2024届高三新高考化学大一轮专题训练题-物质的结构与性质
1.(2023·浙江·统考高考真题)氮的化合物种类繁多,应用广泛。
请回答:
(1)基态N原子的价层电子排布式是 。
(2)与碳氢化合物类似,N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①下列说法不正确的是 。
A.能量最低的激发态N原子的电子排布式:
B.化学键中离子键成分的百分数:
C.最简单的氮烯分子式:
D.氮烷中N原子的杂化方式都是
②氮和氢形成的无环氮多烯,设分子中氮原子数为n,双键数为m,其分子式通式为 。
③给出的能力: (填“>”或“<”),理由是 。
(3)某含氮化合物晶胞如图,其化学式为 ,每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为 。
2.(2023春·北京·高三竞赛)硅可以和多种全属形成组成各异、结构丰雷的二元化合物。例如,在Ca-Si体系中,有Ca Si,Ca2Si,CaSi2,CaSi3等等。随着高压科学和技术的发展,总来越多的新物相新结构得以发现且呈现出有趣的成键特点。在20GPa条件下得到的二元Ca-Si化合物D属四方晶系,晶胞参数,,结构沿c方向的投影如图所示,虚线围出晶胞,浅色大球代表,深色小球代表硅原子,硅形成平面正方形的四聚硅簇,其中Si-Si键长为。Ca离子在用平面四方形排列形成垂直于c的层(同层离子即可给出图中投影)与四聚硅阴离子所形成的层沿c方向均衡交替排布,有一半Ca离子投影在平面正方形硅簇的中心位置。
(1)写出化合物D晶体的点阵型式和结构基元 。(提示:注意同号电荷相斥!)
(2)若将晶胞原点取在四聚硅簇平面正方形的中心,写出晶胞中所有原子的坐标参数 。
(3)写出Si的氧化数并画出四聚硅阴离子的经典Lewis结构 。
(4)化学物D不稳定,大气压下可发生分解。其产物之一便是CaSi2.CaSi2也有丰富的结构,其中一种结构中,硅通过三连接方式形成二维延伸,硅只有一种化学环境且所有硅原子的价层均满足八电子。画出该结构的示意图 。(要求:示出结构特征,至少包含20个硅原子,并勾勒出二维晶胞)
3.(2023·全国·统考高考真题)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布式为 。橄榄石中,各元素电负性大小顺序为 ,铁的化合价为 。
(2)已知一些物质的熔点数据如下表:
物质 熔点/℃
800.7
与均为第三周期元素,熔点明显高于,原因是 。分析同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因 。的空间结构为 ,其中的轨道杂化形式为 。
(3)一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示,晶胞中含有 个。该物质化学式为 ,B-B最近距离为 。
4.(2023春·北京西城·高三北师大二附中校考阶段练习)硅是地壳中储量仅次于氧的元素,在自然界中主要以和硅酸盐的形式存在。
(1)如图是自然界中某种晶体的晶胞图。
①元素在元素周期表中的位置是 ,它属于 (填“s”“p”“d”或“ds”)区元素;基态硅原子的电子排布式为 。
②晶态的晶体类型为 。硅、金刚石和碳化硅晶体的熔点由高到低的顺序为 ,请解释原因 。
③下列关于晶体说法不正确的是 。
A.1mol 晶体中含2mol Si-O键
B.晶体中硅的杂化类型为sp杂化
C.每个Si原子与2个O原子相连
④已知晶胞体积为V,晶体的密度为,阿伏加德罗常数为,的摩尔质量为60。每个晶胞实际包含 个硅原子(用含V、的表达式表达)。
(2)硅元素最高价氧化物对应的水化物为原硅酸()。已知:原硅酸()可溶于水。原硅酸的羟基可以发生分子间脱水逐渐转化为硅酸、硅胶。
①原硅酸钠()溶液吸收空气中的会生成,结合元素周期律解释原因: 。
②从结构的角度解释脱水后溶解度降低的原因: 。
5.(2023·陕西西安·陕西师大附中校考模拟预测)磷、碳、氢、氧等非金属及其化合物用途广泛。回答下列问题:
(1)白磷(P4)在氯气中燃烧可生成PCl3和PCl5。
①31 g白磷(P4)中含有化学键的数目为 。(用NA表示阿伏伽德罗常数的值)
②形成PCl5时,P原子的一个3s电子激发入3d轨道后参与成键,该激发态的价电子排布式为 。
③研究表明,在加压条件下PCl5于148℃液化时能发生与水类似的自耦电离,形成一种能导电的熔体,其电离方程式为 ,产生的阳离子的空间结构为 。
(2)分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为 )。一种观点认为,苯酚羟基中的O原子是sp2杂化则苯酚中的大π键可表示为 ,一定在同一平面上的原子有 个;乙醇显中性而苯酚显酸性的原因是:在大π键中氧的p电子云向苯环转移, 。
(3)可溶性普鲁士蓝晶体属立方晶系,晶胞棱长为a pm,铁-氰骨架组成的小立方体中,Fe粒子在顶点,CN—在棱上,两端均与Fe相连,立方体中心空隙可容纳K+,如图所示(CN—在图中省略)。
①该化合物的化学式为 。
②若所有铁粒子均视为等径小球,则K+与Fe2+之间最近距离为 pm;该晶体的密度为 g cm-3(阿伏加德罗常数为NA)
6.(2023·广西·统考三模)高氯酸三碳酰肼合镍{[Ni(CHZ)3](ClO4)2}是一种新型的起爆药,其中CHZ为碳酰肼,化学式为CO(N2H3)2。
回答下列问题:
(1)基态Ni2+的价层电子排布图为 。
(2)的空间结构为 ,其中Cl的价层电子对数为 ,Cl的杂化轨道类型为 。
(3)Ni能与CO形成配合物Ni(CO)4,1 mol该配合物分子中含有的σ键数为 NA(NA为阿佛伽德罗常数的值)。
(4)CO(N2H3)2中,C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(5)氮和磷都是第V A族元素,NH3的键角(107.3°)大于PH3的键角(93. 6°),其原因是 。
(6)高氯酸三碳酰肼合镍可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成。NiO晶体结构与NaCl相似,在氧气中加热,部分Ni2+被氧化为Ni3+,成为NixO(x<1),出现晶体空位。氧化过程如图所示。
①图1中Ni2+的配位数为 。图2中x为 ,n(Ni3+) : n(Ni2+ )= (最简整数比)。
②图2中,若晶体密度为a g· cm-3,则晶胞参数b= 。 pm(列出计算表达式,设NA为阿佛伽德罗常数的值)。
7.(2023·天津南开·南开中学校考模拟预测)中国科学院上海微系统与信息技术研究所发明了一种新型基于单质碲和氮化钛电极界面效应的开关器件,该研究突破为我国发展海量存储和近存计算在大数据时代参与国际竞争提供了新的技术方案,该成果荣获2022年度中国科学十大进展。回答下列问题:
(1)工业上以铜阳极泥(主要成分)为原料提取碲(Te),涉及如下反应:
Ⅰ.,
Ⅱ.
