




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、物质的结构与性质专项训练单元达标专项训练检测一、物质的结构与性质的综合性考察1多尺度复杂化学系统模型可以用量子化学计算小区间内(如生物固氮时固氮酶中)的化学反应。(1)固氮酶有铁蛋白和钼铁蛋白两种,它们不仅能够催化n2还原成 nh3,还能将环境底物乙炔催化还原成乙烯。 乙炔是 _(填“ 非极性 ” 或“ 极性 ”)分子。 碳负离子ch3-的立体构型为_。 根据等电子原理,no的电子式为 _。(2)钒可用于合成电池电极,也可用于人工合成二价的钒固氮酶(结构如图a)。v2基态时核外电子排布式为_ 。 钒固氮酶中钒的配位原子有_(填元素符号 )。(3)烟酰胺 (结构如图b)可用于合成光合辅酶nadp
2、h,烟酰胺分子中氮原子的杂化轨道类型有_ ,1 mol 该分子中含键的数目为 _。(4)12 g 石墨烯 (结构如图 c)中含有的正六边形数目约为_;请你预测硅是否容易形成类似石墨烯的结构,并说明理由:_ 。2铁被称为“第一金属”,铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。( 1) 铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用_摄取铁元素的原子光谱。( 2) fecl3的熔点为 306,沸点为315。由此可知fecl3属于 _晶体。 feso4常作净水剂和补铁剂,so42-的立体构型是_。( 3) 铁氰化钾 k3 fe( cn)6 是检验 fe2+的重要试剂。基态 n 原子的轨道表示式为_
3、。写出一种与铁氰化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式_。铁氰化钾中,所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为_。铁氰化钾中,不存在_( 填字母标号 ) 。a. 离子键b. 键c. 键d. 氢键e. 金属键( 4) 有机金属配位化合物二茂铁( c5h5)2fe 是汽油中的抗震剂。分子中的大键可用符号mn表示,其中m 代表参与形成大键的原子数,n 代表参与形成大键的电子数 ( 如苯分子中的大键可表示为66) ,则中的大 键应表示为 _,其中碳原子的杂化方式为 _。( 5) 羰基铁 fe( co)5 可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1mol fe( co )5 分子中含 _mol键。( 6) 某种磁
4、性氮化铁的结构如图所示,n 随机排列在fe 构成的正四面体空隙中。其中铁原子周围最近的铁原子个数为_;六棱柱底边长为acm,高为 c cm,阿伏加德罗常数的值为 na,则该磁性氮化铁的晶体密度为_g/ cm3( 列出计算式 ) 。3近期我国学者研制出低成本的电解“ 水制氢 ” 催化剂 镍掺杂的磷化钴三元纳米片电催化剂(0.10.9nicop)。回答下列问题:(1)co 在元素周期表中的位置为_,co2+价层电子排布式为_。(2)co、ni 可形成323366co nhclkco no、4ni(co)、346ninhso等多种配合物。24so的空间构型为_,3no中 n 原子的杂化轨道类型为_。
5、c、n、o、s四种元素中,第一电离能最大的是_。3261mol co nhcl中含有 键的数目为 _;已知 nf3比 nh3的沸点小得多,试解释原因_ 。(3)常用丁二酮肟来检验ni2+,反应如下:ni2+(aq)+2 2h+(aq)1 个二(丁二酮肟)合镍()中含有 _个配位键。上述反应的适宜ph为_(填字母序号)a12 b510 c 1(4)磷化硼是一种备受关注的耐磨涂料,其晶体中磷原子作面心立方最密堆积,硼原子填入四面体空隙中(如图)。已知磷化硼晶体密度为-3 g cm,计算晶体中硼原子和磷原子的最近核间距为 _cm。4超分子在生命科学和物理学等领域中具有重要意义。由mo 将 2 个 c
