【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
(1)过渡金属元素铁能形成多种配合物,如:[Fe(H2NCONH2)6] (NO3)3 [三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。
①基态Fe3+的M层电子排布式为 。
②配合物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);
(2)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如右图,距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为 。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长 a = cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
(3)下列有关的说法正确的是 。
A.第一电离能大小:S>P>Si
B.电负性顺序:C<N<O<F
C.因为晶格能CaO比KCl高,所以KCl比CaO熔点低
D.SO2与CO2的化学性质类似,分子结构也都呈直线型,相同条件下SO2的溶解度更大
E.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点越高
(4)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。回答下列问题:
① Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ,1mol Y2X2含有σ键的数目为
。
② 化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是 。
③ 元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是 。
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【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
(1)按已知的原子结构规律,27号元素在周期表中的位置是 ,其价电子的轨道排布图为 。
(2)若en代表乙二胺( ),则配合物[Pt(en)2]Cl4中心离子的配位原子数为 。
(3)BeCl2是共价分子,可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下,指出Be的杂化轨道类型。
① ②
③
(4)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料,这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜。它是通过在高温氢气氛围下(>750℃)三溴化硼和三溴化磷反应制得。BP晶胞如图所示。
①画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式。
三溴化硼
三溴化磷
②在BP晶胞中B的堆积方式为 。
③计算当晶胞晶格参数为478pm(即图中立方体的每条边长为478pm)时磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离 。
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【化学——选修3:物质结构与性质】
(1)按已知的原子结构规律,27号元素在周期表中的位置是 ,其价电子的轨道排布图为 。
(2)若en代表乙二胺(),则配合物[Pt(en)2]Cl4中心离子的配位原子数为 。
(3)BeCl2是共价分子,可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下,指出Be的杂化轨道类型。
① ②
③
(4)磷化硼(BP)是一种有价值的耐磨硬涂层材料,这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜。它是通过在高温氢气氛围下(>750℃)三溴化硼和三溴化磷反应制得。BP晶胞如图所示。
①画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式。
三溴化硼
三溴化磷
②在BP晶胞中B的堆积方式为 。
③计算当晶胞晶格参数为478pm(即图中立方体的每条边长为478pm)时磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离 。
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[化学—选修3:物质结构与性质]
元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的影响,性质的递变规律与短周期元素略有不同。
Ⅰ.第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大,总趋势是逐渐增大的。
镓(31Ga)的基态电子排布式是 ;
31Ga的第一电离能却明显低于30Zn,原因是 ;
Ⅱ.第四周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物。
(1)CO和NH3可以和很多过渡金属形成配合物。CO与N2互为等电子体,CO分子中C原子上有一孤电子对,C、O原子都符合8电子稳定结构,则CO的结构式可表示为 。NH3 分子中N原子的杂化方式为 杂化,NH3分子的空间立体构型是 。
(2)向盛有硫酸铜水溶液的试管中加氨水,首先形成蓝色沉淀,继续加入氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,向该溶液中加乙醇,析出深蓝色晶体。蓝色沉淀先溶解,后析出的原因是: (用相关的离子方程式和简单的文字说明加以解释)
(3)图甲所示的二维平面晶体示意图中表示化学式为AX3的是________。
(4)图乙为一个金属铜的晶胞,此晶胞立方体的边长为acm,Cu的相对原子质量为64,金属铜的密度为ρ g/cm3,则阿伏加德罗常数可表示为 mol-1(用含a、ρ的代数式表示)。
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【化学一选修3:物质结构与性质】
随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母X表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f在元素周期表的位置是____。
(2)比较d、e常见离子的半径的小(用化学式表示,下同)_ _>____;比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是:__ _>_ _。
(3)任选上述元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式__________。
(4)已知1mole的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:___________________。
(5)上述元素可组成盐R:zx4f(gd4)2,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下:①R离子浓度由大到小的顺序是:______ _。②写出m点反应的离子方程_ 。③若R溶液改加20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为__________mol。
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[化学-选修3:物质结构与性质]
铁铜是人类最早大规模使用的金属,它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答以下问题:
(1)铁元素在周期表中的位置是 ,铜的基态原子核外电子排布式为 ,元素铁与铜的第二电离能分别为:ICu=1958 kJ·mol-1、IFe=1561 kJ·mol-1,ICu比IFe大得多的原因是 。