下列说法正确的是
A.中元素的化合价是+2价
B.氧化性强弱顺序为:
C.II中氧化剂是,氧化产物是
D.生成理论上转移电子
(2)氧、硫、硒、碲在周期表中位于同一主族。
①补全基态碲原子的简化电子排布式: ,
②碲的最高价氧化物的水化物碲酸的酸性比 (选填“强”或“弱”),其氧化性比硫酸强。向碲酸中通入气体,若反应中生成的与的物质的量之比为2:1,写出反应的化学方程式 。
(3)钛的某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结构如下图所示:
①碳原子的杂化类型有 种。
②该配合物中存在的化学键有 (填字母)。
a.离子键 b.配位键 c.金属键
d.共价键 e.氢键
(4)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示,该晶体结构中与N原子距离最近且相等的原子有 个;若该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数的值为,则晶胞中原子与原子的最近距离为 。(用含的代数式表示)
8.(2023春·福建泉州·高三福建省德化第一中学校联考阶段练习)环烷酸金属(Cu、Ni、Co、Sn、Zn)盐常作为合成聚氨酯过程中的有效催化剂。回答下列问题:
(1)与丁二酮肟生成鲜红色丁二酮肟镍沉淀,该反应可用于检验。
①基态价电子排布式为 。
②丁二酮肟镍分子中所含元素的电负性由大到小的顺序为 (填元素符号)。
③丁二酮肟镍分子内存在的化学键有 (填序号)。
A.离子键 B.配位键 C.氢键 D.范德华力
(2)镍能形成多种配合物,如、等。
①晶体中含有的σ键与π键数目之比为 。
②中键角∠H N H 分子中键角∠H N H(填“>”、“<”“=”)
(3)锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。其中灰锡晶体与金刚石结构相似,但灰锡不如金刚石稳定,试解释原因 。
(4)硒化锌晶胞结构如图所示,其晶胞参数为a pm。
①相邻的与之间的距离为 pm。
②已知原子坐标:A点为,B点为,则C点的原子坐标 。
③若硒化锌晶体的密度为,则阿佛伽德罗常数 (用含a、ρ的计算式表示)。
9.(2023·江西·校联考二模)芯片作为科技产业,以及信息化、数字化的基础,自诞生以来,就一直倍受关注, 也一直蓬勃发展。芯片制造会经过六个最为关键的步骤:沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。
(1)“沉积”是将导体、绝缘体或半导体材料薄膜沉积到纯硅晶圆上。GaN、GaAs是制造芯片的新型半导体材料。
①镓为第四周期元素,基态Ga原子的核外电子排布为: ;
②GaN、GaP、 GaAs的结构类似于金刚石,熔点如表所示:试分析三者熔点变化的原因 。
物质 GaN GaP GaAs
熔点/°C 1700 1480 1238
③将Mn掺杂到GaAs的晶体中替换部分Ga得到稀磁性半导体材料,晶体结构如下甲图。
图中a、b的坐标为(0、0、0),(1、1、0),则c点Mn的原子坐标为 , 掺杂Mn之后,晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为 。
(2)“光刻胶涂覆”中用到一种701紫外正型光刻胶,结构如上图乙所示,其S的杂化方式为 。
(3)“光刻”时,紫外负型光刻胶常含有-N3(叠氮基), 在紫外光下形成的阴离子的等电子体有 (填化学式,任写一种),其空间构型为 。
(4)“刻蚀”过程可能用到刻蚀剂HF, NH4BF4及清洗剂CH3CH(OH)CH3,三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为 , HF分子的极性 (填“大于”等于”或“小于”)HCl,1mol氟硼酸铵NH4BF4中含有 mol 配位键。
(5)一种Ag2HgI4固体导电材料为四方晶系,其晶胞参数为apm、apm 和2a pm,晶胞沿x、y、z的方向投影(如图所示),A、B、C表示三种不同原子的投影。其中代表Hg原子是 “A”、“B”、“C”)。设NA为阿伏加德罗常数的值,Ag2HgI4的摩尔质量为Mg·mol-1,该晶体的密 g·cm-3(用代数式表示)。
10.(2023·陕西渭南·统考二模)光刻技术需要利用深紫激光,我国是唯掌握通过非线性光学晶体变频来获得深紫外激光技术的国家。目前唯一实用化的晶体是氟代硼铍酸钾晶体KBBF(KBe2BO3F2), 实验室可用BeO、KBF4 和B2O3在700°C左右灼烧获得氟代硼铍酸钾晶体(晶胞如下图所示,其中K原子已经给出,氧原子略去),并放出BF3气体。
回答下列问题:
(1)基态钾原子的核外电子排布式为 ,能量最高的电子的电子云轮廓图形状为 。
(2)BF3的中心原子的杂化方式为 ,与其互为等电子体的阴离子为 (填一种即可)。
(3)氟代硼铍酸钾晶体KBBF(KBe2BO3F2)组成元素中电负性最大的元素和电负性最小的元素组成的物质为 。
(4)KBF4的阴离子空间构型为 。
(5)三卤化硼的性质如下:
BF3 BCl3 BBr3 BI3
熔点/°C -127 -107 -46 49.9
沸点/°C -99 12.5 91.3 210
BF3、BCl3、 BBr3、BI3的沸点逐渐升高的原因是: 。
(6)指出图中代表硼原子的字母为 ,该KBBF晶体的晶胞参数分别为apm和cpm, α=β=γ=90°, 则晶体密度为 g·cm-3(M代表KBBF的摩尔质量,NA表示阿伏伽德罗常数的值,列出计算式)。
11.(2023·浙江·校联考三模)回答下列难题
(1)已知五种气体的溶解度如下表(气体的压强为101 kPa,温度为293 K)。
气体 乙烷 乙烯 乙炔 硫化氢 磷化氢
溶解度(g/100g) 0.0062 0.0149 0.117 0.36 0.036
①比较电负性大小:S P(填“>”“<”或“=”),硫化氢溶解度大于磷化氢可能原因是 。
②已知不同杂化方式的碳原子的电负性会有差异,请从以上信息排出电负性的正确顺序sp ,乙烷、乙烯、乙炔中最易与金属钠反应的物质是 。