6、60分子、 2 个 p甲酸丁酯吡啶及2 个 co分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。(1)mo 处于第五周期第vib 族,核外电子排布与cr 相似,它的基态价电子排布式是_;核外未成对电子数是_个。(2)该超分子中配体co提供孤电子对的原子是_(填元素符号 ),p甲酸丁酯吡啶配体中 c 原子的杂化方式有_。(已知吡啶可看做苯分子中的一个ch 原子团被n 取代的化合物 )(3)已知: c60分子中存在碳碳单、双键;c60分子中每个碳原子只跟相邻的3 个碳原子形成化学键; c60分子只含有五边形和六边形;多面体的顶点数v、面数 f及棱边数e遵循欧拉定理: v+f e=2 。则一个c60分子的
7、结构是由_个五边形和 _个六边形组成的球体。用文字简述c60跟 f2在一定条件下反应所得的物质的组成:_。(4)已知:某晶胞中各原子的相对位置可用如图所示的原子坐标表示,其中所有顶点的原子坐标均可以为 (0,0,0)。钼 (mo)的一种立方晶系的晶体结构中,每个晶胞有2 个 mo 原子,其中mo 原子坐标是 (0,0,0)及(12,12,12)。根据以上信息,推断该晶体的原子堆积方式是 _。已知该晶体的密度是gcm-3, mo 的摩尔质量是mg mol-1,阿伏加德罗常数是na,晶体中距离最近的mo 原子核之间的距离为_pm。5石墨烯具有原子级的厚度、优异的电学性能、出色的化学稳定性和热力学稳
8、定性。制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。石墨烯的球棍模型及分子结构示意图如下:(1)下列有关石墨烯说法正确的是_。a 石墨烯的结构与金刚石相似 b 石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面c 12g 石墨烯含 键数为 na d 从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力(2)化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一,催化剂为金、铜、钴等金属或合金,含 碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。钴原子在基态时,核外电子排布式为:_。乙醇沸点比氯乙烷高,主要原因是_。下图是金与铜形成的金属互化物合金,它的化学式可表示为:_ 。含碳源中属于非极性分子的是_(填序
9、号)a 甲烷 b 乙炔 c 苯 d 乙醇酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图,组成酞菁铜染料分子的元素,酞菁变成酞菁铜,分子中多 了什么作用力_,酞菁铜分子中设计到的元素,电负性由小到大依次为_6补铁剂常用于防治缺铁性贫血,其有效成分般为硫酸亚铁、琥珀酸亚铁、富马酸亚铁和乳酸亚铁等。回答下列问题:(1)能表示能量最低的亚铁离子的电子排布式是_(填标号 )。a.ar3d54s2 b.ar3d54s1 c.ar3d64s2 d.ar3d6(2)琥珀酸即丁二酸(hoocch2ch2cooh) ,在琥珀酸分子中电负性最大的原子是_,碳原子的杂化方式是_;琥珀酸亚铁中存在配位键,在该配位键中配位原子是_,中心
10、原子是_。(3)富马酸和马来酸互为顺反异构体,其电离常数如下表:物质名称ka1ka2富马酸 ()7.9410-42.51 10-5马来酸 ()1.2310-24.68 10-7请从氢键的角度解释富马酸两级电离常数差别较小,而马来酸两级电离常数差别较大的原因: _。(4) -硫酸亚铁的晶胞结构如图所示,其晶胞参数为a=870pm、b=680pm、c=479pm, = = =90, fe2+占据晶胞顶点、棱心、面心和体心。在该晶胞中,硫酸根离子在空间上有_种空间取向,晶胞体内硫酸根离子的个数是_,铁原子周围最近的氧原子的个数为_;设阿伏加德罗常数的值为na,则该晶体的密度是_gcm-3(列出计算表
