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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 . 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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5 . 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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6 . 含硼物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题:
(1)基态硼原子的价电子轨道表示式是___________ ,最高能量的原子轨道的空间形状是___________ 。
(2)BN可以水解成硼酸(H3BO3)和NH3,B、N、O中,第一电离能最大的元素是___________ 。人工合成的一种BN晶体硬度已超过金刚石,是一种超硬材料,常用作刀具材料和磨料。可预测该BN晶体属于___________ 晶体。用___________ 法可以测得该晶体的结构,其中B的化合价为___________ ,请解释原因:___________ 。
(3)N-甲基咪唑的结构为,它的某种衍生物与NaBF4形成的离子化合物是离子液体。离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质,由于其具有良好的化学稳定性,较低的熔点和良好的溶解性,应用越来越广泛。
①0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,其热化学方程式为___________ ;
②氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一、以NaBH4为硼源、某配合物为氨源可用于制备氨硼烷。为测定该配合物的结构,取2.32 g配合物进行如下实验:用重量法分析金属元素,测得镍元素的质量为0.59 g;在碱性条件下加热蒸出NH3,用滴定法测出其物质的量为0.06 mol;滴加过量硝酸银溶液,有白色沉淀生成,加热,沉淀没有增加;用摩尔法分析含量,测得氯元素质量为0.71 g。
I.该配合物中镍离子的基态电子排布式为___________ 。
Ⅱ.该配合物的结构简式为___________ 。
(1)基态硼原子的价电子轨道表示式是
(2)BN可以水解成硼酸(H3BO3)和NH3,B、N、O中,第一电离能最大的元素是
(3)N-甲基咪唑的结构为,它的某种衍生物与NaBF4形成的离子化合物是离子液体。离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质,由于其具有良好的化学稳定性,较低的熔点和良好的溶解性,应用越来越广泛。
①1mol离子化合物中,阿伏加德罗常数的值为NA,则根据价电子对互斥(VSEPR)理论,杂化方式为sp3的原子共有
②离子化合物熔点低的原因是
①0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,其热化学方程式为
②氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一、以NaBH4为硼源、某配合物为氨源可用于制备氨硼烷。为测定该配合物的结构,取2.32 g配合物进行如下实验:用重量法分析金属元素,测得镍元素的质量为0.59 g;在碱性条件下加热蒸出NH3,用滴定法测出其物质的量为0.06 mol;滴加过量硝酸银溶液,有白色沉淀生成,加热,沉淀没有增加;用摩尔法分析含量,测得氯元素质量为0.71 g。
I.该配合物中镍离子的基态电子排布式为
Ⅱ.该配合物的结构简式为
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7 . B、C、N、O、F是重要的非金属元素,在日常生活和化工生产中有广泛的应用。回答下列问题:
(1)C、N、O的第三电离能由大到小的顺序是_______ ,电负性由大到小的顺序是_______ 。
(2)三氟化硼是一种无色气体,用于制造火箭的高能燃料。水解生成和另一种一元无氧酸(甲),甲中B的杂化方式是,则甲的化学式是_______ 。
(3)已知:中存在大π键:中键的键能是,而中键的键能仅。的分子构型是_______ ;中键的键能大于中键的键能的原因是_______ 。
(4)亚肼分子中四个原子在同一平面上,有两种结构:和。试推测在水中的溶解度:_______ (填“大于”或“小于”)。
(5)超高热导率半导体材料一砷化硼的晶胞结构如图所示,已知阿伏加德罗常数的值为,若该晶体的密度为,则该晶胞中原子到B原子的最近距离为_______ (列出含p、的计算式即可)。
(1)C、N、O的第三电离能由大到小的顺序是
(2)三氟化硼是一种无色气体,用于制造火箭的高能燃料。水解生成和另一种一元无氧酸(甲),甲中B的杂化方式是,则甲的化学式是
(3)已知:中存在大π键:中键的键能是,而中键的键能仅。的分子构型是
(4)亚肼分子中四个原子在同一平面上,有两种结构:和。试推测在水中的溶解度:
(5)超高热导率半导体材料一砷化硼的晶胞结构如图所示,已知阿伏加德罗常数的值为,若该晶体的密度为,则该晶胞中原子到B原子的最近距离为
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8 . 有机物K合成路线如下图 (部分条件已省略)。
已知:
①
②(表示烃基)。
请回答下列问题。
(1)K的分子式为_______ 。
(2)A中官能团的名称是_______ ,G→H的反应类型是_______ 。
(3)B→D的化学方程式为_______ 。
(4)F→G中NaOH的作用是_______ 。
(5)D+H→J中形成酰胺键。在有机合成中常用酯基和生成酰胺基,而不是用羧基和直接反应生成酰胺基,请结合元素电负性和键的极性解释原因:_______ 。(元素电负性:H-2.1 C-2.5 O-3.5)
(6)由J生成K可以看作三步反应,如下图所示。
①P中有两个六元环结构。P的结构简式为_______ 。
②Q和K是互变异构关系,K比Q稳定的原因是_______ 。
