[化学—选修3:物质结构与性质]
硫化锌(ZnS)晶体用作分析试剂、荧光体、光导体材,久置湿空气中易被氧化为ZnSO4。回答下列问题:
⑴写出基态Zn原子的价电子排布式__________,基态S原子核外未成对电子数为_____。
⑵ZnSO4中三种元素的电负性由大到小的顺序为_____________________,SO42-的立体构型为________________,其中S的杂化轨道类型为_________。
⑶硫酸锌溶于氨水可生成[Zn(NH3)4]SO4溶液,[Zn(NH3)4]SO4溶液中不存在的微粒间作用力有___________。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力 e.氢键
⑷根据下列锌卤化物的熔点和溶解性,判断ZnF2晶体的类型为___________;分析ZnCl2、ZnBr2、ZnI2熔点依次增大的原因________________。
ZnF2 | ZnCl2 | ZnBr2 | ZnI2 | |
熔点/℃ | 872 | 275 | 394 | 446 |
在乙醇、乙醚中溶解性 | 不溶 | 溶解 | 溶解 | 溶解 |
⑸立方ZnS晶体的密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图。S2-周围等距离且最近的Zn2+、S2-依次为______、______;ZnS晶胞中的晶胞参数a=________nm(列出计算式)。
高三化学简答题困难题
[化学—选修3:物质结构与性质]
硫化锌(ZnS)晶体用作分析试剂、荧光体、光导体材,久置湿空气中易被氧化为ZnSO4。回答下列问题:
⑴写出基态Zn原子的价电子排布式__________,基态S原子核外未成对电子数为_____。
⑵ZnSO4中三种元素的电负性由大到小的顺序为_____________________,SO42-的立体构型为________________,其中S的杂化轨道类型为_________。
⑶硫酸锌溶于氨水可生成[Zn(NH3)4]SO4溶液,[Zn(NH3)4]SO4溶液中不存在的微粒间作用力有___________。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力 e.氢键
⑷根据下列锌卤化物的熔点和溶解性,判断ZnF2晶体的类型为___________;分析ZnCl2、ZnBr2、ZnI2熔点依次增大的原因________________。
ZnF2 | ZnCl2 | ZnBr2 | ZnI2 | |
熔点/℃ | 872 | 275 | 394 | 446 |
在乙醇、乙醚中溶解性 | 不溶 | 溶解 | 溶解 | 溶解 |
⑸立方ZnS晶体的密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图。S2-周围等距离且最近的Zn2+、S2-依次为______、______;ZnS晶胞中的晶胞参数a=________nm(列出计算式)。
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(选考)【化学—选修3:物质结构与性质】(15分)CuSO4在活化闪锌矿(主要成分是ZnS)方面有重要作用,主要是活化过程中生成CuS、Cu2S等一系列铜的硫化物活化组分。
(1)Cu2+基态的电子排布式可表示为 ;
(2)SO42-的空间构型为 (用文字描述);中心原子采用的轨道杂化方式是 ;写出一种与SO42-互为等电子体的分子的化学式: ;
(3)向CuSO4 溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu (OH)4 ]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 ;
(4)资料显示ZnS为难溶物,在活化过程中,CuSO4能转化为CuS的原因是 。
(5)CuS比CuO的熔点 (填高或低),原因是 。
(6)闪锌矿的主要成分ZnS,晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm,密度为_____(列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为_____pm(列式表示)。
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【化学—选修3:物质结构与性质】(15分)CuSO4在活化闪锌矿(主要成分是ZnS)方面有重要作用,主要是活化过程中生成CuS、Cu2S等一系列铜的硫化物活化组分。
(1)Cu2+基态的电子排布式可表示为 ;
(2)SO42-的空间构型为 (用文字描述);中心原子采用的轨道杂化方式是 ;写出一种与SO42-互为等电子体的分子的化学式: ;
(3) 向CuSO4 溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu (OH)4 ]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 ;
(4)资料显示ZnS为难溶物,在活化过程中,CuSO4能转化为CuS的原因是 。
(5)CuS比CuO的熔点 (填高或低),原因是 。
(6)闪锌矿的主要成分ZnS,晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm,密度为____________(列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为___________________pm(列式表示)。
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【化学—选修3:物质结构与性质】(15分)
CuSO4在活化闪锌矿(主要成分是ZnS)方面有重要作用,主要是活化过程中生成CuS、Cu2S等一系列铜的硫化物活化组分。
(1)Cu2+基态的电子排布式可表示为 ;
(2)SO42-的空间构型为 (用文字描述);中心原子采用的轨道杂化方式是 ;写出一种与SO42-互为等电子体的分子的化学式: ;
(3) 向CuSO4 溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu (OH)4 ]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 ;
(4)资料显示ZnS为难溶物,在活化过程中,CuSO4能转化为CuS的原因是 。
(5)CuS比CuO的熔点 (填高或低),原因是 。
(6)闪锌矿的主要成分ZnS,晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm,密度为____________(列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为___________________pm(列式表示)。
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[化学——选修3:物质结构与性质]
硒化锌是一种透明色半导体,也可作为红外光学材料,熔点是1 520 ℃。
(1)基态锌原子的价电子排布式是________。
(2)根据元素周期律,电负性Se________S,第一电离能Se________As(填“>”或“<”)。
(3)H2S分子的电子式:________,H2Se分子构型是_______,
