钾和碘的相关化合物在化工医药材料等领域有广泛的应用。回答下列问题:
(1)IO3-离子的立体构型的名称为____,中心原子的杂化方式为____。
(2)HIO4的酸性强于HIO3,其原因为____。
(3)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,晶胞如图。晶胞的棱长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,K与I间的最短距离为____nm,与K紧邻的O的个数为____。
高二化学综合题中等难度题
钾和碘的相关化合物在化工医药材料等领域有广泛的应用。回答下列问题:
(1)IO3-离子的立体构型的名称为____,中心原子的杂化方式为____。
(2)HIO4的酸性强于HIO3,其原因为____。
(3)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,晶胞如图。晶胞的棱长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,K与I间的最短距离为____nm,与K紧邻的O的个数为____。
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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______________________;
(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)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)。
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前四周期的元素及其化合物在生产、生活、化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)写出基态Ti原子的电子排布式_________________,与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中,最外层电子数与钛不同的元素有______种。
(2)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物,临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成Fe3+,从结构角度来看,Fe2+ 易被氧化成Fe3+的原因是_______。
(3)SCN-离子可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(H-S-C≡N)和异硫氰酸(H-N=C=S)。
①写出与SCN-互为等电子体的一种微粒_______________(分子或离子);
②硫氰酸分子中π键和σ键的个数之比为___________;
(4)海洋是元素的摇篮,海水中含有大量卤族元素。
①根据下表数据判断:最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是 ______ (填元素符号)
元素 | 氟 | 氯 | 溴 | 碘 |
第一电离能(kJ/mol) | 1681 | 1251 | 1140 | 1008 |
②根据价层电子对互斥理论,预测ClO4-的空间构型为_______形,C1O2- 中Cl原子的杂化方式为_________。
③元素C、O、F、H的电负性由大到小的顺序为______________________。
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N、Cu及其相关化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态铜原子的价电子排布式为__________________。
(2)NH3分子的立体构型为_________,中心原子的杂化类型是_________。
(3)N、S、P是组成蛋白质的常见元素。三种元素中第一电离能最大的是_________,电负性最小的是_________。(填元素符号)
(4)已知:Cu2O熔点为1235℃,CuCl熔点为426℃,则可判定Cu2O为_________(填“离子晶体”或“分子晶体”,下同),CuCl为_________。
(5)氮与铜形成的一种化合物的晶胞结构如图所示。
与每个Cu原子紧邻的Cu原子有_________个,阿伏加德罗常数的数值为NA,该晶体的密度为_________(列出计算式)g·cm-3。
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许多金属及其化合物在生活、化工、医药、材料等各个领域有着广泛的应用。
(1)钛由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱以及高强度、低密度,被美誉为“未来钢铁”、“战略金属”。钛基态原子中电子占据最高能级的符号为________。与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有_______种。钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是___________________。
(2)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示,该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a×10-10 cm,则该氮化钛的密度为______ g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值,只列计算式)。
(3)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。Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber循环计算得到。
Li原子的第一电离能为______kJ·mol-1,OO键键能为_____kJ·mol-1,Li2O晶格能为____kJ·mol-1。
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卤素及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:
(1)光气(COCl2)是一种重要的有机中间体,在农药、医药、工程塑料、聚氨酯材料以及军事上都有许多用途。光气的分子立体构型为______________,其三种元素的电负性由小到大的顺序为______________。与COCl2互为等电子体的分子和离子(各写一种)__________。
(2)日常生活中,看到的许多可见光,如霓虹灯,试从原子结构角度解释这一现象?____________________________。
(3)区分晶态二氧化硅和非晶态二氧化硅最可靠的科学方法是_____________。
(4)一种铜的溴化物晶胞结构如图所示,若将图中的Cu去掉,再把所有的Br换成Cu,得到晶体铜的晶胞结构,则晶体铜的堆积方式为___________,某同学将基态铜原子价电子错误的写为3d94s2,违背了核外电子排布规律中的______。
(5)下列关于上述铜的溴化物晶胞结构说法正确的是_________(选填字母序号)。
A.该化合物的化学式为CuBr2
B.铜的配位数为8
C.与每个Br紧邻的Br有12个
D.由图中P点和Q点的原子坐标参数,确定R点的原子坐标参数为(1/4,1/4,1/4)
(6)若图中P点和R点的原子核间距为a cm,NA为阿伏伽德罗常数的值,则该晶胞密度为______g/cm3。(列出计算式即可)
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碳族元素的单质和化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
(1)锗是重要半导体材料,基态Ge原子中,核外电子占据最高能级的符号是______,该能级的电子云轮廓图为________。Ge的晶胞结构与金刚石类似,质地硬而脆,沸点2830℃,锗晶体属于_______晶体。
(2)(CH3)3C+是有机合成重要中间体,该中间体中碳原子杂化方式为_______,(CH3)3C+中碳骨架的几何构型为________。
(3)治疗铅中毒可滴注依地酸钠钙,使Pb2+转化为依地酸铅盐。下列说法正确的是_______。
A.形成依地酸铅离子所需n(Pb2+)∶n(EDTA)=1∶4
B.依地酸中各元素的电负性从大到小的顺序为O>N>C>H
C.依地酸铅盐中含有离子键和配位键
D.依地酸具有良好的水溶性是由于其分子间能形成氢键
(4)下表列出了碱土金属碳酸盐的热分解温度和阳离子半径:
碳酸盐 | MgCO3 | CaCO3 | SrCO3 | BaCO3 |
热分解温度/℃ | 402 | 900 | 1172 | 1360 |
阳离子半径/pm | 66 | 99 | 112 | 135 |
碱土金属碳酸盐同主族由上到下的热分解温度逐渐升高,原因是:__________。
(5)有机卤化铅晶体具有独特的光电性能,下图为其晶胞结构示意图:
①若该晶胞的边长为anm,则Cl-间的最短距离是________。
②在该晶胞的另一种表达方式中,若图中Pb2+处于顶点位置,则Cl-处于____位置。
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(5分)用VSEPR模型和杂化轨道理论相关知识填表:
分子或离子 | 孤对电子对数 | VSEPR模型名称 | 中心原子杂化轨道类型 | 分子或离子的立体构型名称 |
CH4 | 0 | 正四面体形 | sp3 | 正四面体形 |
BeCl2 | ||||
SO2 | ||||
CH3+ | ||||
SO42- | ||||
NCl3 |
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应用 VSEPR 理论判断下表中分子或离子的立体构型。
分子 | 中心原子上弧电子对数 | 中心原子结合的杂化类型 | 分子或离子的立体构型 |
NH2 | _______________ | _______________ | _______________ |
BF3 | _______________ | _______________ | _______________ |
H3O+ | _______________ | _______________ | _______________ |
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硫和钒的相关化合物,在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态钒原子的外围电子排布式为_________________。钒有+2、+3、+4、+5等多种化合价,其中最稳定的化合价是______________,VO43-的立体构型为__________。
(2)2-巯基烟酸氧钒配合物(图1) 是副作用较小的有效调节血糖的新型药物。
①该药物中N 原子的杂化方式是____________,其所含第二周期元素第一电离能按由大到小顺序的排列是__________________。
②2-巯基烟酸(图2)水溶性优于2-疏基烟酸氧钒配合物的原因是_________________________________。
(3)多原子分子中各原子若在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域π键”,下列物质中存在“离域π键”的是________。
A.SO2 B.SO42- C.H2S D.CS2
(4)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图3所示,图4 为该晶胞的俯视图,该晶胞的密度为________________ g·cm-3 (列出计算式即可)。
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