(2)镍原子形成的微粒,电子排布式分别为①、②、③、④、⑤,有关这些微粒的叙述,下列叙述正确的是___________。
A.微粒半径:⑤>②>③
B.由光谱仪一定可以捕捉到发射光谱的是:②③④
C.电离一个电子所需最低能量:③>①>④
D.得电子能力:④>⑤>③
(3)已知由X、Y两种元素组成的物质晶胞部分结构如图。
①请补全该晶胞结构 ;
②该晶体中粒子的排列有 种不同的取向;
③请写出该物质的化学式 。(用X、Y表示)
12.(2023春·江苏泰州·高三泰州中学校考阶段练习)铁元素被称为“人类第一元素”,铁及其化合物具有广泛的用途。
(1)水体中过量的是一种重要污染物,可利用纳米铁粉将其除去。
①铁元素在元素周期表中的位置为 ,属于 区元素。
②相同条件下,向含有的两份水样中分别加入纳米铁粉、纳米铁粉-活性炭-铜粉,的去除速率差异如图所示,产生该差异的可能原因为 。
(2)铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一,其晶胞结构如图所示。储氢时,分子位于晶胞体心和棱的中心位置。
①该晶体中每个Fe原子周围最近且等距离的Mg原子的数目为 。
②该合金储满氢后所得晶体的化学式是 。
(3)在生产中,常用处理的含Cr(价)废水得到和。易被氧化为,请利用核外电子排布的相关原理解释其原因: 。
(4)类卤素离子可用于的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸()和异硫氰酸(),这两种酸中沸点较高的是 。
13.(2023春·江苏泰州·高三泰州中学校考阶段练习)太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置,其材料有单晶硅,还有含铜、锗、镓、硒等元素的化合物。
(1)①亚铜离子()基态时核外电子排布式为 。
②金属铜的原子堆积模型如图所示:该晶体中每个Cu原子周围最近距离的Cu原子数目为 。
(2)图甲表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势,其中表示磷元素的曲线是 (填序号)。
(3)氮化镓(GaN)的晶体结构如图乙所示。常压下,该晶体熔点为1700℃,故其晶体类型为 。
(4)锗、砷、硒、溴的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示);其中锗的化合物四氯化锗可用作光导纤维掺杂剂,其熔点为,沸点为83.1℃,则其晶体类型为 ,中心原子的杂化类型为 。
(5)某光电材料由锗的氧化物与铜的氧化物按一定比例熔合而成,其中锗的氧化物晶胞结构如图丙所示,该物质的化学式为 。
14.(2023春·重庆南岸·高三重庆市南坪中学校校考期中)三明清流“天芳悦潭”温泉富含珍稀“锗”元素。其中锗石含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素。回答下列问题:
(1)基态原子价电子排布图为 、属于 区。
(2)锗与碳同族,性质和结构有一定的相似性,锗元素能形成无机化合物(如锗酸钠:,其阴离子的空间结构是 。
(3)利用离子液体可电沉积还原金属,其熔点只有7℃,其中结构如图所示。
①该物质的晶体类型是 。
②离子中组成元素的电负性由小到大的顺序是 。
(4)独立的分子中H—N—H的键角为,离子中H—N—H的键角 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示,已知晶胞边长为,该晶胞中两个原子之间的间距是 pm;乙图为甲图的俯视图,A点坐标为,B点坐标为,则D点坐标为 ;若该晶胞密度为,则阿伏加德罗常数为 (只列出计算式)。
15.(2023春·广西玉林·高三统考期中)Fe、Zn、S、B等元素在医药、国防、材料领域应用广泛。请回答下列问题;
(1)Zn元素在周期表中的位置为 ;基态硫原子核外电子的空间运动状态有 种。
(2)氨硼烷()是一种安全、高效的储氢材料,分子的结构与乙烷相似,与N原子相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,则氨硼烷分子中原子的电负性从小到大的顺序为 。
(3)三氯化硼是一种重要的化工原料。制备的原理为,分子的空间构型为 (用文字表示),基态B原子的电子排布式为 。
(4)普鲁士蓝俗称铁蓝,晶胞如图所示(K+未画出),平均每2个晶胞立方体中含有一个K+,又知该晶体中铁元素有+2价和+3价两种,则与的个数比为 。
(5)血红素铁用作铁强化剂,其吸收率比一般铁剂高3倍,其结构如图所示,请在图中画出与N原子间的化学键(若是配位键,需要用箭头加以表示) ,则血红素铁中配位数为 。
(6)A与B所形成化合物晶体的晶胞如图所示,该化合物的化学式为 ;若A相对原子质量为m,B相对原子质量为n,晶胞边长为a pm,晶胞密度为,则阿伏加德罗常数的值 (用含m、n、a、P的式子表示)。
16.(2023春·四川广元·高三四川省苍溪中学校校考期中)回答下列问题:
(1)铁有Fe、Fe、Fe、Fe四种原子,它们互称为 。Fe元素在元素周期表中的位置是 (周期,族),在元素周期表分区中属于 区元素;基态Fe2+的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。
(2)铁有δ、γ、α三种同素异形体,三种晶胞结构如图所示,δ、γ、α三种晶胞中铁原子的配位数之比为 。
(3)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物 ,已知Co3+ 的配位数是6,为确定钴的配合物的结构,现对两种配合物进行如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2 溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物溶液中加入BaCl2溶液时,则无明显现象,则第二种配合物的结构式为 。
(4)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。
①该结构中,氮镍之间形成的化学键是 ;
②该结构中,碳原子的杂化轨道类型有 。
