-
碱金属及碳族元素在科研领域、生活和生产方面有广泛的应用。回答下列问题：
(1)在元素周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是__________(填元素符号)，该元素基态原子最外层电子的自旋状态___________(填“相同”或“相反”)。
(2)碳和硅的有关化学键键能如下所示：
| 化学键 | C-H | C-O | Si-H | Si-O |
| 键能/kJ▪mol-1 | 413 | 336 | 318 | 452 |
SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是__________________。
(3)天然硅酸盐都是由[SiO4]四面体以顶角氧原子相连而成，可成链状也可成环，所以硅酸盐种类繁多。下图a代表SiO44-，b、c是硅氧四面体形成的环状结构。
硅氧四面体中Si的轨道杂化类型为____________； 图b环状结构硅酸根的化学式为______________若在环状结构中硅的原子数为n，写出环状结构中硅酸根的通式_____________。
(4)钾与溴作用能形成溴化钾晶体，该晶体类型为___________，其晶格能可通过下图的Borm-Haber循环计算得到。
从上图可知，K原子的第一电离能为_____ kJ/mol， Br-Br键键能为______kJ/ mol，KBr的晶格能为______kJ/mol，晶格能越大，该晶体的熔点越______。
-
金属镓(Ga)应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素，性质相似。
(1)铝在元素周期表中的位置是_________。
(2)GaAs 是一种重要的半导体材料。As 与 Ga 同周期，As 与 N 同主族。
①下列事实不能用元素周期律解释的是___________(填字母)。
a. 碱性：Ga (OH)3> Al (OH)3 b. 非金属性：As>Ga c. 酸性：H3AsO4>H3AsO3
②GaAs 中，As 元素化合价为-3 价，用原子结构理论解释原因_________________。
③废弃含 GaAs 半导体材料可以用浓硝酸溶解 GaAs，生成 H3AsO4 和 Ga3+，写出该反应的化学方程式_________。
(3)工业上获取镓的方法之一是从闪锌矿冶锌后的残渣(主要含有 Zn、Pb、Fe、Ga 等元素)中提取，某科研单位设计下述流程提取镓，已知：Ga 在碱性溶液中以[Ga(OH)4]- 形式存在。
①试剂 a 是_____。
②写出得到滤液 3 的离子方程式_______________。
③写出电解制镓时的阴极电极反应式__________________。
-
金属镓(Ga)应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素，性质相似。
(1)铝在元素周期表中的位置是__________________。
(2)GaAs 是一种重要的半导体材料。As 与 Ga 同周期，As 与 N 同主族。
①下列事实不能用元素周期律解释的是___________(填字母)。
a. 碱性：Ga (OH)3> Al (OH)3 b. 非金属性：As>Ga c. 酸性：H3AsO4>H3AsO3
②GaAs 中，As 元素化合价为-3 价，用原子结构理论解释原因_________________。
③废弃含 GaAs 半导体材料可以用浓硝酸溶解 GaAs，生成 H3AsO4 和 Ga3+，写出该反应的化学方程式_________。
(3)工业上获取镓的方法之一是从闪锌矿冶锌后的残渣(主要含有 Zn、Pb、Fe、Ga 等元素)中提取，某科研单位设计下述流程提取镓，已知：Ga 在碱性溶液中以[Ga(OH)4]- 形式存在。
①试剂 a 是_______________。
②写出电解制镓时的阴极电极反应式__________________。
-
金属镓(Ga)应用广泛，在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素，性质相似。
(1)铝在元素周期表中的位置是__________________。
(2)GaAs 是一种重要的半导体材料。As 与 Ga 同周期，As 与 N 同主族。
①下列事实不能用元素周期律解释的是___________(填字母)。
a. 碱性：Ga (OH)3> Al (OH)3 b. 非金属性：As>Ga c. 酸性：H3AsO4>H3AsO3
②GaAs 中，As 元素化合价为-3 价，用原子结构理论解释原因_________________。
③废弃含 GaAs 半导体材料可以用浓硝酸溶解 GaAs，生成 H3AsO4 和 Ga3+，写出该反应的化学方程式_________。
(3)工业上获取镓的方法之一是从闪锌矿冶锌后的残渣(主要含有 Zn、Pb、Fe、Ga 等元素)中提取，某科研单位设计下述流程提取镓，已知：Ga 在碱性溶液中以[Ga(OH)4]- 形式存在。
①试剂 a 是_______________。
②写出电解制镓时的阴极电极反应式__________________。
-
【化学-选修3：物质结构与性质】（15分）
铁、铜及其化合物在日常生产、生活有着广泛的应用。请回答下列问题：
（1）铁在元素周期表中的位置是_________。
（2）配合物Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于_______（填晶体类型）。Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=_______；Fe(CO)x在一定条件下发生反应：Fe(CO)x(s)
Fe(s)+xCO(g)。已知反应过程中只断裂配位键，由此判断该反应所形成的化学键类型为_________。
（3）写出CO的一种常见等电子体分子的结构式_______；两者相比较沸点较高的为_____（填化学式）。CN-中碳原子杂化轨道类型为_______，C、N、O三元素的第一电离能最大的为____（用元素符号表示）。
（4）铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示。
①基态铜原子的核外电子排布式为___________。
②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目________。
（5）M原子的价电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图2所示（黑点代表铜原子）。
①该晶体的化学式为________。
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于______（填“离子”、“共价”）化合物。
③已知该晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为___________pm（只写计算式）。
-
铝是当前应用最广泛的金属材料之一,铝制品及其化合物在日常生活和工农业生产中也有着重要的用途。回答下列问题：
(1)基态铝原子的核外电子排布式为____________。
(2)根据元素周期律等知识判断,第一电离能Al____________Mg(填写“大于”或“小于”)。