11、达式)。7钛及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。(1)基态钛原子的价电子排布式为_,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。(2)钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料,钛的硬度比铝大的原因是_。(3)在浓的ticl3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入hcl至饱和,可得到配位数为6、组成为ticl3 6h2o 的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为1:5,则该配合离子的化学式为 _。(4)半夹心结构催化剂m 能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合,其结构如图所示。组成 m 的元素中,电负性最大的是_(填名称 )。m 中碳原子的杂化方式为_。m 中不含 _(填代号 )。
12、a键 b 键 c 离子键 d配位键(5)金红石 (tio2)是含钛的主要矿物之一。其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如图所示。a、b、c、d4种微粒,其中氧原子是_(填代号 )。若 a、b、c 的原子坐标分别为a(0,0,0)、b(0.69a,0.69a,c)、c(a ,a,c),则 d 的原子坐标为d(0.19a,_,_);钛氧键的键长d=_(用代数式表示)。若晶胞底边长为a cm,高为 c cm,则 tio2晶体的密度为 _g/cm3。8铁与人类密切相关,几乎无处不在,地壳中大约5%是铁,是含量仅次于铝的金属.根据所学知识回答下列问题:(1)铁原子价电子轨道表示式为_,与铁同周期的元素
13、的基态原子中,最外层电子数与铁相同的元素共有_种(包含铁)。(2)下列关于铁的说法,不正确的是_(填选项字母)a基态铁原子的电子排布式1s22s22p63s23p103d24s2违反了泡利原理b铁属于黑色金属,在周期表中属于ds 区元素c铁丝可用于焰色反应实验时蘸取待测物,是由于铁在光谱图中无特征的谱线dfe 能与 co形成配合物fe(co)5,配体 co中 c是配原子(3)某铁的化合物结构简式如图所示。组成上述化合物中5 种元素原子电负性由小到大的顺序为_。上述化合物中氮原子的杂化方式有_。在图中用 “”标出亚铁离子的配位键_。(4)类卤素离子scn- 可用于 fe3+的检验,其对应的酸有两
14、种,分别为硫氰酸(h-s-cn )和异硫氰酸( h-n=c=s ),这两种酸中沸点较高的是后者,原因是_。9金属钛因为其优越的性能被称为“ 未来金属 ” ,其工业冶炼涉及到的反应如下:tio2+2c+2cl2一定条件ticl4+2co。回答下列相关问题:(1)基态钛原子的价层电子排布式为_ ,上述反应中非金属元素电负性由大到小是_;(2)已知部分物质熔沸点如下:名称金红石金刚石四氯化钛四溴化钛四碘化钛化学式tio2cticl4tibr4tii4熔点/18303550-24.138150沸点 /29274827136.4233.1377.2自左向右,表中的三种钛的卤化物熔沸点依次升高的原因是_。
15、(3)配位数为 6,组成为ticl3?6h2o 的晶体有两种:化学式为ticl(h2o)5cl2?h2o 的 x呈绿色,定量实验表明,x 与 agno3以 1:2 物质的量比反应生成沉淀。y呈紫色,且y与 agno3以 1:3 物质的量之比反应生成沉淀,则y的化学式为 _。(4)钙钛矿是重要的含钛矿物之一。其主要成分z 的晶胞如图所示。推测z的化学式为_,ca填充在 o 围成的 _空隙中。(5)若晶胞参数 a=384.1pm,z 晶体的密度为 _列出计算表达式并计算出两位有效数字结果, 3.8413 56.67 ,阿伏加德罗常数用 6.0 1023 mol-1)10 溴、铜及其化合物用途非常广
16、泛。回答下列问题:(1)基态 br 原子核外电子排布式为ar_。(2)已知反应:cu(bf4)2.6h2o+cu+8ch3cn=2cu(ch3cn)4bf4+6h2o。配合物 cu(ch3cn)4bf4中,与铜形成配位键的原子是_,bf4-的空间构型是_,与 bf4-互为等电子体的分子有_(任写一种)。ch3cn 分子中碳原子的杂化方式是_;1 个 ch3cn 分子中含有 _个 键。(3)电子亲合能与电离能相对应,元素的气态基态原子获得一个电子成为气态一价负离子所释放的能量称为该元素的第一电子亲合能,其大小主要取决于原子的有效核电荷、原子半径和原子的电子构型等因素。br 与 f、cl位于同一主
