,则x=_______ 。
(4)图2所示分子所含元素电负性由小到大的顺序为______ 。
(5)冠醚是状如皇冠的一类醚,分子中存在空穴,图3中甲、乙两种冠醚可分别识别 Na+、K+,其主要原因为________ ;乙的名称为______ 。
(6)金属Ni的立方晶胞结构如图4所示,则Ni的空间利用率为________ (用含π的代式表示)。
(1)基态 Ni2+核外未成对电子的数目为
(2)丁二酮肟与 Ni²⁺生成血红色配合物的结构为,相同压强下,该配合物的沸点低于干二酮肟的原因为
(3)Ni在一定条件下可与CO形成 Ni(CO)x,分子中每个Ni原子的价电子数及其周围CO提供的成键电子数之和为18,则x=
(4)图2所示分子所含元素电负性由小到大的顺序为
(5)冠醚是状如皇冠的一类醚,分子中存在空穴,图3中甲、乙两种冠醚可分别识别 Na+、K+,其主要原因为
(6)金属Ni的立方晶胞结构如图4所示,则Ni的空间利用率为
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3 . 铁元素在人体健康和新材料研发中有重要的应用。
I.在血液中,以为中心的配位化合物铁卟啉是血红蛋白的重要组成部分,可用于输送,下图为载氧后的血红蛋白分子示意图:(1)基态Fe的价电子轨道表示式为_________ 。
(2)载氧时,血红蛋白分子中脱去配位的并与配位;若人体吸入CO,则CO占据配位点,血红蛋白失去携氧功能。由此推测,与配位能力最强的是_________ (填字母)。
a. b. c.CO
(3)一种最简单的卟啉环结构如图:①该卟啉分子中,1号位N的杂化方式为_________ 。
②比较C和N的电负性大小,并从原子结构角度说明理由:_________ 。
③该卟啉分子在酸性环境中配位能力会减弱,原因是_________ 。
Ⅱ.可用于制备优良铁磁体材料。下图是一种铁磁体化合物的立方晶胞,其边长为a pm。已知:,阿伏加德罗常数的值为。
(4)该晶体的密度是_________ 。
(5)距离F最近的Cs的个数为_________ 。
I.在血液中,以为中心的配位化合物铁卟啉是血红蛋白的重要组成部分,可用于输送,下图为载氧后的血红蛋白分子示意图:(1)基态Fe的价电子轨道表示式为
(2)载氧时,血红蛋白分子中脱去配位的并与配位;若人体吸入CO,则CO占据配位点,血红蛋白失去携氧功能。由此推测,与配位能力最强的是
a. b. c.CO
(3)一种最简单的卟啉环结构如图:①该卟啉分子中,1号位N的杂化方式为
②比较C和N的电负性大小,并从原子结构角度说明理由:
③该卟啉分子在酸性环境中配位能力会减弱,原因是
Ⅱ.可用于制备优良铁磁体材料。下图是一种铁磁体化合物的立方晶胞,其边长为a pm。已知:,阿伏加德罗常数的值为。
(4)该晶体的密度是
(5)距离F最近的Cs的个数为
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4 . 下列说法正确的是
A.元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为O>N>C |
B.中电负性最小的元素是N |
C.基态的价电子排布式为 |
D.的键角为120°,的键角为120° |
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5 . Fe、Co、Ni、Cu均为第四周期元素,它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)基态Fe原子的核外电子中,两种自旋状态的电子数之比为___________ 。在空气中FeO稳定性小于,从电子排布的角度分析,其主要原因是___________ 。
(2)可形成,其中en代表。该化合物分子中,VSEPR模型为四面体的非金属原子共有___________ 个;C、N、B的电负性由小到大的顺序为___________ 。
(3)基态的核外电子排布式为___________ ;常温下为无色液体,写出两种与CO互为等电子体离子的化学式___________ 、___________ 。
(4)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中,则四面体空隙的占有率为___________ ;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、,则c点原子的分数坐标为___________ ;晶胞中C、D间距离d=___________ pm。
(1)基态Fe原子的核外电子中,两种自旋状态的电子数之比为
(2)可形成,其中en代表。该化合物分子中,VSEPR模型为四面体的非金属原子共有
(3)基态的核外电子排布式为
