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1 . 锌在生产生活中应用广泛,同时,锌也是人体必需的微量元素之一,起着极其重要的作用。
(1)配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。①基态Zn2+的价电子排布式为_______ 。
②L2-所含元素中,第一电离能从小到大的顺序为_______ ;每个L2-中采取sp2杂化的C原子数目为_______ 个。
③X晶体内部空腔可吸附小分子,要增强X与H2O的吸附作用,可在L2-上引入_______ 。(假设X晶胞形状不变)。
A.-Cl B.-OH C.-NH2 D.-CH3
④X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。已知晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,L2-与[Zn4O]6+的相对分子质量分别为M1和M2,则X的晶体密度为_______ g•cm-3(列出化简的计算式)。
(2)复兴号高铁车体材质用到Zn、Co等元素,已知r(Co2+) =65 pm,r(Zn2+) =74 pm,推测ZnCO3比CoCO3的分解温度_______ (填“高”或“低”),解释原因:_______ 。
(3)H3PO3和H3AsO3的形式一样,但酸性强弱相差很大。已知H3PO3为中强酸,H3AsO3为弱酸,试推断H3PO3和H3AsO3的分子结构_______ 。
(1)配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。①基态Zn2+的价电子排布式为
②L2-所含元素中,第一电离能从小到大的顺序为
③X晶体内部空腔可吸附小分子,要增强X与H2O的吸附作用,可在L2-上引入
A.-Cl B.-OH C.-NH2 D.-CH3
④X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。已知晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,L2-与[Zn4O]6+的相对分子质量分别为M1和M2,则X的晶体密度为
(2)复兴号高铁车体材质用到Zn、Co等元素,已知r(Co2+) =65 pm,r(Zn2+) =74 pm,推测ZnCO3比CoCO3的分解温度
(3)H3PO3和H3AsO3的形式一样,但酸性强弱相差很大。已知H3PO3为中强酸,H3AsO3为弱酸,试推断H3PO3和H3AsO3的分子结构
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2 . Si、S、Se在自然界中形成多种多样的物质结构。回答下列问题:
(1)Se与O同族,电负性较大的是______ ;基态Se原子的价电子运动状态有____ 种。
(2)已知液态的二氧化硫可以发生类似水的自电离:。中各原子满足8电子结构,则其键和键数目之比为_______ ,的空间结构为_______ 。
(3)有一种观点认为:由于硅的价层有可以利用的空d轨道,而碳没有,因此两者化合物结构和性质存在较大差异。化合物和的结构如图所示,为平面形,二者中N的杂化方式分别为________ ,二者中更易与形成配位键的是________ 。(4)Se与Si均为非金属元素,熔点(>1700℃)明显高于(315℃),原因是______ 。
(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρ g·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与O2-紧邻且等距离的Fe2+数目为______ ,Fe2+与O2-最短核间距为_____ pm。
(1)Se与O同族,电负性较大的是
(2)已知液态的二氧化硫可以发生类似水的自电离:。中各原子满足8电子结构,则其键和键数目之比为
(3)有一种观点认为:由于硅的价层有可以利用的空d轨道,而碳没有,因此两者化合物结构和性质存在较大差异。化合物和的结构如图所示,为平面形,二者中N的杂化方式分别为
(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρ g·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与O2-紧邻且等距离的Fe2+数目为
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3 . 卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:
(1)-40 ℃时,F2与冰反应生成HOF和HF.常温常压下,HOF为无色气体,固态HOF的晶体类型为___________ ,HOF水解反应的产物为___________ (填化学式)。
(2)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键_______________________________ ;O—Cl—O键角___________ Cl—O—Cl键角(填“>”“<”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因___________ 。
(3)一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b≠c,α=β=γ=90°),其中Cu化合价为+2.上述反应的化学方程式为___________ 。 若阿伏加德罗常数的值为NA,化合物X的密度ρ=___________ g·cm-3(用含NA的代数式表示)。