17.(2023春·黑龙江大庆·高三大庆中学校考期中)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,下列物质都是具有广阔应用前景的储氢材料。回答下列问题:
(1)氢化钠 (NaH)是一种常用的储氢剂,遇水后放出氢气并生成一种碱,该反应的还原产物为 。
(2)Ti-Fe合金室温下吸、放氢的速率快,基态Ti原子核外有 个未成对电子。
(3)(氨硼烷)具有很高的储氢容量及相对低的放氢温度(<350℃),是颇具潜力的化学储氢材料之一,它可通过环硼氮烷、与进行合成。
①中涉及的元素H、B、N电负性最大的是 。
②键角: (填“>”、“<”或“=”),原因是 。
(4)Fe-Mg合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。
①距离Fe原子最近的Mg原子个数是 。
②若该晶胞的棱长为anm,阿伏加德罗常数的值为,则该合金的密度为 。
③若该晶体储氢时,分子在晶胞的体心和棱心位置,则含的该储氢合金可储存标准状况下的体积约为 L。
18.(2023春·江西吉安·高三吉安三中校考期末)某硫与锌元素组成的化合物M不溶于水、易溶于酸,见阳光色变暗。若在该化合物中加入微量的Cu、Mn、Ag做活化剂,经光照后,能发出不同颜色的荧光。回答下列问题:
(1)基态铜原子的价电子轨道表示式为 。第一电离能介于C、N之间的第二周期元素为 (填元素符号)。
(2)SO3中S的杂化类型为 ,该分子的空间构型为 。
(3)NH3分子在独立存在时H-N-H键角为107°,[Ag(NH3)2]+中H-N-H键角变大的原因: 。
(4)M的晶胞结构如图。
①观察图形推测,已知晶胞边长为apm,求该晶体的密度为 g cm-3(表达式即可)。
②已知A原子的坐标为(0,0,0),B原子坐标为(,,),则C原子坐标为 。
(5)氮、铜形成的一种化合物,为立方晶系晶体,晶胞参数为apm,沿面对角线投影如图所示。已知该晶胞中原子的分数坐标为:Cu:(0,0,);(0,,0);(,0,0),N:(0,0,0),则该晶胞中,与Cu原子等距且最近的Cu原子有 个。
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
参考答案:
1.(1)2s22p3
(2) A NnHn+2 2m(,m为正整数) < 形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂
(3) CaCN2 6
【详解】(1)N核电荷数为7,核外有7个电子,基态N原子电子排布式为1s22s22p3,则基态N原子的价层电子排布式是2s22p3;故答案为:2s22p3。
(2)①A.能量最低的激发态N原子应该是2p能级上一个电子跃迁到3s能级,其电子排布式:,故A错误;B.钙的金属性比镁的金属性强,则化学键中离子键成分的百分数:,故B正确;C.氮有三个价键,最简单的氮烯即含一个氮氮双键,另一个价键与氢结合,则其分子式:,故C正确;D.氮烷中N原子有一对孤对电子,有三个价键,则氮原子的杂化方式都是,故D正确;综上所述,答案为:A。
②氮和氢形成的无环氮多烯,一个氮的氮烷为NH3,两个氮的氮烷为N2H4,三个氮的氮烷为N3H5,四个氮的氮烷为N4H6,设分子中氮原子数为n,其氮烷分子式通式为NnHn+2,根据又一个氮氮双键,则少2个氢原子,因此当双键数为m,其分子式通式为NnHn+2 2m(,m为正整数);故答案为:NnHn+2 2m(,m为正整数)。
③形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂,因此给出的能力:<(填“>”或“<”);故答案为:<;形成配位键后,由于Cu对电子的吸引,使得电子云向铜偏移,进一步使氮氢键的极性变大,故其更易断裂。
(3)钙个数为,个数为,则其化学式为CaCN2;根据六方最密堆积图 ,以上面的面心分析下面红色的有3个,同理上面也应该有3个,本体中分析得到 ,以这个进行分析,其俯视图为 ,因此距离最近的钙离子个数为6,其配位数为6;故答案为:CaCN2;6。
2.(1)点阵形式:体心四方;结构基元:
(2)::
(3)氧化数:-2;Lewis结构式:
(4)(每个实线节点为硅原子,小球为钙原子)
【解析】略
3.(1) O>Si>Fe>Mg +2
(2) 钠的电负性小于硅,氯化钠为离子晶体,而为分子晶体 随着同族元素的电子层数的增多,其熔点依次升高,其原因是:、、均形成分子晶体,分子晶体的熔点由分子间作用力决定,分子间作用力越大则其熔点越高;随着其相对分子质量增大,其分子间作用力依次增大 正四面体
(3) 1
【详解】(1)为26号元素,基态原子的价电子排布式为。元素的金属性越强,其电负性越小,元素的非金属性越强则其电负性越大,因此,橄榄石()中,各元素电负性大小顺序为O>Si>Fe>Mg;因为中、、的化合价分别为+2、+4和-2,x+2-x=2,根据化合物中各元素的化合价的代数和为0,可以确定铁的化合价为+2。
(2)与均为第三周期元素,熔点明显高于,原因是:钠的电负性小于硅,氯化钠为离子晶体,其熔点较高;而为分子晶体,其熔点较低。由表中的数据可知, 、、熔点变化趋势为:随着同族元素的电子层数的增多,其熔点依次升高,其原因是:、、均形成分子晶体,分子晶体的熔点由分子间作用力决定,分子间作用力越大则其熔点越高;随着其相对分子质量增大,其分子间作用力依次增大。的空间结构为正四面体,其中的价层电子对数为4,因此的轨道杂化形式为。
(3)由硼镁化合物的晶体结构可知位于正六棱柱的顶点和面心,由均摊法可以求出正六棱柱中含有个,由晶胞沿c轴的投影图可知本题所给晶体结构包含三个晶胞,则晶胞中Mg的个数为1;晶体结构中在正六棱柱体内共6个,则该物质的化学式为;由晶胞沿c轴的投影图可知,B原子在图中两个正三角形的重心,该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍,顶点到对边的垂线长度为,因此B-B最近距离为。
4.(1) 第三周期,第ⅣA族 p区元素 共价晶体 金刚石>碳化硅>硅 它们都是共价晶体,原子之间通过共价键相连接,原子半径:r(Si)>r(C)故三种晶体中共价键键长的大小比较;Si-C>C>Si>C-C,共价键键能大小的比较:Si-Si