(7)X是D的同分异构体,符合下列条件的X的结构简式是_______ 。
a.1molX能与足量银氨溶液反应生成4molAg
b.X中核磁共振氢谱中出现3组吸收峰,峰面积比为1:1:3
已知:
①
②(表示烃基)。
请回答下列问题。
(1)K的分子式为
(2)A中官能团的名称是
(3)B→D的化学方程式为
(4)F→G中NaOH的作用是
(5)D+H→J中形成酰胺键。在有机合成中常用酯基和生成酰胺基,而不是用羧基和直接反应生成酰胺基,请结合元素电负性和键的极性解释原因:
(6)由J生成K可以看作三步反应,如下图所示。
①P中有两个六元环结构。P的结构简式为
②Q和K是互变异构关系,K比Q稳定的原因是
(7)X是D的同分异构体,符合下列条件的X的结构简式是
a.1molX能与足量银氨溶液反应生成4molAg
b.X中核磁共振氢谱中出现3组吸收峰,峰面积比为1:1:3
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9 . 学习化学一定要领悟好问题情景。
(1)①书写以下各微粒的电子式。
—OH___________ ,HBrO___________ ,CS2___________ ,NH4H___________ ;
②用电子式表示Na和S形成Na2S的过程___________ 。
(2)氮元素的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1
则反应:④4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)的ΔH=___________ kJ·mol-1。
(3)电负性与原子所处的具体的化学环境紧密相关。有机化合物CH3I和CF3I发生水解时的主要反应分别是:CH3I+H2O→CH3OH+HI和CF₃I+H₂O→CF3H+HIO。从电负性的角度分析,为什么CF3I水解的产物不是HI的原因___________ 。
(4)工业上用Na2SO3吸收尾气中SO2使之转化为NaHSO3,再以SO2为原料设计原电池,然后电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,装置如下:
①甲图中A电极上的反应式为___________ 。
②甲图中B与乙图___________ (填“C”或“D”)极相连,进行电解时乙图Z中Na+向___________ (填“Y”或“W”)中移动。
③该电解池阴极的电极反应式为___________ ;
(5)Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示:
下列关于活化历程的说法错误的是
(1)①书写以下各微粒的电子式。
—OH
②用电子式表示Na和S形成Na2S的过程
(2)氮元素的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1
则反应:④4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)的ΔH=
(3)电负性与原子所处的具体的化学环境紧密相关。有机化合物CH3I和CF3I发生水解时的主要反应分别是:CH3I+H2O→CH3OH+HI和CF₃I+H₂O→CF3H+HIO。从电负性的角度分析,为什么CF3I水解的产物不是HI的原因
(4)工业上用Na2SO3吸收尾气中SO2使之转化为NaHSO3,再以SO2为原料设计原电池,然后电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,装置如下:
①甲图中A电极上的反应式为
②甲图中B与乙图
③该电解池阴极的电极反应式为
(5)Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示:
下列关于活化历程的说法错误的是
A.活化能最大的步骤:中间体2→中间体3 |
B.只涉及极性键的断裂和生成 |
C.在此反应过程中Ni的成键数目发生变化 |
D. |
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10 . 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,锌在人类生产生活中有重要应用。回答下列问题:
I. 一种 Zn2+配合物广泛应用于催化剂,光导体,光动力疗法,其结构如图所示:
(1)Zn2+价电子轨道表示式为__________ 。
(2)该配合物中电负性最大的元素是__________ 。
(3)下列状态的氮中,电离最外层一个电子所需能量最大的是__________。(填序号)
(4)该配合物中 C 的轨道杂化类型为__________ 。
(5)该配合物中 Zn2+的配位数为__________ 个。
Ⅱ. ZnS 常用作分析试剂、荧光体、白色颜料等。
(6)ZnS 常见有 2 种晶胞结构如下图:立方晶胞(左图)和六方晶胞(右图)。
下列说法错误的是__________。(填序号)
(7)立方 ZnS 中,若 Zn2+与 S2-最短距离为 a nm,则晶胞密度ρ=__________ g·cm-3(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为 NA)。
I. 一种 Zn2+配合物广泛应用于催化剂,光导体,光动力疗法,其结构如图所示:
(1)Zn2+价电子轨道表示式为
(2)该配合物中电负性最大的元素是
(3)下列状态的氮中,电离最外层一个电子所需能量最大的是__________。(填序号)
A.[He]2s22p3 | B.[He]2s22p2 |
C.[He]2s22p23s1 | D.[He]2s22p13s1 |
(5)该配合物中 Zn2+的配位数为
Ⅱ. ZnS 常用作分析试剂、荧光体、白色颜料等。
(6)ZnS 常见有 2 种晶胞结构如下图:立方晶胞(左图)和六方晶胞(右图)。
下列说法错误的是__________。(填序号)
A.立方 ZnS 中与 S2—最近的 S2—有 12 个 | B.两种晶胞中 Zn2+的个数都为4 |
C.立方 ZnS 中 S2—的配位数为 4 | D.可用 X—射线衍射实验鉴别六方 ZnS 是否属于晶体 |
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