(1)-40 ℃时,F2与冰反应生成HOF和HF.常温常压下,HOF为无色气体,固态HOF的晶体类型为
(2)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键
(3)一定条件下,CuCl2、K和F2反应生成KCl和化合物X。已知X属于四方晶系,晶胞结构如图所示(晶胞参数a=b≠c,α=β=γ=90°),其中Cu化合价为+2.上述反应的化学方程式为
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4 . 锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。锌元素在周期表中的位置如图所示。(1)基态Zn2+电子排布式为 ___________ ,其核外电子共占据 ___________ 条轨道。
(2)自然界中共存在五种常见的锌的稳定同位素,其中丰度最高的核素含有34个中子,该核素可以表示为 ___________。
(3)中医典籍中记载了炉甘石(ZnCO3)可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,负离子的空间构型为 ___________ ,Zn、C、O的电负性由小到大的顺序是 ___________ 。
(4)锌的氢氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱。Zn(OH)2溶于强碱生成[Zn(OH)4]2﹣,结构如图所示。该微粒中OH﹣提供孤电子对,Zn2+提供___________ ,Zn2+的杂化方式为 ___________ 。(5)两种卤锌的性质如表所示:
解释ZnCl2与ZnBr2熔点存在差异的原因 ___________ 。
(6)ZnF2晶胞如图所示,一个晶胞中含有___________ 个F﹣。若NA表示阿伏加德罗常数的值,则ZnF2晶体(摩尔质量为M)的密度为 ___________ g•cm-3(用含a、c、M、NA的代数式表示)。
(2)自然界中共存在五种常见的锌的稳定同位素,其中丰度最高的核素含有34个中子,该核素可以表示为 ___________。
A.34Zn | B.34Zn | C.64Zn | D.64Zn |
(4)锌的氢氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱。Zn(OH)2溶于强碱生成[Zn(OH)4]2﹣,结构如图所示。该微粒中OH﹣提供孤电子对,Zn2+提供
卤化锌 | ZnCl2 | ZnBr2 |
熔点/℃ | 283 | 394 |
(6)ZnF2晶胞如图所示,一个晶胞中含有
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5 . 碳、硅元素及其化合物在生产生活中应用广泛。请回答:
(1)基态硅原子核外电子排布式:_______ 。该基态原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为_______ 。
(2)C60晶体采用面心立方堆积,C60晶体中存在的作用力有_______ (填字母)
A.共价键 B.离子键 C.氢键 D.范德华力 E.配位键 F.金属键
(3)与碳的氢化物类似,硅元素的氢化物硅烷的通式为:SinH2n+2。下列有关说法不正确的是_______。
(4)硅酸盐是地壳中的主要成分。硅酸盐的最简单阴离子为SiO,为硅氧四面体,结构如图1。SiO在溶液中形成的分子形态脱水易形成凝胶状的固体物质—硅胶。硅胶继续脱水,形成了共用氧原子的硅氧四面体骨架—SiO2(硅石)。联系相关信息,解释硅胶转变为硅石后,硬度变大的原因:_______ 。(5)石墨与金属钾反应生成钾的石墨插层化合物KCx:,KCx晶胞结构如图2(碳原子省略),如图3是晶胞沿y轴方向的投影。_______ 。
②若石墨层内的大π键可表示为(上标表示电子总数,下标表示原子数),则平均每个KCx单元中的大π键可表示为_______ (用具体的数据表示)。
(6)已知晶体的密度为ρg· cm-3,其晶胞结构如图所示。阿伏加德罗常数值为NA,则晶胞中两个原子之间的距离为_______ 。
(1)基态硅原子核外电子排布式:
(2)C60晶体采用面心立方堆积,C60晶体中存在的作用力有
A.共价键 B.离子键 C.氢键 D.范德华力 E.配位键 F.金属键
(3)与碳的氢化物类似,硅元素的氢化物硅烷的通式为:SinH2n+2。下列有关说法不正确的是_______。
A.Si3H8没有同分异构体 |
B.Si-Si键能比C-C键能小,故热稳定性:SinH2n+2>CnH2n+2 |
C.SinH2n+2中Si原子杂化方式均为sp3 |
D.SinH2n+2可与水反应生成氢气 |
①x=
②若石墨层内的大π键可表示为(上标表示电子总数,下标表示原子数),则平均每个KCx单元中的大π键可表示为
(6)已知晶体的密度为ρg· cm-3,其晶胞结构如图所示。阿伏加德罗常数值为NA,则晶胞中两个原子之间的距离为
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6 . 铬是人体内微量元素之一,是重要的血糖调节剂。
(1)铬在元素周期表中的位置为___________ ,其基态原子核外电子占据的原子轨道数为___________ 。
(2)已知半径小,正电场较强,容易与、、等分子或离子形成多种配合物,是其中的一种。
①该配合物中提供孤电子对形成配位键的原子是___________ 。
②配体中中心原子的杂化方式为___________ (填字母)。
a. b. c.sp d.