碳化硅>硅 ABC
(2) C和Si同主族,非金属性C>S,空气中的溶于水形成,最高价氧化物对应水化物的酸性,故可与反应制 原硅酸脱水后,羟基相对数量减少,与水形成氢键的数目减少,同时可能发生交联形成空间网状结构
【详解】(1)①元素在元素周期表中的位置是第三周期,第ⅣA族,它属于p区元素,基态硅原子的电子排布式为。
②晶态由硅氧原子通过共价键直接构成,则晶体类型为共价晶体。共价键越牢固共价晶体的熔点越高,则硅、金刚石和碳化硅晶体的熔点由高到低的顺序为金刚石>碳化硅>硅,原因是:它们都是共价晶体,原子之间通过共价键相连接,原子半径:r(Si)>r(C)故三种晶体中共价键键长的大小比较;Si-C>C>Si>C-C,共价键键能大小的比较:Si-Si③A.二氧化硅晶体中,每个硅原子形成4个Si-O键,则1mol 晶体中含4mol Si-O键 ,A错误;
B.结合选项A可知,晶体中硅的杂化类型为sp3杂化,B错误;
C.每个Si原子与4个O原子相连,C错误;
选ABC。
④已知晶胞体积为V,晶体的密度为,则晶胞的质量为,阿伏加德罗常数为,的摩尔质量为60,则每个晶胞实际包含个硅原子。
(2)①原硅酸钠()溶液吸收空气中的会生成,则该反应为复分解反应,体现了碳酸的酸性大于原硅酸,结合元素周期律解释原因为: C和Si同主族,非金属性C>S,空气中的溶于水形成,最高价氧化物对应水化物的酸性,故可与反应制。
②原硅酸分子内有4个羟基,能与水形成氢键,导致原硅酸可溶于水,则从结构的角度解释脱水后溶解度降低的原因是:原硅酸脱水后,羟基相对数量减少,与水形成氢键的数目减少,同时可能发生交联形成空间网状结构。
5.(1) 1.5NA 3s13p33d1 PCl5PCl+PCl 正四面体形
(2) 13 使O原子上的电子云密度降低,O、H间键极性增强,易离解出H+
(3) a
【详解】(1)①白磷分子的空间构型为正四面体形,分子中含有6个磷磷键,则31 g白磷分子中含有的磷磷键的数目为×6×NAmol—1=1.5NA,故答案为:1.5NA;
②磷元素的原子序数为15,价电子排布式为3s23p3,由形成五氯化磷时,磷原子的一个3s电子激发入3d轨道后参与成键可知,激发态的价电子排布式为3s13p33d1,故答案为:3s13p33d1;
③由题意可知,五氯化磷发生与水类似的自耦电离电离出PCl阴离子和PCl阳离子,电离方程式为PCl5PCl+PCl;PCl离子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,离子的空间构型为正四面体形,故答案为:PCl5PCl+PCl;正四面体形;
(2)若苯酚羟基中的氧原子的杂化方式为sp2杂化,未参与杂化的2个p电子与苯环上6个碳原子中未参与杂化的6个p电子形成大π键,则分子中的13个原子一定在同一平面上;乙醇显中性而苯酚显酸性的原因是在大π键中氧原子的p电子云向苯环转移,使羟基中氧原子上的电子云密度降低,氧原子和氢原子间的结合力减弱,易离解出氢离子,故答案为:;13;使O原子上的电子云密度降低,O、H间的结合力减弱,易离解出H+;
(3)①由小立方体的结构可知,小立方体中位于顶点和面心的铁离子个数为8×+6×=4,位于棱上和体心的亚铁离子个数为12×+1=4,位于体内的钾离子个数为4,由电荷守恒可知,氰酸根离子的个数为4×3+4×2+4=24,则小立方体中铁粒子、钾离子和氰酸根离子的个数比为8:4:24=2:1:6,化合物的化学式为,故答案为:;
②由小立方体的结构可知,若所有铁粒子为等径小球,钾离子和亚铁离子的最近距离为晶胞体对角线的,则最短距离为apm;设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=10—30a3d,解得d=,故答案为:a;。
6.(1)
(2) 正四面体形 4 sp3
(3)8
(4)N>O>C
(5)NH3分子和PH3分子的空间结构均为三角锥形,分子中的中心原子,上均有1对孤电子对,N的电负性大于P,NH3中的成键电子对比PH3中的成键电子对更偏向于中心原子,同时N-H的键长比P-H的键长短,这样导致NH3中成键电子对之间的排斥力更大,键角更大(或其他正确答案)
(6) 6 2:13
【详解】(1)基态Ni2+的价层电子排布式为3d8,其价层电子排布图为 ;故答案为: 。
(2)中心原子价层电子对数为,其空间结构为正四面体形,其中Cl的价层电子对数为4,Cl的杂化轨道类型为sp3;故答案为:正四面体形;4;sp3。
(3)1mol CO有1mol σ键,Ni能与CO形成配合物Ni(CO)4,1 mol该配合物分子中含有的σ键数为8NA;故答案为:8。
(4)CO(N2H3)2中,根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,则C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;故答案为:N>O>C。
(5)氮和磷都是第V A族元素,NH3的键角(107.3°)大于PH3的键角(93. 6°),其原因是氮的电负性大于P的电负性,N对电子对的吸引力大于P对电子的吸引力,电子对越靠近,其排斥力越大;故答案为:NH3分子和PH3分子的空间结构均为三角锥形,分子中的中心原子,上均有1对孤电子对,N的电负性大于P,NH3中的成键电子对比PH3中的成键电子对更偏向于中心原子,同时N-H的键长比P-H的键长短,这样导致NH3中成键电子对之间的排斥力更大,键角更大(或其他正确答案)。
(6)①根据图2中NixO(x<1),则黑色小球为Ni,则图1中以体心的Ni2+分析,Ni2+的配位数为6。图2中O原子个数为,Ni原子个数为,则变为,因此x为,设n(Ni3+)和n(Ni2+ )分别为a、b,a+b=,3a+2b+( 2)=0,则a=,b=,则n(Ni3+):n(Ni2+ )=2:13;故答案为:2:13。
②图2中,若晶体密度为a g· cm-3,晶胞为,得到,则晶胞参数b=pm;故答案为:。
7.(1)D
(2) 弱
(3) 2 bd
(4) 6
【详解】(1)A.根据正负化合价的代数和为零可知,Cu2Te中Cu元素的化合价为+1价,故A错误;