其中硒原子的杂化轨道类型是________。
(4)H2O的沸点高于H2Se的沸点(-42 ℃),其原因是________。
(5)晶体Zn为六方最密堆积,其配位数是________。
(6)ZnSe晶胞如图,假设阿伏加德罗常数的值为NA,则144 g ZnSe晶体中的晶胞数是________。
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[化学——选修3:物质结构与性质](15分)第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物AlN、AlP、AlAs等是人工合成的半导体材料,它们的晶体结构与单晶硅相似,与NaCl的晶体类型不同。
(1)核电荷数比As小4的原子基态的电子排布式为_________________________。
(2)前四周期元素中,基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有______种。
(3)NCl3中心原子杂化方式为________________,NCl3的空间构型为__________。
(4)在AlN晶体中,每个Al原子与________个N原子相连,AlN属于________晶体。
(5)设NaCl的摩尔质量为Mr g·mol-1,食盐晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为________cm。
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【化学-选修3:物质结构和性质】 砷的一些化合物常用作半导体、除草剂、杀鼠药等,回答下列问题:
(1)写出基态砷原子的电子排布式_________________;有_________________个未成对电子。
(2)稼氮砷合金材料的太阳能电池效率达40%。Ga、N、As电负性由大到小的顺序是____________;
(3)As4O6的分子结构如图所示,其中As原子的杂化方式为______________,1mol As4O6含有键的物质的量为____________mol。
(4)As与N是同族元素,AsH3的沸点比NH3的沸点 ,原因是 。
(5)H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸,根据结构与性质的关系,H3AsO4的酸性比H3AsO3强的原因是: 。
(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,LiZnAs基稀磁半导体的晶胞如图所示,其中原子坐标参数A处Li为(0,0,1/2);B处As为(1/4,1/4,1/4);C处Li的坐标参数为 。
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知LiZnAs单晶的晶胞参数,a=594pm,NA表示阿伏伽德罗常数的数值,其密度为 g•cm-3(列出计算式即可)。
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[化学-选修3:物质结构与性质]固体电解质有广泛的用途。研究发现,晶体中有特殊结构为离子(如Li+)提供快速迁移的通道或者有“点缺陷”。都能使其具有导电潜力,比如:图(a)所示的锂超离子导体Li3SBF4和图(b)所示的有“点缺陷”的NaCl。
根据所学知识回答下列问题:
(1)在变化“Cl+e-→Cl-”过程中,所得电子填充在基态 Cl的________能级,此过程会________ (填“吸收”或“释放”)能量。
(2)BF4-中B的杂化形式为________________,其等电子体为___________(任写一种)。与其VSEPR模型相同,且有l对孤电子对的相对分子质量最小的分子是___________。
(3)图(a)所示晶胞中Li+位于_____位置;若将晶体中BF4-换成F-,导电能力会明显降低,原因是______________________________。
(4)图(6)中,若缺陷处填充了Na+,则它__________(填“是”或“不是”) NaCl的晶胞,在NaCl晶体中,Na+填充在Cl-堆积而成的__________面体空隙中。
(5)有人认为:高温下有“点缺陷”的NaCl晶伙导电性增照是由于Na+迁移到另一空位而造成。其中Na+经过一个由3个Cl-组成的最小三角形窗孔(如图c所示)。已知晶胞参数a=564 pm,r(Na+)=116pm, r(Cl-)=167 pm,通过计算三角形窗孔半径,判断该认识是否正确。__________。(已知:≈1.414,≈1.732)
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【选做-选修3: 物质结构与性质】硒化锌是一种半导体材料,回答下列问题。
(1)锌在周期表中的位置_______;Se 基态原子价电子排布图为______。元素锌、硫和硒第一电离能较大的是________(填元素符号)。
(2)Na2SeO3分子中Se原子的杂化类型为_______;H2SeO4 的 酸性比H2SeO3 强,原因是_______。
(3)气态SeO3分子的立体构型为_______;下列与SeO3互为等电子体的有__(填序号)。
A.CO32- B.NO3- C.NCl3 D.SO32-
(4)硒化锌的晶胞结构如图所示,图中X和Y点所堆积的原子均为______(填元素符号);该晶胞中硒原子所处空隙类型为_____(填“立方体”、“正四面体”或正八面体”);若该品晶胞密度为ρg/cm3,硒化锌的摩尔质量为Mg/mol。用NA代表阿伏加德罗常数的数值,则晶胞参数a为_______nm。
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Ⅰ.氯化亚铜()是一种重要的化工产品,常用作有机合成催化剂, 还可用于颜料, 防腐等工业。 该物质露置于空气中易被氧化为绿色的高价铜盐,在热水中易水解生成氧化铜水合物而呈红色。已知 pH 为 5 时,+2 价铜已开始以碱式盐的形式沉淀。 某兴趣小组去一家回收含铜电缆废料的工厂做社会调查,技术人员向他们展示了处理废料的综合利用方案:
(1)反应①符合绿色化学思想,且 A 为难挥发性酸,B 为气体,则加入的 A 是_______,通入的 B是______________。 (均写名称)
(2)反应②的离子方程式是___________。 为提高的产率,常在反应②的溶液中加入适量稀碱溶液但体积不能偏大,往往控制PH为3.5.这样做的目的是_________________。
(3) 最后得到的氯化亚铜需要_______________保存。
Ⅱ.回收利用炼铜工业产生的排放物,既能节约资源,又能保护环境。
(4)烟灰中金属元素以硫酸盐和氧化物形态存在,其中锌、铅的含量最大,其次为铜、铁等。 烟灰的回收利用工艺如下:
①“一次浸取”铜浸出率较低,原因是烟灰中部分铜元素以________(填化学式)残留在浸
出渣中,“沉铜”可得到单质铜,该步骤应加入的试剂是__________________________。
② 从贵金属阳极泥中可提取粗银。 电解法精炼粗银时采用和的混合液作电解液,阴极的主要电极反应式为_______。 阴极还有少量副反应发生,产生的气体遇空气迅速变为红棕色,该副反应的电极反应式为_______________________________。
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