热点题空专练 分子结构与性质
1.解析:(1)同周期主族元素从左至右,第一电离能整体呈增大的趋势,但P的3p能级为半充满状态,较稳定,其第一电离能大于同周期相邻主族元素,故P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为Cl>P>S。SO2Cl2中S、O原子间形成双键,S、Cl原子间形成单键,根据价层电子对互斥模型可知,双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力,斥力越大,键角越大,则键角:∠OSCl>∠ClSCl。(2)CS2、H2S、均为分子晶体,但分子间能形成氢键,沸点最高。
答案:(1)Cl、P、S 同周期主族元素从左至右,第一电离能整体呈增大的趋势,但P的3p能级为半充满状态,较稳定,其第一电离能大于同周期相邻主族元素,故P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为Cl>P>S > 根据价层电子对互斥模型可知,双键与双键之间的斥力>单键与单键之间的斥力,斥力越大,键角越大,则键角:∠OSCl>∠ClSCl (2) NH2(CH2)2NH2分子间能形成氢键,沸点最高
2.解析:(1)根据分子Ⅰ的空间结构可知,Se原子形成两个共价单键,Se原子的价电子数为6,分子Ⅰ中Se原子上还含有两个孤电子对,则分子Ⅰ中的两个Se原子的价层电子对数均是4,Se原子采取sp3杂化,通过旋转Se原子与苯环之间的单键,可得到以Se—Se所在直线为棱的二面角,故分子Ⅰ的空间结构可能为二面角形。(2)根据分子Ⅳ的空间结构可知,Se原子形成两个σ键,有两个孤电子对;O原子形成1个双键,有两个孤电子对;S原子形成4个σ键,没有孤电子对,S原子的杂化类型是sp3。(3)中Si—N—Si的键角为120°,则的空间结构为平面三角形,N(SiH3)3中N原子的杂化类型为sp2。A项,Al(OCH3)3中Al原子形成3个共价单键,无孤电子对,则价层电子对数为3,Al原子的杂化类型为sp2,符合题意;B项,根据NH3BH3的电子式可知,B原子的价层电子对数为4,则B原子的杂化类型为sp3,不符合题意。
答案:(1)通过旋转Se原子与苯环之间的单键,可得到以Se—Se所在直线为棱的二面角,故分子Ⅰ的空间结构可能为二面角形 (2)Se、O sp3 (3)A
3.(1)或
(2)①4FeSSH+4O2===4FeOOH+S8 ②四氯乙烯与S8都是非极性分子,符合“相似相溶”规律 ③S8分子中S原子采取sp3杂化,无剩余的p轨道用于形成π键
4.解析:(1)氢化钡是沸点较高的离子晶体,氨分子和水分子是沸点低的分子晶体,水分子间形成氢键的数目多于氨分子,分子间作用力大于氨分子,水的沸点高于氨,所以简单氢化物的沸点由高到低的顺序为BaH2>H2O>NH3。(2)硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0,氮原子的杂化方式为sp2,碳酸根离子和三氧化硫分子与硝酸根离子的原子个数都为4、价电子数都为24,互为等电子体。(3)分子中甲基为推电子基团,会使氨基中氮原子电子云密度大于,碱性强于;分子中氮原子不能与苯环形成p-π共轭,氨基中氮原子电子云密度大于,碱性强于,所以碱性最弱的为
答案:(1)[Xe]6s2 BaH2>H2O>NH3
(2)sp2 平面三角形 ac (3)
5.解析:(1)AlCl3二聚物中Cl的孤电子对和Al形成配位键,结构简式为,其中Al形成4个σ键没有孤电子对,杂化方式为sp3。(2)水分子①的键角大于104.5°,原因是水分子①中形成氢键,导致中心氧原子孤电子对对成键电子对斥力减小。
答案:(1) sp3
(2)[Cu(H2O)4]SO4·H2O abde 大于 水分子①中形成氢键,导致中心氧原子孤电子对对成键电子对斥力减小
6.解析:(2)硫脲结构简式为,因为C==S中有π键,产生的斥力更大,故∠N—C—N小于∠N—C—S;硫脲与反应后生成物的结构简式为,硫脲将Ce4+还原为Ce3+,产物还有F-、HF,该反应的离子方程式为===2F-+2HF+C2H6N4S2+2Ce3+。
答案:(1)第六周期第ⅢB族 (2)小于 ===2F-+2HF+C2H6N4S2+2Ce3+(写成结构式也给分)