(4)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中,则四面体空隙的占有率为
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6 . 氮、氧、磷、砷及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。请按要求回答下列问题。
(1)电负性P_______ As(填“>”或“<”或“=”)。
(2)尿素()中碳原子杂化类型_______ ;离子的立体构型名称(即空间构型)为_______ 。
(3)AsH3是无色稍有大蒜味的气体。AsH3的沸点高于PH3,其主要原因是_______ 。
(4)我国的“天宫”空间站的核心舱“天和”选择了高效柔性砷化镓(GaAs)薄膜太阳能电池来供电。已知砷化镓的熔点为1238℃,GaAs的晶胞结构如图所示。①该晶体的类型为_______ ,As与Ga之间存在的化学键有_______ (填字母)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键 E.配位键 F.金属键 G.极性键
②1号镓原子的坐标为_______ 。晶胞密度为dg∙cm-3,摩尔质量为Mg∙mol-1 ,阿伏加德罗常数的值用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)电负性P
(2)尿素()中碳原子杂化类型
(3)AsH3是无色稍有大蒜味的气体。AsH3的沸点高于PH3,其主要原因是
(4)我国的“天宫”空间站的核心舱“天和”选择了高效柔性砷化镓(GaAs)薄膜太阳能电池来供电。已知砷化镓的熔点为1238℃,GaAs的晶胞结构如图所示。①该晶体的类型为
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键 E.配位键 F.金属键 G.极性键
②1号镓原子的坐标为
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7 . 铜是常见的、用途广泛的金属元素之一、
(1)基态Cu原子核外未成对电子所在的原子轨道是_______ 。
(2)一价铜离子某配合物的结构如图所示:①上述配合物分子中碳原子的杂化方式为_______ 。
②上述配合物中所含元素电负性由大到小的顺序为_______ (用元素符号表示)。
(3)常见的铜的氧化物有CuO和两种。已知:CuO晶胞中的位置如图1所示;两种晶胞中和的位置相同,其在晶胞侧视图中的位置相同(如图2),假设两种晶胞的参数相同,CuO晶体的密度是。①CuO晶胞中,铜离子的坐标参数是、、_______ 和_______ 。
②晶体的密度是_______ (用含的代数式表示)。
(1)基态Cu原子核外未成对电子所在的原子轨道是
(2)一价铜离子某配合物的结构如图所示:①上述配合物分子中碳原子的杂化方式为
②上述配合物中所含元素电负性由大到小的顺序为
(3)常见的铜的氧化物有CuO和两种。已知:CuO晶胞中的位置如图1所示;两种晶胞中和的位置相同,其在晶胞侧视图中的位置相同(如图2),假设两种晶胞的参数相同,CuO晶体的密度是。①CuO晶胞中,铜离子的坐标参数是、、
②晶体的密度是
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8 . 含硒(Se)化合物在材料药物领域有重要应用。
(1)Se与S同族,基态Se原子的简化电子排布式为___________ ,的沸点高于,原因是___________ 。
(2)一种含硒的新型(聚集诱导发光)分子Ⅳ的合成路线如下,下列关于路线中I~Ⅳ的说法正确的有___________。
(3)硒的两种含氧酸的酸性强弱为___________ (填“>”或“<”)。研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠可减轻重金属铊()引起的中毒,的空间结构为___________ 。
(4)铊()与同族,第一电离能___________ (填“>”或“<”)。
(5)根据下表中元素的电负性数值判断,为___________ (填“离子化合物”或“共价化合物”,下同),为___________ 。
(6)气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图a所示,二聚体中的轨道杂化类型为___________ 。结构如图b所示,若晶胞参数(立方体棱长)为,则晶体密度___________ (列出计算式,阿伏加德罗常数的值为)。
(1)Se与S同族,基态Se原子的简化电子排布式为
(2)一种含硒的新型(聚集诱导发光)分子Ⅳ的合成路线如下,下列关于路线中I~Ⅳ的说法正确的有___________。
A.Ⅰ中含有两种元素,键为非极性键 |
B.Ⅱ中C原子的杂化轨道类型有与 |