B.由反应Ⅱ可知,TeO2为氧化剂,SO2为还原剂,氧化性:TeO2>SO2,故B错误;
C.Ⅱ中S元素化合价升高,SO2为还原剂,H2SO4为氧化产物,故C错误;
D.Te元素化合价由-2变为+6,生成1molTeO2理论上转移8mol电子,故D正确;
故答案为:D;
(2)①碲原子位于周期表中第五周期第ⅥA族,基态碲原子的简化电子排布式:[Kr]4d105s25p4,故答案为:4d105s25p4;
②非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性:S>Te,酸性:H6TeO6>H2SO4;向碲酸中通入SO2气体,H6TeO6将SO2氧化为H2SO4,本身被还原为TeO2与Te,化学反应方程式为:5SO2+3H6TeO6=2TeO2↓+Te↓+5H2SO4+4H2O,故答案为:弱;5SO2+3H6TeO6=2TeO2↓+Te↓+5H2SO4+4H2O;
(3)①由钛的某配合物结构图可知,甲基中C原子形成4个σ键,价层电子对数为4,为sp3杂化;其他C原子形成3个σ键,价层电子对数为3,为sp2杂化,C原子共有2种杂化方式,故答案为:2;
②由钛的某配合物结构图可知,Ti提供空轨道,O提供孤电子对,形成配位键,存在C-H键、C=C、C-C键、C-O键等共价键,故答案为:bd;
(4)由氮化钛晶体的晶胞结构图可知,与N原子距离最近且相等的Ti原子位于N原子的上下左右前后,该晶体结构中与N原子距离最近且相等的Ti原子有6个;设晶胞边长为apm,则晶胞体积为(a×10-10)3pm3,晶胞中Ti原子位于棱心和体心,个数为12×+1=4,N原子位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,则晶胞质量为g,根据,可得a=pm,与N原子的最近距离为边长的一半,即。
8.(1) 3d8 O>N>C>H>Ni B
(2) 1:1 >
(3)Sn与C同主族,Sn原子半径大,Sn-Sn键长较长,键能小,故灰锡不如金刚石稳定
(4)
【分析】本题考查基态离子的价电子排布式、元素电负性的比较、晶体中含有的σ键与π键数目之比以及晶胞中的相关计算。
【详解】(1)①Ni失去4s能级上的电子得到Ni2+,故基态Ni2+价电子排布式为3d8故答案为:3d8②根据电负性的变化趋势:同一周期随着原子序数的增大电负性逐渐增大,同一主族随着原子序数的增大电负性逐渐减小,因此丁二酮肟分子中所含元素的电负性由大到小的顺序为:O>N>C>H>Ni ③丁二酮肟分子内存在N提供孤电子对和Ni2+提供空轨道形成的配位键,不存在阴、阳离子之间形成离子键,氢键和范德华力均不属于化学键,则丁二酮肟分子内存在的化学键有配位键,还存在C-C、C=N、C-H等共价键;
(2)①已知单键均为σ键,双键为1个σ键和1个π键,三键为1个σ键和2个π键,则1分子Ni(CO)4中含有4个配位键,4个C =N,即含有8个σ键与8个π键,则晶体中含有的σ键与π键数目之比为8:8 =1:1
(3)Sn与C同主族,Sn 原子半径大Sn-Sn键的键长较长,键能小,故灰锡不如金刚石稳定;
(4)①硒化锌晶胞中相邻的Se2-与 Zn2+之间的距离是晶胞体对角线长度的四分之一,而晶胞体对角线的常数为晶胞棱长的倍,因此相邻的与之间的距离为apm;②根据硒化锌晶胞中相邻的Se2-与 Zn2+之间的距离是晶胞体对角线长度的四分之一分析,A点为, B点为,则 C点的原子坐标;③根据均摊法分析,一个晶胞中锌原子的个数为 4,硒原子个数为,所以晶胞的质量为, ρ= g*cm-3,因此 mol-1。
9.(1) [Ar]3d10 4s24p1或写1s22s22p63s23p63d104s24p1 GaN、GaP、GaAs均为共价晶体,原子半径:N(2)sp3
(3) N2O、CO2、CS2(任写一种) 直线形
(4) F>O>N>C>B 大于 2
(5) B ×1030
【详解】(1)①镓为第四周期ⅢA族的元素,基态Ga原子的核外电子排布为:[Ar]3d10 4s24p1或写1s22s22p63s23p63d104s24p1;
②GaN、GaP、 GaAs的结构类似于金刚石,则GaN、GaP、GaAs均为共价晶体,原子半径:N
③由图可知,c点锰原子在x、y、z轴上的投影坐标分别为0、、,则c点Mn的原子坐标为(0,,);根据“均摊法”,晶胞中含个Mn、个Ga、4个As,掺杂Mn之后,晶体中Mn、Ga、As的原子个数比为5:27:32;
(2)图中硫原子形成4个共价键且无孤电子对,为sp3杂化;
(3)等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,阴离子的等电子体有N2O、CO2、CS2等;阴离子的中心原子N原子的价层电子对数为,为sp杂化,空间构型为直线形;
(4)同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;HF、NH4BF4、CH3CH(OH)CH3,三种物质中除H外的各元素的电负性由大到小的顺序为F>O>N>C>B;由于氟的电负性大于氯,故H-F键的极性更大,故HF分子的极性大于HCl;离子中的1个氢和中心原子氮形成1个配位键,离子中的1个F和中心原子B形成1个配位键,则1mol氟硼酸铵NH4BF4中含有2mol 配位键。
(5)由投影可知,A为位于晶胞内部,原子数为8;B原子位于顶点和体心,根据“均摊法”,晶胞中含个B;C原子位于棱上和六个面上,晶胞中含个C;结合化学式Ag2HgI4可知,ABC分别为I、Hg、Ag,晶体密度为。
10.(1) 1s22s22p63s23p6 4s1 球形
(2) sp2 ,
(3)KF
(4)正四面体形
(5)BF3、BCl3、BBr3、BI3四种物质均为分子晶体且其结构相似,随着相对分子质量的增加,分子间范德华力增大,沸点升高
(6) Z
【详解】(1)钾为19号元素,基态钾原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6 4s1,能量最高的电子层为4s层,电子云轮廓图形状为球形;