7.(1)H3BO3 BF3>NF3BF3 中心硼原子为sp2杂化,B有一条未杂化的p轨道,此p轨道与三个F原子的p轨道重叠,生成大π键(从而使B—F键长远比B和F的半径之和小 N
(2)24 2
热点题空专练 晶体结构与性质
1.解析:(1)②根据均摊法可知,六方氮化镓晶胞中含有个=6个Ga,含有个=6个N,其组成为Ga6N6。(2)②立方氮化镓的密度ρ== g·cm-3。
答案:(1)①共价 ②Ga6N6 (2)① ②
2.解析:观察晶胞结构图,以晶胞体心的Ca2+为例,与该Ca2+距离相等且最近的Ca2+位于晶胞的棱上,共12个。Ca2+位于6个面上的O2-构成的(正)八面体的体心。
1个晶胞中含O2-的个数为8×+6×=4,含Ca2+的个数为12×+1×1=4。CaO晶体的密度ρ=== g· cm-3。该晶胞若沿体对角线投影,如下:
晶胞中顶角的O2-的投影在大六边形的顶点和中心处,面心的O2-的投影在小六边形的顶点处,则将O2-投影在投影面上得到投影图为,故选B项。
答案:12 (正)八面体 B
3.解析:由晶胞结构可知,晶胞中碳原子与碳原子的最大距离为体对角线,则距离为b nm;晶胞中位于顶角、面心、体内的碳原子个数为8×+6×+4=8,晶体的密度为=×1021 g·cm-3。
答案:b ×1021
4.解析:根据图示可知[HfBr6]n-个数为8×+6×=4,K+个数为8,故其化学式为K2[HfBr6],该晶体的密度为ρ== g·cm-3。
答案:K2[HfBr6]
5.解析:(1)晶胞中位于棱上和体内的八面体个数为4×+2=3,位于棱上和体内的平面三角形的个数为8×+4=6,则晶体中含有的八面体和平面三角形的个数比为1∶2;由化合价代数和为0可知,八面体为Ba6O10+、平面三角形为,则晶体的化学式为Ba6O(ReN3)2。(2)设晶体的密度为d g·cm-3,由晶胞的质量公式可得:=asin 60°×a×c×10-30×d,解得d=×1030=×1030。
答案:(1)1∶2 Ba6O(ReN3)2 (2)×1030
6.解析:(2)②由晶胞结构可知,晶胞中位于顶角和面心的镓原子个数为8×+6×=4,位于体内的氮原子个数为4,晶胞中氮原子和氮原子之间的最短的核间距为面对角线长度的一半,则由题意可知,晶胞参数为b nm,设晶体的密度为d g·cm-3,由晶胞的质量公式可得:=(b×10-7)3d,解得d=。
答案:(1)4 FeNi2 (2)① ②
7.解析:(1)NiO晶胞与NaCl相同,所以一个镍离子周围最近的氧离子有6个,同样一个氧离子周围最近的镍离子也有6个,一个晶胞中含有4个NiO,Ni2+与最近的O2-核间距离为a nm,则晶胞参数为2a nm,NiO晶体的密度为 g·cm-3。
(2)①晶胞中Pr的个数为8×+2=4,Ni原子的个数为8×+1=2,O原子的个数为16×+4×+2=8,Pr、Ni、O原子个数比为4∶2∶8=2∶1∶4,化学式为Pr2NiO4;②晶胞的质量为 g= g,晶胞的体积为a2b×10-21 cm3,因此晶体的密度为 g·cm-3。
答案:(1)6 (2)①Pr2NiO4 ②
8.解析:(1)由题图1晶胞结构可知,K+位于晶胞的顶角,以其中一个K+为例,与K+距离相等且最近的F-在K+所在顶角的面心上,数目为×3×8=12。若Mg2+位于晶胞的顶角,则K+位于晶胞的体心。(2)1个重复单元中K+的个数为8×=1,Mg2+的个数为2,F-的个数为10×+1=6,Eu2+或空位的个数之和为4×=1,根据电荷守恒可知,Eu2+的个数是=0.5,故空位的个数为0.5,所以晶体中K+数目与空位数目之比为2∶1。该晶体的密度为 g·cm-3= g·cm-3。
答案:(1)12 体心 (2)2∶1
高考大题集训 物质结构与性质综合题
1.解析:(1)Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族,基态Sn原子的最外层电子排布式为5s25p2,Sn的基态原子最外层轨道表示式为。(2)①SnCl2中Sn的价层电子对数为2+×(4-2×1)=3,故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形。②SnCl4中Sn的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4,无孤电子对,故Sn采取sp3杂化,则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。