【化学-物质结构与性质】许多过渡元素(如锰、钒、铬、铁、铜等)的化合物对化学反应具有良好的...

【化学-物质结构与性质】许多过渡元素(如锰、钒、铬、铁、铜等)的化合物对化学反应具有良好的催化性。回答下列问题:

(1)基态铬原子的价层电子排布式为_________；Mn2+的稳定性强于Mn3+，其原因是_______。

(2)已知常温下,H2CrO4的K1=4.1、K2=1×10-5，从结构的角度上看，K2<<K1的原因是_________。已知Cr2(SO4)3的熔点为100℃、沸点为330℃，则Cr2(SO4)3晶体中微粒间的相互作用力是__________。

(3)SO2与氧气在V2O5催化作用下反应可转化为SO3,则转化过程中_____(填字母)没有发生变化。

a.中心原子轨道杂化类型　　　　 b.键角　　　　 c.分子的极性

(4)+5价钒能形成多种含氧酸根盐，其中某种钠盐的酸根离子是一种具有无限链状结构的离子(见下图)，则该酸根离子的化学式为__________。

(5)CuSO4溶液中Cu2+是以[Cu(H2O)4]2+形式存在的，向CuSO4溶液中加入过量氨水后会得到[Cu(NH3)4]2+，则上述两种配离子中稳定性较强的是_________，N、O、S、Cu 四种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。

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【化学一一选修3：物质结构与性质】过渡金属元素的单质及化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，根据所学知识回答下列问题：

（1）基态Ni2+的核外电子排布式_______________；配合物Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4，苯等有机溶剂，固态Ni(CO)4，属于_______________晶体；镍的羰基配合物Ni(CO)4是获得高纯度纳米镍的原料，该配合物中镍原子的价电子排布为3d10，则其杂化轨道类型为_______________，Ni(CO)4是_______________（填“极性”或“非极性” ）分子。

（2）氯化亚铜是一种白色固体，实验测得其蒸气密度是同条件下氢气密度的99.5倍，则氯化亚铜的分子式为_______________；氯化亚铜的盐酸溶液可定量吸收CO形成配合物Cu2(CO)2Cl2·2H2O（结构如图所示），该反应可用于测定空气中CO的含量，每个Cu2(CO)2Cl2·2H2O分子中含_______________个配位键。

（3）铜能与类卤素(SCN)2 反应生成 Cu(SCN)2，(SCN)2 分子中含有σ键与π键的数目比为__________； 类卤素 (SCN)2 对应的酸有两种，理论上硫氰酸（H-S-C≡N）的沸点低于异硫氰酸（H-N=C=S）的沸点，其原因是_______________。

（4）立方NiO（氧化镍）晶体的结构如图所示，其晶胞边长为apm，列式表示NiO晶体的密度为_______________g/cm3（不必计算出结果，阿伏加德罗常数的值为NA）。

人工制备的NiO晶体中常存在缺陷（如图）：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代，其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。已知某氧化镍样品组成Ni0.96O，该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比为_______________。

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【化学—选修3：物质结构与性质】铜是重要的过渡元素，其单质及化合物具有广泛用途。回答下列问题：

（1）铜元素基态原子的价电子排布式________。

（2）铜能形成多种配合物，如Cu2＋与乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）可形成如图所示配离子。

①Cu2＋与乙二胺所形成的配离子中含有的化学键是________。

a．配位键　　　 b．离子键　　　 c． 键　　　 d． 键

②乙二胺分子中氮原子的杂化轨道类型为________，C、N、H三种元素的电负性由大到小顺序是________。

③乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，乙二胺的沸点比三甲胺高很多，原因是________。

（3）Cu2+在水溶液中以[Cu(H2O)4]2+形式存在，向含Cu2+的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的[Cu(NH3)4]2+，其原因是________。

（4）Cu和S形成某种晶体的晶胞如图所示。

①该晶体的化学式为________。

②该晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)。则C原子的坐标参数为________。

③已知该晶体的密度为d g·cm－3，Cu2+和S2－的半径分别为a pm和b pm，阿伏加德罗常数值为NA。列式表示该晶体中原子的空间利用率________。

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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——物质结构与性质]（13分）

物质结构理论有助于人们研究化学反应规律。请回答下列问题：

（1）在第三周期中，第一电离能大于硫的元素有　　　　 种；

（2）铜及其化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。

①铜原子价电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　

②氯、钾、铜（+1价）三元素可形成一种化合物，该化合物阴离子为无限长链结构（如图甲），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为　　　 。该化合物阴离子的化学式为　　　 ；