17、族,第一电子亲合能(如图 1 所示 )原比氯和溴都小,其原因是_。(4)溴化亚铜 (晶胞结构如图2 所示 )可用作有机合成的催化剂,密度为4.71gcm-3。晶胞中br-的配位数为 _。晶胞参数a=_(列出表达式即可)nm。 (设 na为阿伏加德罗常数的数值)11 镁、硅及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:(1)基态 si原子价层电子的电子排布式为_,基态 mg 原子电子占据最高能级的能层符号_。(2)mg2c3与 cac2的结构相似,与水反应可生成h2c=c=ch2,h2c=c=ch2端位碳原子的杂化方式是 _,该反应所涉及的元素中电负性最小的是_(填元素符号),mg2c3和h2c=c=c
18、h2中均不存在_(填字母)。a键 b配位键 c 氢键 d 键(3)晶格能又叫点阵能。它是1mol 离子化合物中的正、负离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。mgo 晶格能可通过图1 的 born-haber 循环计算得到。mgo 的晶格能为 _kj mol-1,o=o键的键能为 _kjmol-1;mg 的第一电离能为_kjmol-1;(4)mg2si晶胞结构如图2 所示,已知其密度为1.84g cm-3,na为阿伏加德罗常数的值。则晶胞参数a=_nm(列出计算式即可)。12fe、cu、mn 三种元素的单质及化合物在生产、生活中有广泛应用12mno是一种多功能材料,工业上常以322m
19、n(no ) .6h o和尿素22co nh )、氧化剂等为原料制备尿素分子中碳原子的杂化轨道类型为 _ ,l mol 尿素分子中含有的键数为 _ 2某学习小组拟以废旧于电池为原料制取锰,简易流程如下:用浓盐酸溶解二氧化锰需保持通风,原因是 _ (用化学方程式表示)写出碳酸锰在空气中灼烧生成四氧化三锰的化学方程式 _ 3 基态铜原子的电子排布式为 _ ,与 cu 同周期且原子序数最小的第族元素,其基态原子核外有 _ 个未成对电子图 1 是2cu o的晶胞结构,晶胞的边长为acm.则2cu o的密度为 _ 3g /cm (用an表示阿伏加德罗常数的值)4 绿矾42feso 7h o是补血剂的原料
20、,保存不当易变质请设计实验检验绿矾是否完全变质 _ 以羰基化合物为载体,提纯某纳米级活性铁粉(含有一些不反应的杂质),反应装置如图2.已知:5fe s5co gfe(co)h0,常压下,fe( co)s的熔点约为20.3,沸点为103.6,则fe( co)的晶体类型为 _ .请用平衡移动原理解释12tt的原因 _ 【参考答案】 * 试卷处理标记,请不要删除一、物质的结构与性质的综合性考察1非极性三角锥形 1s22s22p63s23p63d3(或ar3d3) s、 n sp2、sp3 15na 0.5na 不容易,硅原子半径大,3p 解析: 非极性三角锥形 1s22s22p63s23p63d3(
21、或ar3d3) s、n sp2、sp3 15na 0.5na不容易,硅原子半径大,3p 轨道不易形成键【解析】【分析】(1)乙炔是为直线型对称结构,分子中正负电荷重心重合;计算 ch3-离子中 c原子价层电子对数、孤电子对数,进而确定其空间构型;等电子体结构相似,no+与氮气互为等电子体;(2)v 元素原子核外电子数为23,失去 4s2上 2 个电子形成v2+;配位原子提供孤对电子;(3)根据 n 原子价层电子对数,确定n 原子杂化方式;单键为 键,双键含有1 个 键、1 个 键,注意c 的四价结构;(4)由石墨烯的结构图可知,每个碳原子为3 个正六边形共有,则一个正六边形含有613=2,计算
22、 12 石墨烯中碳原子数目,进而计算含有的正六边形数目;si原子半径比碳原子半径大, 3p 轨道不易重叠形成 键。【详解】(1)乙炔是为直线型对称结构,分子中正负电荷重心重合,属于非极性分子;ch3-离子中 c 原子价层电子对数为3+41 1 32=4,含有 1 对孤电子对数,其空间构型为三角锥形;no+与氮气互为等电子体,no+中 n 原子与 o 原子之间形成3 对共用电子对,其电子式为;(2)v 元素原子核外电子数为23,失去 4s2上 2 个电子形成v2+,则 v2+基态时核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d3(或 ar3d3);由图可知, n 和 s提供孤对电子,则钒固