(3)①灰锡具有立方金刚石结构,金刚石中每个碳原子以单键与其他4个碳原子相连,所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个。②根据“均摊法”,白锡晶胞中含Sn原子数为8×+1=2,灰锡晶胞中含Sn原子数为8×+6×+4=8,所以白锡与灰锡的密度之比为∶=。(4)将SnO2与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至800 ℃,由于固体之间反应慢,未明显发生反应;若通入空气在800 ℃下,SnO2能迅速被还原为单质Sn,通入空气的作用是与焦炭在高温下反应生成CO,CO将SnO2还原为单质Sn,有关反应的化学方程式为2C+O22CO、2CO+SnO2Sn+2CO2。
答案:(1) (2)平面三角形 sp3杂化 (3)4 (4)与焦炭在高温下反应生成CO,CO将SnO2还原为单质Sn
2.解析:(4)结合题干所给配合物Ⅱ和Ⅲ的结构,钒的化合价分别为+4和+3,配合物Ⅱ中氮原子间是氮氮单键,配合物Ⅲ中为氮氮双键, N2中为氮氮三键,故配合物Ⅱ中两个氮原子间键长最长。(5)①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据,这些钒原子填充在锑原子构成的八面体空隙中,周围紧邻的锑原子数为6;锑和磷同族,锑原子位于第五周期第ⅤA族,其基态价层电子排布式为5s25p3;②CsV3Sb5中V带的总的正电荷为+9, 当替代原子为Sn时,化合价可能为+4或+5价态形式,故a正确;Ti、Cr属于第四周期元素,Nb、Sn属于第五周期元素,故b错误;Sn是第ⅣA族元素,不属于过渡元素,故c错误;钒原子填充在锑原子形成的八面体空隙中,替代原子与原离子的离子半径相近,才能填充进去,故d正确。
答案:(1)C、O、P、Cl (2)根据VSEPR模型,氧原子的价层电子对数为4,其中孤电子对数为2,成键电子对之间呈角形 (3)N (4)配合物Ⅱ (5)①6 5s25p3 ②ad
3.解析: (3)的中心原子S的价层电子对数为4,无孤电子对,空间结构为四面体形可看作是中1个O原子被S原子取代,则的空间结构为四面体形。(4)过程ⅱ中断裂的只有硫硫键,根据反应机理可知,整个过程中最终转化为,S最终转化为Ag2S。若过程ⅰ所用的试剂为SO3和35S,过程ⅱ的含硫产物是SO4和S。(5)由晶胞结构可知,1个晶胞中含有个=4个[Mg(H2O)6]2+,含有4个;该晶体的密度ρ== g·cm-3。(6)具有孤电子对的原子就可以给中心原子提供电子配位。中的中心S原子的价层电子对数为4,无孤电子对,不能做配位原子;端基S原子含有孤电子对,能做配位原子。
答案:(1)3s23p4 (2)I1(O)>I1(S),氧原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,不易失去一个电子 (3)四面体形 (4)SO4和S (5)4 ×1021 中的中心S原子的价层电子对数为4,无孤电子对,不能做配位原子;端基S原子含有孤电子对,能做配位原子
4.解析:(1)根据电负性:F>O,HOF中F为负价,水解时生成HF和HOOH(H2O2)。(2)ClO2中存在,Cl杂化类型为sp2杂化,ClO2中大π键,斥力大,O—Cl—O键角大于Cl—O—Cl键角。(3)根据晶胞结构,晶胞中Cu∶K∶F=1∶2∶4,可确定一个该晶胞中K为4个,Cu为2个,F为8个,ρ= g·cm-3=×1030 g·cm-3。
答案:(1)分子晶体 H2O2、HF (2)sp2 > 键长:ClO25.解析:(2)②由题图可知,晶胞中4个位于棱上,8个位于顶点,则的个数为4×+8×=2。晶胞中有2个S2-位于体内,因此晶胞中S的总价态为2×(-2)+2×(-2)=-8,由晶胞可知Cu位于晶胞内部,则晶胞中Cu的总个数为6个,设Cu+的个数为x,Cu2+的个数为y,则x+y=6,x+2y=8,联立二式解得x=4,y=2,故N(Cu+)∶N(Cu2+)=2∶1;晶体中微粒间作用力有离子键与共价键。
答案:(1)①> ②(C2H5)3N结构中的N原子有孤电子对,与H+形成配位键 (2)①3d9 ②2 2∶1 ③bc
