(20分)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:
(1)b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号),e的价层电子轨道示图为___________ .
(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为_________;分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是_________; (填化学式,写出两种)。
(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是__________;酸根呈三角锥结构的酸是___________。(填化学方式)
(4)c和e形成的一种离子化合物的晶体结构如图1,则e离子的电荷为_________。
(5)这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。
该化合物中,阴离子为________,阳离子中存在的化学键类型有__________
难度: 困难查看答案及解析
(20分)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过________ 方法区别晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态Fe原子有_______个未成对电子,Fe3+的电子排布式为_________。可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为____________。
(3)新制的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道为____、 。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是___________ 。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个铜原子。
(4)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数nm,晶胞中铝原子的配位数为 。列式表示Al单质的密度 gcm-3。(Al相对原子量27)
难度: 困难查看答案及解析
(14分)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。
(1)基态硼原子的电子排布式为 。
(2)关于这两种晶体的说法,正确的是 (填序号)。
a.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大
b.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软
c.两种晶体中的B-N键均为共价键
d.两种晶体均为分子晶体
(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为 ,其结构与石墨相似却不导电,原因是 。
(4)立方相氮化硼晶体中,硼原子的杂化轨道类型为 。该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300Km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实,推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 。
(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1mol NH4BF4含有 mol配位键。
难度: 中等查看答案及解析
(10分)I.对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4),下列叙述正确的是
A.SiX4难水解 B.SiX4是共价化合物
C.NaX易水解 D.NaX的熔点一般高于SiX4
II.碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图:
回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C60.碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为_____________。
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为____ 、____ 。
(3)C60属于___ _ 晶体,石墨属于____ 晶体。
(4)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142 pm,而金刚石中C-C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的____ 共价键,而石墨层内的C-C间不仅存在____ 共价键,还有____键。
(5)金刚石晶胞含有____个碳原子。
难度: 困难查看答案及解析
(12分)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。
(1)Cu+基态核外电子排布式为
(2)与OH-互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。
(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是 ;1mol乙醛分子中含有ó的键的数为 。
(4)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为 。
(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为 。
难度: 中等查看答案及解析
(12分)石墨烯[如图(a)所示]是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯[如图(b)所示]。
(1)图(a)中,1号C与相邻C形成σ键的个数为________。
(2)图(b)中,1号C的杂化方式是________,该C与相邻C形成的键角________(填“>”“<”或“=”)图(a)中1号C与相邻C形成的键角。
(3)若将图(b)所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有________(填元素符号)。
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图所示,M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为________,该材料的化学式为________。
难度: 困难查看答案及解析
(12分)X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题:
(1)Y基态原子的电子排布式是________;Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是_____。
(2)XY2-离子的立体构型是_______;R2+的水合离子中,提供孤电子对的原子是______。
(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如图所示,晶胞中阴离子与阳离子的个数之比是___________。
(4)将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中,通入Y2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式是____________ 。
难度: 困难查看答案及解析