(2)二茂铁[Fe(C5H5)2],橙色晶型固体,有类似樟脑的气味,抗磁性。熔点172.5~173℃,100℃以上升华,沸点249℃。据此判断二茂铁晶体类型为______________。
(3)蓝矾(CuSO4·5H2O)的结构如下图所示:
图中虚线表示_____________,SO42-的立体构型是__________,其中S原子的杂化轨道类型是___________;O原子的价电子排布图为__________________。
(4)铁有δ、γ、α三种同素异形体,下图是它们的晶体结构图,三种晶体中铁原子周围距离最近的铁原子个数之比为 。
(5)某种具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,该晶体中原子之间的作用力是_______________。氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与 CaF2的结构(晶胞结构如右图)相似,该晶体储氢后的化学式为 。
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[化学——选修3:物质结构与性质]
元素A、B、C、D、E、F、G在元素周期表中的位置如下图所示,回答下列问题:
(1)G的基态原子核外电子排布式为________。原子的第一电离能:D________E(填“>”或“<”)。
(2)根据价层电子互斥理论,价层电子对之间的斥力大小有如下顺序:l-l > l-b > b-b(l为孤对电子对,b为键合电子对),则关于A2C中的A-C-A键角可得出的结论是________。
A.180° B.接近120°,但小于120°
C.接近120°,但大于120° D.接近109°28’,但小于109°28’
(3)化合物G(BC)5的熔点为-20℃,沸点为103℃,其固体属于________晶体,该物质中存在的化学键类型有________,它在空气中燃烧生成红棕色氧化物,反应的化学方程式为________。
(4)化合物BCF2的立体构型为________,其中B原子的杂化轨道类型是________,写出两个与BCF2具有相同空间构型的含氧酸根离子________。
(5)化合物EC的晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.424nm。每个晶胞中含有___________个E2+,列式计算EC晶体的密度(g·cm-3)______________。
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[化学—选修3:物质结构与性质](15分)
(1)锌是一种重要的金属,锌及其化合物有着广泛的应用。
①指出锌元素在周期表中的位置: 周期, 族, 区。
②NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为 ,基态氮原子的核外电子排布式是 ;
③下图表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的化学式为 ;该化合物的晶体熔点比干冰高得多,原因是 。
(2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为140-145pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确 ,并阐述理由 。
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为 。
③继C60后,科学家又合成了Si60、N60。C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则 Si60分子中的数目为 。
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【化学一选修3:物质结构与性质】铜及其化合物在化工生产中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)铜元素在元素周期表中的位置为_________________,基态Cu原子核外电子占据的原子轨道数为____________________。
(2)向硫酸铜溶液中加入乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH3)溶液后,每个Cu2+可与两个乙二胺分子形成四配位离子,导致溶液由蓝色变为紫色。
①乙二胺分子中C、N原子的杂化轨道类型分别为_______________、_________________。
②与硫酸根离子互为等电子体的分子为___________(任写一种)。
③四配位离子的结构式为_____________________,该离子中所有元素的电负性由大到小的顺序为____________________________。
(3)硫化亚铜和氧化亚铜均为离子晶体,其中熔点较高的为___________(填化学式),原因为________________________________________________。
(4)下图为铜与氧(O)、钇(Y)、钡(Ba)形成的一种超导体材料的长方体晶胞结构,其晶胞参数如图(i)所示,该结构中有平面正方形(CuO4)和四方锥(CuO6)结构单元如图(ii)所示。
①该超导体材料的化学式为____________________________。
②已知该化合物的摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,其密度为____g·cm-3(列出表达式即可)。
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【化学—选修3:物质结构与性质】碳、氮在自然界中广泛存在。
(1)CH3COOH中C原子轨道杂化类型有;1molCH3COOH分子中含有键的数目为
(2)50号元素Sn在周期表中位置是 ;写出50号元素Sn的基态原子核外电子排布式
(3)锡和碳一样能生成四氯化物(SnC14),然而锡又不同于碳,配位数可超过4.SnC14两种可能立体结构分别是 和
(4)与H20互为等电子体的一种含有碳元素的阳离子为 (填化学式);H20
与CH3CH20H可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为
(5)元素X的某价态离子X}+中所有电子正好充满K, L, M三个电子层,它与
N3一形成的晶体结构如图所示。
①该晶体的阳离子与阴离子个数比为
②该晶体中Xn十离子中n=
③晶体中每个N3一被 个等距离的Xn+离子包围。
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[化学—选修物质结构和性质](15分)
下表为部分短周期元素的性质或原子结构,已知A—D的原子序数依次增大。
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
A | A原子所处的周期数、族序数、原子序数均相等 |
B | 核外电子有6种不同运动状态 |
C | 最简单氢化物的水溶液呈碱性 |
D | 基态原子的S轨道电子数等于P轨道电子数 |
请结合表中信息完成下列各小题(答题时用所对应的元素符号)
A:(1)写出C原子的电子排布图____________
(2)A、B、C、D的第一电离能由大到小的顺序为______________
(3)用电离方程式表示C的最简单氢化物的水溶液呈碱性的原因 _______________
B:按照共价键理论,分子中每个原子的最外电子层电子数均已饱和。已知ABCD分子可能有三种不同结构,它们的结构可以从其他物质的结构中获得启发。
(4)ABC的结构式是___________。向其中插入一个D原子,若形成配位键(用→表示)则ABCD的结构式为______________分子中C的原子的杂化类型是______________;若无配位键则ABCD的结构式为___________分子中D原子的杂化类型为______________。
(5)BD2的电子式是____________将D原子换成等电子的所得ABCD的结构式为________,分子中C原子的杂化类型是______________。
(6)在ABCD的三种可能结构中B原子的杂化类型__________(填“相同”或“不相同”)
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