6.解析:(2)①区分晶体与非晶体的最可靠的科学方法是X射线衍射法。②由均摊法知γ-AgI晶胞中的碘离子数为8×+6×=4,α-AgI晶胞中的碘离子数为8×+1=2,则γ-AgI晶胞的体积为 g÷7.0 g·cm-3,α-AgI晶胞的体积为 g÷6.0 g·cm-3,故两者体积之比为12∶7。(3)配合物中,金属离子通常提供空轨道,配体提供孤电子对,则Cu+的4s空轨道与C2H4分子的π键电子形成配位键。C2H4能与Cu+形成配合物而吸附在Y分子筛上,C2H6中无孤电子对,不能与Cu+形成配合物而无法吸附,通过这种分子筛分离C2H4和C2H6,优点是识别度高,能有效将C2H4和C2H6分离,分离出的产物中杂质少,纯度较高。
答案:(1)吡咯分子间形成氢键 (2)①D ②12∶7 (3)4s空轨道 识别度高,能有效将C2H4和C2H6分离,分离出的产物中杂质少,纯度较高热点题空专练 分子结构与性质
1.含硫物质在自然界中分布广泛,且与我们的生活密切相关。回答下列问题:
(1)P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为________________,其原因是_____________________________________________________。
化合物磺酰氯(SO2Cl2)中键角∠OSCl________(填“>”“<”或“=”)∠ClSCl,原因是_______________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)代森锌()是一种广谱杀菌剂。其分解得到的属于非金属化合物的产物有CS2、H2S、NH2(CH2)2NH2,这三种化合物中沸点最高的是________,其主要原因是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
2.一种含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路线如图所示。
(1)分子Ⅰ的空间结构可能为二面角形(从一条直线出发的两个半平面组成的图形为二面角,这条直线叫做二面角的棱,如所示),从物质结构的角度说明理由:__________________________________________________________________。
(2)分子Ⅳ中具有孤电子对的原子有________(填元素符号)。其中S原子的杂化类型为________。
(3)已知:N(SiH3)3中Si—N—Si的键角为120°。下列划线原子与N(SiH3)3中N原子的杂化类型相同的是________(填字母)。
A.Al(OCH3)3 B.NH3BH3
3.(1)α-FeOOH的结构中,每个Fe(Ⅲ)与羟基氧和非羟基氧构成了FeO3(OH)3八面体,相同环境的氧原子之间构成正三角形。请在如图中补充完整该八面体的结构。
(2)α-FeOOH可用于脱除烟气中的H2S。脱硫、再生过程中可能的物质变化如图1所示。生成的S8(结构如图2所示)覆盖在α-FeOOH的表面。
①写出反应Ⅱ的化学方程式:____________________________________________
_____________________________________________________________________。
②工业可使用四氯乙烯(C2Cl4)溶解S8并实现与α-FeOOH分离。四氯乙烯能溶解S8的原因是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③部分环状分子(如苯)中由于存在大π键,增强了分子的稳定性。S8分子中不能形成大π键的原因是___________________________________________________
_____________________________________________________________________。
4.(2024·郴州模拟,节选)(1)基态Ba原子的简化电子排布式为________,N、O、Ba简单氢化物的沸点由高到低的顺序为________________(填化学式)。
(2)中N原子的杂化方式为________,空间结构为________,下列离子或分子与互为等电子体的是________(填字母)。
a. b.
c. d.