(2)BF3分子中B原子没有孤电子对,其价层电子对数为3 ,中心原子的杂化方式为sp2杂化;BF3的空间构型为平面正三角形,BF3分子为四个原子,价层电子总数为24个,与其互为等电子体的阴离子为, ;
(3)同一周期从左到右,电负性增大,从上到下,电负性减小;氟代硼铍酸钾晶体 KBBF(KBe2BO3F2)组成元素中电负性最大的元素是氟,电负性最小的元素为钾,组成的物质为KF;
(4)KBF4中心B原子的价层电子对数=4+(3+1-1×4)=4,B原子的杂化方式为sp3杂化,空间构型为正四面体形;
(5)BF3、BCl3、BBr3、BI3四种物质均为分子晶体且其结构相似,随着相对分子质量的增加,分子间范德华力增大,沸点升高;
(6)X的个数为,Y的根数为,Z的个数为,K的个数为,结合化学式分析,图中代表硼原子的字母为Z,该KBBF晶体的晶胞参数分别为a pm 和 c pm,α=β=γ=90°,该晶胞含有3个KBe2BO3F2,晶胞的体积为a2c×10-30 cm3,,则晶体密度为g·cm-3。
11.(1) > H2S极性大于PH3,更易溶于极性溶剂水中
> > 乙炔
(2)AC
(3) 4
XY2
【详解】(1)①同周期元素,随着原子序数增大,电负性增大,电负性S>P;S的电负性大,则S-H键极性大于P-H键,根据相似相溶原理,H2S极性大于PH3,更易容易极性溶剂水中;
故答案为:>;H2S极性大于PH3,更易容易极性溶剂水中;
②从sp3到sp,s轨道比例增大,而s轨道离核近,自然对电子的吸引能力强,所以电负性就强;乙炔分子中,碳碳叁键的电负性强,电子 云更偏向碳原子,所以氢原子更容易解离而失去氢原子,表现出酸性,,故乙炔易与金属钠反应;
故答案为:>;>;乙炔;
(2)A.核外电子层越多,粒子半径越大,镍失去的电子越多,原子半径越小,则半径:⑤>②>③,A正确;
B.电子从激发态到基态会释放能量形成发射光谱,因此用光谱仪可捕捉到发射光谱,未成对电子多的为②④⑤,B错误;
C.能量越高越易失电子,基态原子的第一电离能小于第二电离能,电离一个电子所需最低能量:③>①>④,C正确;
D.能量越低越易得电子,⑤>④>③,D错误;
故答案为为:AC;
(3)①根据晶体对称性,需要在顶点及面心补全;
故答案为: ;
②晶体中粒子位于顶点及面心,故其有4中不同的取向;
故答案为:4;
③XY2粒子均位于顶点及面心上,故该物质的化学式XY2;
故答案为:XY2。
12.(1) 第四周期VIII族 d 形成Fe-Cu或C原电池加快纳米铁粉去除的反应速率
(2) 8
(3)Fe2+外围电子排布为3d6,再失去一个电子可形成3d5的半满稳定结构
(4)异硫氰酸或H-N=C=S
【详解】(1)①铁为26号元素,基态铁原子的核外电子排布式为:;其在周期表中的位置为:第四周期VIII族;属于d区元素;
②其他条件相同的条件下,纳米铁粉~活性炭铜粉相较于单纯的纳米铁粉,形成Fe-Cu或C原电池加快纳米铁粉去除硝酸根的反应速率,故答案为:形成或C原电池加快纳米铁粉去除的反应速率;
(2)①由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的铁原子与位于体对角线一处的镁原子的距离最近,则铁原子的配位数为8;
②由晶胞结构和题给信息可知,合金储满氢的晶胞中位于顶点和面心的铁原子个数为,位于体内的镁原子个数为8,位于体心和棱上的氢分子个数为,则所得晶体的化学式为:;
(3)Fe为26号元素,外围电子排布为,不是稳定结构,容易再失去1个电子,故答案为:外围电子排布为,再失去一个电子可形成的半满稳定结构;
(4)异硫氰酸中H-N键极性强,分子间存在氢键,而硫氰酸分子间只存在分子间作用力,所以异硫氰酸的沸点高于硫氰酸,故答案为:异硫氰酸或H-N=C=S。
13.(1) (或) 12
(2)b
(3)共价晶体
(4) 分子晶体 sp3
(5)GeO
【详解】(1)①Cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,失去4s能级1个电子形成Cu+,Cu+基态时电子排布式为1s22s22p63s23p63d10(或);
②距离顶点的Cu原子最近的Cu原子位于面心,个数为=12;
(2)同主族自上而下第一电离能减小,P元素3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,故Si的第一电离能最小,由图中第一电离能可知,c为Si,P原子第四电离能为失去3s2能中1个电子,为全满稳定状态,与第三电离能相差较大,可知b为P、a为C,故答案为:b;
(3)常压下,氮化镓的晶体熔点1700℃,故其晶体类型为共价晶体,故答案为:共价晶体;
(4)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,As原子4p轨道为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能:Br>As>Se>Ge;四氯化锗熔沸点很低,属于分子晶体;四氯化锗中Ge形成4个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为4,Ge原子杂化方式为:sp3;故答案为:Br>As>Se>Ge;分子晶体;sp3;
(5)根据均摊法,晶胞中Ge原子数目为4,O原子数目为8×+6×=4,则化学式为GeO。
14.(1) p
(2)平面正三角形
(3) 离子晶体 H<C<N
(4)大于
(5)
【详解】(1)Ge与C是同族元素,基态Ge原子价电子排布式为4s24p2,则价电子排布图为,属于p区;
(2)中阴离子中心原子价层电子对数为3+0=3,其阴离子的空间结构是平面正三角形;
(3)①离子液体[EMIM][],含有阳离子和阴离子,则说明该物质的晶体类型是离子晶体;②根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,则离子中组成元素的电负性由小到大的顺序是H(4)独立的分子中H N H的键角为107.3°,中氨气没有孤对电子,独立的分子中氮有一对孤对电子,由于孤对电子对成对电子的排斥力大于成对电子对成对电子的排斥力,因此单独的氨气中H N H的键角变小,则离子中H N H的键角大于107.3°;