③该物质中,的键角比独立存在的气态氨气分子中键角略大,其原因是___________ 。
(3)钛铬合金是一种高温结构材料,第二电离能___________ (填“”或“”),原因是___________ 。
(4)铬的一种氮化物晶体立方晶胞结构如图所示,A点分数坐标为,则B点分数坐标为___________ ,已知,,则AB间距离为___________ nm。
(1)铬在元素周期表中的位置为
(2)已知半径小,正电场较强,容易与、、等分子或离子形成多种配合物,是其中的一种。
①该配合物中提供孤电子对形成配位键的原子是
②配体中中心原子的杂化方式为
a. b. c.sp d.
③该物质中,的键角比独立存在的气态氨气分子中键角略大,其原因是
(3)钛铬合金是一种高温结构材料,第二电离能
(4)铬的一种氮化物晶体立方晶胞结构如图所示,A点分数坐标为,则B点分数坐标为
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7 . 我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。回答下列问题:
(1)下列不同状态的硼中,失去一个电子需要吸收能量最多的是___________ (填标号,下同),用光谱仪可捕捉到发射光谱的是___________ 。___________ ;键角___________ 键角(填“>”“<”或“=”)。
(3)镍能形成多种配合物,其中是无色挥发性液体,是红黄色单斜晶体。的熔点高于的原因是___________ 。
(4)水催化氧化是“分子人工光合作用”的关键步骤。水的晶体有普通冰和重冰等不同类型。普通冰的晶胞结构与水分子间的氢键如图甲、乙所示。晶胞参数;标注为1、2、3的氧原子在Z轴的分数坐标分别为:。晶胞中氢键的长度为___________ (列出数学表达式,不必计算出结果)。(5)是重要的稀土抛光材料,图甲为理想的的立方晶胞模型,但是几乎不存在完美的晶型,实际晶体中常存在缺陷(如图乙)。已知:缺陷晶型中X处原子的分数坐标为(0,0,0),Y处原子的分数坐标为(),则氧空位处原子的分数坐标为___________ ,该缺陷晶型的化学式可表示为___________ 。设阿伏加德罗常数的值为,理想晶型的密度为,则原子与O原子的最近距离为___________ (列出表达式)。