(3)苯胺()中N原子与苯环形成p-π共轭,的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱性最弱的是________。
5.(2024·青岛一模,节选)(1)AlCl3、FeCl3等金属氯化物易发生二聚,写出AlCl3二聚物的结构式:________,该分子中Al原子的杂化方式为________。
(2)CuSO4·5H2O简单的平面结构如图,则该晶体的化学式应表示为_____________________________________________________________________。
该晶体中含有的粒子间作用力有________(填字母)。
a.离子键 b.氢键 c.非极性共价键 d.极性共价键 e.配位键
水分子①的键角________(填“大于”“小于”或“等于”)104.5°,原因为____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)[Cu(H2O)4]SO4·H2O abde 大于 水分子①中形成氢键,导致中心氧原子孤电子对对成键电子对斥力减小
6.(2024·九江二模,节选)(1)铈(Ce)原子序数为58,其在元素周期表中的位置____________________________________________________________________。
(2)硫脲结构简式为,则硫脲中的键角:∠N—C—N________(填“大于”“小于”“等于”)∠N—C—S;硫脲与反应后生成物的结构简式为,写出该反应的离子方程式:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
7.(1)(2024·揭阳模拟,节选)常温下,F2与硼单质反应生成BF3,BF3为缺电子结构,通入水中产生三种酸分别为HBF4、HF和________(填化学式)。BF3和NF3BF3中F—B—F的键角大小顺序是__________________,实验测得BF3中3个B—F键长远比B和F的半径之和小,原因是_____________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
NF3BF3中形成配位键的配位原子为________。
(2)(2024·郑州模拟,节选配离子结构如图所示,Co3+位于正八面体的中心,则1个配离子中σ键的个数为________的空间结构有________种。
热点题空专练 晶体结构与性质
1.(2024·湛江一模,节选)氮化镓是目前应用最广泛的半导体材料之一,目前广泛应用于相控阵雷达、快速充电器等行业。氮化镓有不同的晶型,其中六方氮化镓和立方氮化镓之间可以相互转化。
(1)①六方氮化镓晶体硬度极高,熔点为1 700 ℃,其高温熔融物不导电。六方氮化镓属于________晶体。
②写出六方氮化镓晶胞的组成:________。
(2)①已知AGa的坐标为,请写出BN的坐标______________。
②若立方氮化镓的边长为a nm,则其密度为____________g·cm-3(列出计算式)。
2.(2024·开封质检)钙是组成动物牙齿和骨骼的重要成分,其重要的氧化物CaO的晶胞结构如图所示。
该晶胞属于立方晶系,与Ca2+距离相等且最近的Ca2+有________个;Ca2+位于O2-构成的________的体心,已知CaO的摩尔质量为56 g·mol-1,晶胞棱长为a pm,NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为________g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。该晶胞若沿体对角线投影,则O2-的投影图为________(填字母)。
A B C D
3.(2024·黄山一模,节选)CO可以用于生产多晶金刚石箔,将一氧化碳和氢气混合,在高温高压下通过催化剂使之沉积在金属基底上,形成金刚石晶体。金刚石的晶胞如图所示,晶胞参数为b nm,晶胞中C与C间的最大距离为________nm,晶体密度为________g·cm-3(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA)。
4.(2024·青岛一模,节选)金属Hf溴化物离子八面体钾盐晶胞结构如图,化学式为________。已知晶胞参数为a nm,则该晶体的密度为________ g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值,该化合物式量为M)。
5.(2024·济南一模,节选)含氮物质在工业上应用非常广泛。将单质钡(Ba)、铼(Re)以一定比例混合,于特制容器中加热,依次通入N2、O2可制得某黑色晶体,该晶体晶胞如图所示,含有多个由Ba(+2)、Re(+4)、O(-2)和N(-3)组成的八面体与平面三角形,括号中为其化合价。
(1)该晶体中含有的八面体和平面三角形的个数比为________,晶体的化学式为______________。
(2)晶胞参数为a pm、a pm、c pm,α=β=90°,γ=120°,该晶体的密度为___________________________________g·cm-3(写出表达式)。
6.(1)(2024·怀化二模,节选)某种铁镍合金的立方晶胞如图所示,镍原子的配位数为________;该合金的化学式为________。
(2)(2024·黄山二模,节选)NH3与镓(Ga)在高温下生成GaN,氮化镓晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替,顶角和面心的碳原子被Ga原子代替。
①以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置,称作原子分数坐标。B原子分数坐标为,则A原子分数坐标为______________。
②若NA为阿伏加德罗常数的值,GaN晶胞中N原子与N原子之间最短的核间距是b nm,则GaN晶体的密度为__________________g·cm-3(只列计算式)。
7.(1)(2024·邯郸二模,节选)氧化镍(NiO)是一种重要的半导体材料,其晶体结构与NaCl相同,其中每个镍离子周围有________个最近的氧离子,Ni2+与最近的O2-核间距离为a nm,则NiO晶体的密度是________g·cm-3(写出表达式即可)。
(2)(2024·北京名校模拟,节选)相较于钙钛矿,类钙钛矿结构材料具有高温稳定性等优点。一种类钙钛矿结构材料含Pr(镨)、Ni和O元素,晶胞形状为长方体,边长分别为a nm、a nm、b nm,如图所示:
①该物质的化学式为________。
②阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为________g·cm-3。
8.某立方卤化物可用于制作光电材料,其晶胞结构如图1所示,当部分K+被Eu2+取代后可获得高性能激光材料,其基本重复单元如图2所示。
(1)图1中与K+距离相等且最近的F-有________个;若Mg2+位于晶胞的顶角,则K+位于晶胞的________。
(2)图2中,晶体中K+数目与空位数目之比为________;若Eu的摩尔质量为b g·mol-1,NA表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为________________ g·cm-3(用含b和NA的代数式表示)。
高考大题集训 物质结构与性质综合题
1.(2024·北京卷,T15)锡(Sn)是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。