(5)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图甲所示,已知晶胞边长为apm,可以理解为硒化锌(ZnSe)晶胞中八个小立方体,而锌在这八个小立方中的四个立方体的中心,形成的等腰直角三角形,腰长为晶胞参数的一半即,晶胞中两个Zn原子之间的距离是间距是;
乙图为甲图的俯视图,A点坐标为(0,0,0),B点坐标为,则D点为甲图的右上前的那个Zn,其坐标为;
晶胞中锌有4个,Se有个,若该晶胞密度为,得到,则阿伏加德罗常数。
15.(1) 第四周期第ⅡB族 9
(2)B(3) 平面三角形
(4)1:1
(5) 4
(6) (或者)
【详解】(1)元素Zn的原子序数是30,在周期表中的位置为第四周期第ⅡB族:基态硫原子中核外电子空间运动状态有1s、2s、3s分别有1种,2p和3p各有3种,共有9种;
(2))氨硼烷分子中,与N原子相连的H呈正电性,则N的电负性比H大,与B原子相连的H呈负电性,则H的电负性比B大,故氨硼烷分子中原子的电负性从小到大的顺序为B(3)的中心原子B的价层电子对数为,根据价层电子对互斥理论可知,的空间构型为平面三角形:基态B原子电子排布式为;
(4)平均每两个晶胞立方体中含有一个,故每个晶胞中个数为,Fe离子在8个顶点,故Fe离子数目为,在棱上,的个数为,普鲁士蓝的平均化学式为,设Fe的平均化合价为x,则,解得,故与的个数比为1:1;
(5)N有孤电子对,有空轨道,分子中有2个N已经形成3条共价键,故这两个N的孤电子对进入的空轨道可形成2条配位键,另外两个N形成两条共价键,故与形成共价键,分子表示为 ,Fe2+配位数为4。
(6)A原子位于晶胞顶点和面心,所以A有个,B原子位于晶胞内,有8个,因此化学式为(或者),按密度定义得:,所以。
16.(1) 同位素 第四周期第Ⅷ族 d 1:5或5:1
(2)4:6:3
(3)[Co(NH3)5(SO4)]Br
(4) 配位键 sp2、sp3
【详解】(1)Fe、Fe、Fe、Fe四种原子,质子数相同而中子数不同,它们互称为同位素;Fe原子序数为26,核外电子排布式为[Ar]3d64s2,其位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族;在元素周期表分区中属于d区元素;基态Fe2+的价电子排布式为3d6,两种自旋状态的电子数之比为1:5或5:1。
(2)由晶胞图可知,δ、γ、α三种晶胞中铁原子的配位数分别为8、12和6,其配位数之比为4:6:3。
(3)在第二种配合物溶液中加BaCl2溶液,无明显现象,说明属于内界,Br-属于外界,且Co3+的配位数是6,则该配合物的结构式为[Co(NH3)5(SO4)]Br。
(4)①该结构中,Ni2+提供空轨道,N原子提供孤电子对,所以氮镍之间形成的化学键为配位键;
②碳氮双键中C原子为sp2杂化,甲基中C原子为sp3杂化,则该结构中,碳原子的杂化轨道类型有sp2、sp3。
17.(1)H2
(2)2
(3) N > 分子中没有孤电子对,有2对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,排斥力越大,键角越小,所以小于的键角
(4) 8 22.4
【详解】(1)NaH遇水反应的方程式为:,NaH中-2价H与中+1价H结合生成氢气,可知氢气既是氧化产物也是还原产物,故答案为:H2;
(2)Ti的原子序数为22,基态原子核外电子排布式为[Ar]3d24s2,有2个未成对电子,故答案为:2;
(3)①根据H、B、N在周期表中的位置可知电负性:N>B>H,电负性最大的是N,故答案为:N;
②与价电子对数均为4,但分子中没有孤电子对,有2对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,排斥力越大,键角越小,所以小于的键角,故答案为:>;分子中没有孤电子对,有2对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,排斥力越大,键角越小,所以小于的键角;
(4)①以顶点面心的Fe为例,Fe原子最近的Mg原子个数为8,故答案为:8;
②在晶胞中,Fe原子位于顶点和面心,个数为,Mg原子位于体内有8个, 则晶胞的质量为:,该合金的密度,故答案为:;
③分子在晶胞的体心和棱心位置,则1个晶胞中储存氢气的个数为:,晶胞中Mg原子与氢气的关系:;含Mg48g即2molMg吸收1mol氢气,标准状况下体积为22.4L,故答案为:22.4。
18.(1) O
(2) sp2 平面三角形
(3)NH3分子中N原子的孤电子对进入Ag+的空轨道形成配位键后,原孤电子对与成键电子对间的作用变为成键电子对间的排斥,排斥作用减弱
(4) (,,)
(5)8
【详解】(1)铜为29号元素,基态铜原子的价电子轨道表示式为;第二周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但VA族最外层为半满稳定结构,其第一电离能大于同周期的O,因此第一电离能介于C、N之间的第二周期元素为O;
(2)SO3中心S原子的价层电子对数为,无孤对电子,S采用sp2杂化;分子构型为平面三角形;
(3)NH3分子与[Ag(NH3)2]+中NH3分子的中心N原子的价层电子对数均为4,但氨气分子中N原子存在一对孤电子对;[Ag(NH3)2]+中NH3分子中N原子的孤电子对进入Ag+的空轨道形成配位键后,原孤电子对与成键电子对间的作用变为成键电子对间的排斥,排斥作用减弱,因此[Ag(NH3)2]+中H-N-H键角变大;
(4)①由晶胞结构可知Zn位于顶点和面心,个数为;S位于晶胞体内,个数为4,则晶胞质量为:,晶胞边长为apm,则晶胞体积为:(a×10-10)3cm3,晶胞密度=;
②A原子的坐标为(0,0,0),B原子坐标为(,,),结合晶胞结构可知C原子坐标为(,,);
(5)结合投影以及部分Cu、N原子的坐标可知N原子位于立方体的顶点,Cu原子位于棱心,距离Cu原子相等且最近的Cu原子位于相邻的棱上,个数为8。
答案第1页,共2页
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