(1)下列不同状态的硼中,失去一个电子需要吸收能量最多的是
A. B.
C. D.
(2)中心原子为,中心原子为O,二者均为V形结构,但中存在大键()。中原子的轨道杂化方式为(3)镍能形成多种配合物,其中是无色挥发性液体,是红黄色单斜晶体。的熔点高于的原因是
(4)水催化氧化是“分子人工光合作用”的关键步骤。水的晶体有普通冰和重冰等不同类型。普通冰的晶胞结构与水分子间的氢键如图甲、乙所示。晶胞参数;标注为1、2、3的氧原子在Z轴的分数坐标分别为:。晶胞中氢键的长度为
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8 . 氮、磷、砷等元素的单质及其化合物在生产生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)是一种优良的等离子蚀刻气体,在芯片制造、高能激光器方面有广泛应用,分子的空间构型为________ 。
(2)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛,氮化铝晶体与金刚石类似,每个铝原子与_______ 个氮原子相连,氮化铝晶体属于__________ 晶体。
(3)石墨相氮化碳作为一种新型光催化材料,研究表明,非金属掺杂(等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构,其中一种二维平面结构如图所示。下列说法不正确 的是 。
(4)是一种重要的半导体材料,晶胞结构如图1;将掺杂到的晶体中得到稀磁性半导体材料,如图2。已知图1中A原子的坐标为,则B原子的分数坐标为_______ ;若晶体密度为,设为阿伏加德罗常数的值,则晶胞中两个原子间的最小距离为_________ (列出计算式即可);稀磁性半导体材料中的原子个数比为_________ 。
(1)是一种优良的等离子蚀刻气体,在芯片制造、高能激光器方面有广泛应用,分子的空间构型为
(2)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛,氮化铝晶体与金刚石类似,每个铝原子与
(3)石墨相氮化碳作为一种新型光催化材料,研究表明,非金属掺杂(等)能提高其光催化活性。具有和石墨相似的层状结构,其中一种二维平面结构如图所示。下列说法
A.基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为2∶1 |
B.1mol 晶体中含有C-N键的数目为4.5NA |
C.原子的配位数为2和3 |
D.晶体中存在的微粒间作用力有共价键和范德华力 |
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9 . 锂是最轻的固体金属,锂及其化合物在有机合成、电池等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中氢元素的化合价为___________ 。
(2)12-冠-4( )可与锂离子络合,其中氧的杂化方式为_______ 。
(3)锂钴复合氧化物是目前常用锂离子电池的正极材料,其理想结构如图所示。①基态Co3+的价电子排布图为___________ 。
②该理想结构可分割为___________ 个晶胞。
③锂钴复合氧化物的化学式为___________ ,已知该理想结构的晶胞边长为分别为anm和cnm,该晶体的密度为________ g•cm-3(用含a、c以及NA的计算式表达,NA为阿伏加德罗常数的值)。
(1)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中氢元素的化合价为
(2)12-冠-4( )可与锂离子络合,其中氧的杂化方式为
(3)锂钴复合氧化物是目前常用锂离子电池的正极材料,其理想结构如图所示。①基态Co3+的价电子排布图为
②该理想结构可分割为
③锂钴复合氧化物的化学式为
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10 . 铜及其化合物在生活、生产中用途广泛。以黄铜矿为原料冶炼铜涉及多个反应,其中一个反应为。回答下列问题:
(1)基态铜原子的价层电子的轨道表示式(电子排布图)为___________ ,基态铜原子核外电子的空间运动状态(原子轨道)有___________ 种。
(2)高温下CuO能转化为的原因是___________ (从原子结构角度分析)。
(3)、、、四种含硫微粒中,中心原子为杂化的是___________ ,属于极性分子的是___________ 。
(4)、FeO的熔点是下列两个数值中的一个:1360℃、1565℃。、FeO两种氧化物的晶体类型都是___________ ,1360℃是___________ 的熔点。
(5)晶体的晶胞结构如图1所示。晶胞中Fe的投影位置如图2所示。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,称作原子的分数坐标,例如图1中原子1(硫原子)的分数坐标为,则原子2(铁原子)的分数坐标为___________ 。晶胞参数分别为a pm,a pm、2a pm,晶体的密度为___________ (列出计算表达式,设阿伏加德罗常数的值为)。
(1)基态铜原子的价层电子的轨道表示式(电子排布图)为
(2)高温下CuO能转化为的原因是
(3)、、、四种含硫微粒中,中心原子为杂化的是
(4)、FeO的熔点是下列两个数值中的一个:1360℃、1565℃。、FeO两种氧化物的晶体类型都是
(5)晶体的晶胞结构如图1所示。晶胞中Fe的投影位置如图2所示。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,称作原子的分数坐标,例如图1中原子1(硫原子)的分数坐标为,则原子2(铁原子)的分数坐标为
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