[化学--选修3:物质结构与性质]
研究发现,在 低压合成甲醇反应 中, 氧化物负载的 氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:
(1) 基态原子核外电子排布式为________。元素 与O中,第一电离能较大的是________,基态原子核外未成对电子数较多的是________。
(2) 和 分子中 原子的杂化形式分别为________和________。
(3)在 低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为________,原因是________。
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料, 中的化学键除了 键外,还存在________。
(5) 具有 型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式, 射线衍射实验测得 的晶胞参数为 ,则 为________ 。 也属于 型结构,晶胞参数为 ,则 为________ 。
【选修三:物质结构与性质】磷酸亚铁锂(
)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用
、
、
和苯胺等作为原料制备。回答下列问题:
(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填"相同"或"相反")。
(2) 中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的 的结构式为________,其中Fe的配位数为________。
(3)苯胺 )的晶体类型是________。苯胺与甲苯( )的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是________。
(4) 中,电负性最高的元素是________;P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。
(5) 和 属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________(用 n代表P原子数)。
锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:
(1)Zn原子核外电子排布式为________。
(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能 ________ (填"大于"或"小于")。原因是________。
(3) 具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是________; 不溶于有机溶剂而 、 、 能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是________。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石( )入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。 中,阴离子空间构型为________,C原子的杂化形式为________。 (5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为________。六棱柱底边边长为 acm,高为 ccm,阿伏加德罗常数的值为 , Zn的密度为________ (列出计算式)。
Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻,能量密度大等优良性能,得到广泛应用,回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为________、________。(填标号)
A. |
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B. |
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C. |
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D. |
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(2) 与 具有相同的电子构型, 小于 ,原因是________。
(3) 是有机合成中常用的还原剂, 中的阴离子空间构型是________。中心原子的杂化形式为________, 中,存在________(填标号)。
A. | 离子键 |
B. | σ键 |
C. | π键 |
D. | 氢键 |
(4) 是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的 Born-Haber循环计算得到
可知,Li原子的第一电离能为________ , O=O键键能为________ , 晶格能为________
(5) 具有反莹石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665mm,阿伏加德罗常数的值为 ,则 的密度为 ________ (列出计算式)。
东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品.回答下列问题:
(1)镍元素基态原子的电子排布式为________,3d能级上的未成对电子数为________.
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH 3) 6]SO 4蓝色溶液.
①[Ni(NH 3) 6]SO 4中阴离子的立体构型是________.
②在[Ni(NH 3) 6]SO 4中Ni 2+与NH 3之间形成的化学键称为________,提供孤电子对的成键原子是________.
③氨的沸点________(填"高于"或"低于")膦(PH 3),原因是________;氨是________分子(填"极性"或"非极性"),中心原子的轨道杂化类型为________.
(3)单质铜及镍都是由________键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:I Cu=1 958kJ•mol ﹣ 1、I Ni=1 753kJ•mol ﹣ 1,I Cu>I Ni的原因是________.
(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________.
②若合金的密度为d g•cm ﹣ 3,晶胞参数a=________nm.
砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等.回答下列问题:
(1)写出基态As原子的核外电子排布式________.
(2)根据元素周期律,原子半径Ga________As,第一电离能Ga________As.(填"大于"或"小于")
(3) 分子的立体构型为________,其中As的杂化轨道类型为________.
(4) 的熔点高于1000℃, 的熔点为77.9℃,其原因是________.
(5)GaAs的熔点为1238℃,密度为 , 其晶胞结构如图所示.
该晶体的类型为________,Ga与As以________键键合.Ga和As的摩尔质量分别为 和 , 原子半径分别为 和 ,阿伏伽德罗常数值为 ,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________.
[化学一一选修3: 物质结构与性质]
锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1) 基态 Ge 原子的核外电子排布式为[Ar] ,有 个末成对电子。
(2) Ge 与 C 是同族元素, 原子之间可以形成双键、叁键, 但 原子之间难以形成双键或 叁键。从原子结构角度分析,原因是 。
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点, 分析其变化规律及原因 。
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熔点/ |
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26 |
146 |
沸点/ |
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186 |
约 400 |
(4) 光催化还原 制备 反应中,带状纳米 是该反应的良好催化剂。 、Ge、O 电负性由大至小的顺序是 。
(5) Ge 单晶具有金刚石型结构, 其中 原子的杂化方式为_ , 微粒之间存在的作用力是_ 。
(6)晶胞有两个基本要素:
①原子坐标参数, 表示晶胞内部各原子的相对位置, 下图为 Ge 单晶的晶胞, 其中原子坐标参数 为 为 为 。则 原子的坐标参数为 。
②晶胞参数, 描述晶胞的大小和形状,已知 Ge 单晶的晶胞参数 , 其密度为 (列出计算式即可)。
过渡金属元素铬 是不锈钢的重要成分,在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题:
(1)对于基态 原子,下列叙述正确的是 (填标号)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为
B. 电子能量较高,总是在比 电子离核更远的地方运动
C.电负性比钾高,原子对键合电子的吸引力比钾大
(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。 中提供电子对形成配位键的原子是 ,中心离子的配位数为 。
(3) 中配体分子 、 以及分子 的空间结构和相应的键角如图所示。
中 的杂化类型是 。 的沸点比 的 ,原因是 。 的键角小于 的,分析原因 。
(4)在金属材料中添加 颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。 具有体心四方结构,如图所示。处于顶角位置的是 原子。设 和 原子半径分别为 和 ,则金属原子空间占有率为 %(列出计算表达式)。
短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:W>X>Y>Z
B.简单离子的还原性:Y>X>W
C.简单离子的半径:W>X>Y>Z
D.氢化物水溶液的酸性:Y>W
氨硼烷(NH 3BH 3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:
(1)H、B、N中,原子半径最大的是 。根据对角线规则,B的一些化学性质与元素 的相似。
(2)NH 3BH 3分子中,N﹣B化学键称为 键,其电子对由 提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:
3NH 3BH 3+6H 2O═3NH 4 ++B 3O 6 3 ﹣+9H 2
B 3O 6 3 ﹣的结构为 .在该反应中,B原子的杂化轨道类型由 变为 。
(3)NH 3BH 3分子中,与N原子相连的H呈正电性(H δ +),与B原子相连的H呈负电性(H δ﹣),电负性大小顺序是 。与NH 3BH 3原子总数相等的等电子体是 (写分子式),其熔点比NH 3BH 3 (填"高"或"低"),原因是在NH 3BH 3分子之间,存在 作用,也称"双氢键"。
(4)研究发现,氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构,晶胞参数分别为apm、bpm、cpm,α=β=γ=90°.氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。氨硼烷晶体的密度ρ= g•cm ﹣ 3(列出计算式,设N A为阿伏加德罗常数的值)。
Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:
(1)基态Fe 2+与Fe 3+离子中未成对的电子数之比为 。
(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I 1)如表所示。I 1(Li)>I 1(Na),原因是 。 I 1(Be)>I 1(B)>I 1(Li),原因是 。
I 1/(kJ•mol ﹣ 1) |
||
Li 520 |
Be 900 |
B 801 |
Na 496 |
Mg 738 |
Al 578 |
(3)磷酸根离子的空间构型为 ,其中P的价层电子对数为 、杂化轨道类型为 。
(4)LiFePO 4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO 4的单元数有 个。
电池充电时,LiFePO 4脱出部分Li +,形成Li 1 ﹣ xFePO 4,结构示意图如(b)所示,则x= ,n(Fe 2+):n(Fe 3+)= 。
试题篮
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