(1)Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整:
(2)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物,SnCl2可被氧化得到SnCl4。
①SnCl2分子的VSEPR模型名称是____________。
②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的________轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
(3)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图,白锡具有体心四方结构;灰锡具有立方金刚石结构。
①灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有________个。
②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为V1 nm3和,则白锡和灰锡晶体的密度之比是________。
(4)单质Sn的制备:将SnO2与焦炭充分混合后,于惰性气体中加热至800 ℃,由于固体之间反应慢,未明显发生反应。若通入空气在800 ℃下,SnO2能迅速被还原为单质Sn,通入空气的作用是_____________________________________。
2.(2023·海南卷,T19)我国科学家发现一种钡配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂,反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。
(代表单键、双键或三键)
回答问题:
(1)配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种,它们是________。
(2)配合物Ⅰ中,R′代表芳基,V—O—R′空间结构呈角形,原因是_____________________________________________________________________。
(3)配合物Ⅱ中,第一电离能最大的配位原子是________。
(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中,钒的化合价分别为+4和+3,配合物Ⅱ、Ⅲ和N2三者中,两个氮原子间键长最长的是________。
(5)近年来,研究人员发现含钒的锑化物CsV3Sb5在超导方面表现出潜在的应用前景。CsV3Sb5晶胞如图1所示,晶体中包含由V和Sb组成的二维平面(见图2)。
①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据,这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为________。锑和磷同族,锑原子基态价层电子排布式为________。
②晶体中少部分钒原子被其他元素(包括Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代,可得到改性材料。下列有关替代原子说法正确的是________。
a.有+4或+5价态形式
b.均属于第四周期元素
c.均属于过渡元素
d.替代原子与原离子的离子半径相近
3.(2023·北京卷,T15)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。
(1)基态S原子价层电子排布式是________。
(2)比较S原子和O原子的第一电离能大小,从原子结构的角度说明理由:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)的空间结构是________。
(4)同位素示踪实验可证实中两个S原子的化学环境不同,实验过程为。过程ⅱ中断裂的只有硫硫键,若过程ⅰ所用试剂是SO3和35S,过程ⅱ含硫产物是________。
(5)MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体,边长分别为a nm、b nm、c nm,结构如图所示。
晶胞中的[Mg(H2O)6]2+个数为________。已知MgS2O3·6H2O的摩尔质量是M g·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为________g·cm-3。(1 nm=10-7 cm)
(6)浸金时作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2O3)2]3-。分别判断中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由:___________________________________________________________________。
4.(2023·山东卷,T16)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(。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为____________;O—Cl—O 键角__________(填“>”“<”或“=”)Cl—O—Cl键角。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)。
5.(1)(2023·福建卷,T14节选)①物质在水中的溶解性:________(填“>”或“<”)
②请从物质结构角度分析,(C2H5)3N能与HCl反应的原因是_____________________________________________________________________。
(2)(2023·福建卷,T11节选)铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝,其晶胞结构如图。
①基态Cu2+的价电子排布式为________。
②晶胞中含有________个,N(Cu+)∶N(Cu2+)=________。
③晶体中微粒间作用力有________(填标号)。
a.氢键 b.离子键
c.共价键 s.金属键
6.(1)(2023·辽宁卷,T17节选)噻吩()沸点低于吡咯()的原因是_____________________________________________________________________。
(2)(2023·重庆卷,T17节选)α-AgI可用作固体离子导体,能通过加热γ-AgI制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图所示(为了简化,只画出了碘离子在晶胞中的位置)。
①测定晶体结构最常用的仪器是________(填字母)。
A.质谱仪 B.红外光谱仪
C.核磁共振仪 D.X射线衍射仪
②γ-AgI与α-AgI晶胞的体积之比为________。
(3)(2024·安徽卷,T17节选)通过Cu+修饰的Y分子筛的吸附-脱附,可实现C2H4和C2H6混合气的分离。Cu+的________与C2H4分子的π键电子形成配位键,这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离C2H4和C2H6的优点是_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
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