③向CuSO4溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]SO4，下列说法正确的是　　　　 。

A．氨气极易溶液水，是因为NH3分子和H2O分子之间形成3种不同的氢键

B．NH3分子的键角小于H2O分子的键角

C．[Cu(NH3)4]SO4所含的化学键有离子键、极性共价键和配位键

D．[Cu(NH3)4]SO4组成元素中电负性最大的是氮元素

④葡萄糖与新制氢氧化铜的碱性溶液反应生成砖红色沉淀A，其晶胞如右图乙所示。A的化学式为　　　　　　　　 ，晶胞中的白点代表的原子是　　　　　　　 （填元素名称）。

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【化学—物质结构与性质】（15分）

许多金属及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途.回答下列有关问题：

（1）基态Ni核外电子排布式为________________， 第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________________；

（2）①已知CrO5中Cr为+6价，则CrO5的结构式为 　　　　　　　　　　　　　　 。

②金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)n ，与Ni(CO)n中配体

互为等电子体的离子的化学式为　　　　　　　　 (写出一个即可)。

③铜是第四周期最重要的过渡元素之一，其单质及化合物有广泛用途。已知CuH晶

体结构单元如图所示。该化合物的的密度为ρg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则

该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为　　　　　　 cm(用含ρ和NA的式子表示)。

（3）另一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为__________，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为_________ g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）

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【化学—选修3：物质结构与性质】

铁、铝、铜都是日常生活中常见的金属，它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途。请回答以下问题：

（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：

①铜元素位于周期表_________区；Cu+的基态价电子排布图_________；NH4CuSO3中N、S、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________（元素符号表示）。

②SO42-中心原子的杂化方式为_________，SO32-的价层电子互斥模型为_________。

（2）请写出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时发生反应的离子方程式_________。

（3）某学生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。

①下列说法正确的是_________。

a．因NH3和H2O都为极性分子，且它们还存在分子内氢键，所以氨气极易溶于水

b．NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角

c．Cu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键

d．Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氮元素

②请解释加入乙醇后析出晶体的原因_________。

（4）下图所示为金属铜的一个晶胞，此晶胞立方体的边长为a pm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为ρ g/cm3，则晶胞中铜原子的配位数为_________，用含有a、ρ的代数式表示的阿伏加德罗常数为：_________ mol-1。

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【化学--选修3物质结构与性质】（15分）

铜、铁都是日常生活中常见的金属，它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途。

请回答以下问题：

（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：

①Cu2+的价电子排布图　　　　　　　　　　　 ; NH4CuSO3中N、O、S三种元素的第一电离能由大到小顺序为_______________________(填元素符号)。

②的空间构型为_____________，离子中心原子的杂化方式为　　　　　　　 。

（2）请写出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时发生反应的离子方程式：　　　　　　　　 。

（3）某学生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。

①下列说法正确的是　　　　　　

a．氨气极易溶于水，是因为NH3分子和H2O分子之间形成3种不同的氢键

b．NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角

c．Cu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键

d．Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氮元素

②请解释加入乙醇后析出晶体的原因　　　　　　　　　　　　　　 ．

（4）Cu晶体的堆积方式如图所示，设Cu原子半径为r,

晶体中Cu原子的配位数为_______，晶体的空间利用率

为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （ ,列式并计算结果）。

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【化学——选修3：物质结构与性质】钴（Co）是人体必需的微量元素。含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用。

请回答下列问题：

（1）Co基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　　 ；

（2）酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学疗法中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用。其结构如图所示，中心离子为钴离子。

①酞菁钴中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为　　　　 　　　　 ；（用相应的元素符号作答）；碳原子的杂化轨道类型为　　　　　　　　　 ；

②与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是　　　　　　　　　　　　　 ；

（3）CoCl2中结晶水数目不同呈现不同的颜色。

CoCl2可添加到硅胶（一种干燥剂，烘干后可再生反复使用）中制成变色硅胶。简述硅胶中添加CoCl2的作用：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（4）用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6]4-，该配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co(CN)6]3-，写出该反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（5）Co的一种氧化物的晶胞如右图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有_________个；筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在 5K 下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO2的层状结构(如下图所示，小球表示Co原子，大球表示O原子）。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成是　　　　　 。

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