C.Ⅲ中含有的元素中,O的电负性最大 |
D.Ⅳ中原子的杂化轨道类型为 |
(3)硒的两种含氧酸的酸性强弱为
(4)铊()与同族,第一电离能
(5)根据下表中元素的电负性数值判断,为
元素 | F | ||
电负性 | 4.0 | 1.5 | 3.0 |
(6)气态通常以二聚体的形式存在,其空间结构如图a所示,二聚体中的轨道杂化类型为
图a | 图b |
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9 . 褪黑素是迄今发现的最强的内源性自由基清除剂。褪黑素的基本功能就是参与抗氧化系统,防止细胞产生氧化损伤,在这方面,它的功效超过了已知的所有体内物质。某研究小组以乙炔为原料,设计合成褪黑素,合成路线如下(部分反应条件已省略):
已知:无水乙酸钠在碱石灰作用下发生反应:
回答下列问题:
(1)B→C的反应类型为___________ ,C中含氧官能团的名称为___________ ,C分子是否为手性分子:___________ (填“是”或“否”)。
(2)已知:,通常用酯基和氨基生成酰胺基,不用羧基和氨基直接反应,结合成键元素间电负性差值大小 解释原因___________ 。
(3)E→F过程中,反应i的化学方程式为:___________ 。
(4)J的结构简式为___________ ,其中氮原子的杂化轨道类型为___________ 。
(5)写出符合下列条件的H的一种同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式___________ 。
i.含有3个六元环,其中1个是苯环;
ii.含有结构,不含键;
iii.含有4种不同化学环境的氢原子。
(6)综合上述信息并结合所学知识,在下图方框中填写合适的物质(写结构简式)。①________ ;②_________ ;③___________ 。
已知:无水乙酸钠在碱石灰作用下发生反应:
回答下列问题:
(1)B→C的反应类型为
(2)已知:,通常用酯基和氨基生成酰胺基,不用羧基和氨基直接反应,结合成键元素间
元素 | H | C | O |
电负性 | 2.1 | 2.5 | 3.5 |
(3)E→F过程中,反应i的化学方程式为:
(4)J的结构简式为
(5)写出符合下列条件的H的一种同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式
i.含有3个六元环,其中1个是苯环;
ii.含有结构,不含键;
iii.含有4种不同化学环境的氢原子。
(6)综合上述信息并结合所学知识,在下图方框中填写合适的物质(写结构简式)。①
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10 . X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示:
回答下列问题。
(1)X与Q的电负性大小顺序为___________ (用元素符号表示)。
(2)Y元素基态原子的简化电子排布式为___________ ;R元素基态原子的价层电子轨道表示式为___________ 。
(3)R元素可形成和,其中较稳定的是,原因是___________ 。
(4)Y、Z的电负性较大的是___________ (填元素符号)。
(5)与M元素成对角线规则关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与Z元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:___________ 。
元素 | 相关信息 |
X | 原子核外有6种不同运动状态的电子 |
Y | 基态原子中s电子总数与p电子总数相等 |
Z | 原子半径在同周期主族元素中最大 |
M | 逐级电离能(单位:)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376、23293 |
Q | 基态原子的核外电子占据5个能级,且最外层p轨道上有2个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反 |
R | 基态原子3d能级上有6个电子 |
(1)X与Q的电负性大小顺序为
(2)Y元素基态原子的简化电子排布式为
(3)R元素可形成和,其中较稳定的是,原因是
(4)Y、Z的电负性较大的是
(5)与M元素成对角线规则关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与Z元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:
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