(3)Al2O3是常用的耐火材料,工业上也是用电解Al2O3方法制取金属Al,据此判断Al2O3的晶体类型是____________。
(4)LiAlH4是一种重要的有机合成试剂,AlH4-的立体构型为____________，LiAlH4中Al原子的杂化轨道类型为____________。
(5)金属铝的晶胞结构如图1所示,原子之间相对位置关系的平面图如图2所示。
①晶体铝中原子的堆积方式为____________。
②已知铝原子半径为a cm,摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体铝的密度ρ=_______g·cm-3(用含 a、M、NA的代数式来表示)。
-
【化学-选修3：物质结构与性质】
铁、铜及其化合物在日常生产、生活有着广泛的应用。请回答下列问题：
（1）铁在元素周期表中的位置是______________，基态铜原子的核外电子排布式为________________。
（2）配合物Fe（CO）x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）x晶体属于____________（填晶体类型）。
（3）CO和CO的一种生活中常见等电子体分子，两者相比较沸点较高的为__________（填化学式）。CN-中碳原子杂化轨道类型为_______________，C、N、O三元素的第一电离能最大的为_______________（用元素符号表示）。
（4）铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示。每个铜原子周围距离最近的铜原子数目__________。
（5）M原子的价电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图2所示（黑点代表铜原子）。
①该晶体的化学式为_____________。
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于________________（填“离子”、“共价”）化合物。
③已知该晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏伽德罗常数为NA，已知该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为体对角线的1/4，则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为_______________pm（只写计算式）。
-
铁被誉为“第一金属”，铁及其化合物广泛应用于生活、生产、国防等领域。
（1）Fe2+是构成人体血红蛋白（如图1所示）的重要元素，基态Fe2+简化的电子排布式为___________；用物质结构与性质知识分析Fe2+在空气中容易被氧化成Fe3+的主要原因：_________________________________________。
（2）血红蛋白中所含非金属元素的电负性由小到大的顺序为___________；碳原子的杂化轨道类型为__________________杂化。
（3）羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂等。1mol[Fe(CO)5]分子中含有____mol 的σ键，与CO 互为等电子体的离子的化学式为___________________________（写一种）。
（4）据报道，工业上可电解熔融的FeO、Fe2O3 冶炼高纯铁。Fe2O3 的熔点____________（填“高于”或“低于”） FeO 的熔点，理由是____________________________________________。
（5）铁晶体有面心立方、体心立方。在这两种晶体中铁的配位数之比为______________。
（6）某种氮化铁晶体的晶胞如图2 所示。已知：该晶胞边长、高分别为a nm、b nm，NA=6.02×1023 mol-l
①该氮化铁晶体的化学式为______________。
②列式表示该氮化铁晶体的密度_________________________________________。
-
钴（Co）及其化合物在磁性材料、电池材料、超硬材料及催化剂等领域有广泛应用。已知钴属于铁系元素，其单质与化合物的性质与铁相似，其常见化合价有＋2和＋3。请回答下列问题：
（1）在空气中加热CoCO3可得到黑色Co3O4，写出该反应的化学方程式_______________。
（2）Co3O4与浓盐酸反应能生成黄绿色气体，写出该反应的离子方程式______________。
（3）常温下，CoCl2溶液在碱性条件下可以得到粉红色Co（OH）2沉淀。已知当溶液中某离子的浓度≤10－5mol·L－1时，就认为该离子不存在，Ksp[Co（OH）2]＝1．0×10－15mol3·L－3。若要使0．1 mol·L－1CoCl2溶液中的Co2＋完全沉淀，则溶液pH的控制范围为____________。
（4）Co（OH）2具有较显著的两性，在浓的强碱溶液中可以形成[Co（OH）4]2－，写出Co（OH）2酸式电离的电离方程式_______________。
（5）Co（OH）2在空气中加热时，样品质量随温度变化的曲线如下图所示，通过分析计算确定：
①1000℃时，固体的成分为_____________。②取800℃时的产物（其中Co的化合价为＋2、＋3），用480 mL5 mol·L－1盐酸恰好完全溶解固体，得到CoCl2溶液和4．48 L（标准状况）黄绿色气体。则该钴氧化物中n（Co2＋） ：n（Co3＋）＝__________。
-
碳、 氮、磷、砷和硼的相关化合物在化工、医药、农药、材料等领域有着广泛的应用。锂、钠、铝、铁等金属在日常生活、工业生产中也占有举足轻重的地位，请回答下列问题：
（1）基态As原子的电子排布式为[Ar]______________________；
（2）氮化硼（BN）有多种晶型，其中立方氮化硼与金刚石的构型类似，则其晶胞中B—N—B之间的夹角是___________________（填角度）。
（3）砷化硼（BAs）是ⅢA一VA族半导体材料的重要成员之一，其晶体结构与金刚石相似。
①BAs晶体中，每个As与____________个B相连，As的杂化形式为_______________；
②已知B原子的电负性比As原子的电负性大，则As与B之间存在的化学键有____________（填字母）。
A．离子键 B．金属键 C．极性键 D．氢键 E．配位键 F．σ键 G．π键
（4）铁的另一种配合物Fe(CO)5熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于CCl4，据此可以判断Fe(CO)5晶体属于________________________________（填晶体类型）。
（5）金属晶体的四种堆积如下图，金属钠的晶体堆积模型为___________(填字母)。
（6）石墨晶体的结构如下图，石墨的密度为________________________________（只列式不化简不计算）
Fe(s)+xCO(g)。已知反应过程中只断裂配位键，由此判断该反应所形成的化学键类型为_________。