23、氨酶中钒的配位原子是s与 n;(3)由烟酰胺结构式可知,分子中氨基中n原子成3个键、含有1对孤电子对,杂化轨道数目为 4,采取 sp3杂化,而环中n 原子成 2 个 键、含有1 对孤电子对,杂化轨道数目为 3,采取 sp2杂化;分子中含有4 个 c-h键、 2 个 n-h 键、 3 个 c-c键、 2 个 c-n键、 4 个双键,其中单键均为键,双键含有1 个 键、 1 个 键,则每个分子中含有15 个 键,故 lmol 该分子中含键数目为15na;(4)12g 石墨烯中碳原子的物质的量为12g12g / mol=1mol,由石墨烯的结构图可知,每个碳原子为 3 个正六边形共有,则一个正六边形
24、平均含有碳原子数为613=2,则一共含有的正六边形数目为1mol12namol-1=0.5na;si原子半径比碳原子半径大,3p 轨道不易重叠形成键,硅不容易形成类似石墨烯的结构。【点睛】价层电子对互斥模型(简称 vsepr 模型 ),根据价电子对互斥理论,价层电子对个数=键个数+孤电子对个数键个数 =配原子个数,孤电子对个数=12 (a-xb) ,a 指中心原子价电子个数, x 指配原子个数,b 指配原子形成稳定结构需要的电子个数;分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布,不包括中心原子未成键的孤对电子;实际空间构型要去掉孤电子对,略去孤电子对就是该分子的空间构型。2光谱仪分子正四面体形
25、co nc fek de sp2 10 12 【解析】【分析】【详解】(1) 不解析: 光谱仪分子正四面体形 co n cfek de 65sp2 10 12 2a6561423 3n2a c【解析】【分析】【详解】( 1) 不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱,所以可以用光谱仪摄取铁元素的原子光谱;( 2) fecl3的熔点为 306,沸点为315,均相对较低,由此可知fecl3属于分子晶体;so42-的中心原子s有 4 对 键电子对,其中心原子上的孤对电子对数为:( 6-24+2)/ 2=0,所以 so42-的立体构型是正四面体形
26、;( 3) 基态 n 原子的轨道表示式为:;等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,铁氰化钾中配体( cn-) 价电子数为 10,则与其互为等电子体的极性分子的化学式有:co、no等;每周期的第一种元素的第一电离能最小,最后一种元素的电离能最大,同族元素从上到下第一电离能变小,所以铁氰化钾中,所涉及的元素( fe、 c、n、k) 的第一电离能由大到小的顺序为: ncfek;k3 fe( cn)6 中,配合物中存在的化学键是由配离子与钾离子的离子键,碳氮之间的极性共价键,铁离子和cn-之间的配位键,配合物分子间不存在氢键,金属键只存在金属单质中,所以该配合物中没有金属键,故k3 f
27、e( cn)6 中不存在氢键、金属键;答案选de。( 4) 根据类比推理可知,中含有的大键应表示为65;其中碳原子的价层电子对数为 3,无孤对电子,所以其杂化方式为sp2杂化;( 5) 1 个 co分子中有 1 个 键, 1 个 co分子与 fe形成 1 个配位键,配位键也是键,所以 1mo1fe( co)5含 10 mol 键;( 6) 氮化铁晶胞中,观察可知,面心碳原子与结构单元中6 个顶点fe 原子相邻,且与内部3 个 fe原子也相邻,密置层为abab 方式排列,其中铁原子最近的铁原子的个数为12;六棱柱底边长为a cm,高为 c cm,阿伏加德罗常数的值为na,则该磁性氮化铁的晶体密度
28、为:322aam(121/621/ 23)56142656142=g / cmv333n6n42aca c。【点睛】在求出晶体密度时,比较容易漏除na,因为晶胞含有的原子、离子或原子团是以个数为单位而不是以mol 为单位,进行计算时要引用摩尔质量,所以一定要记得除na。3第四周期第族 3d7 正四面体形 sp2 n 24na nh3分子间存在氢键 4 b 【解析】【分析】【详解】(1)co 为 27 解析: 第四周期第 族 3d7正四面体形 sp2 n 24na nh3分子间存在氢键 4 b 3a3212n【解析】【分析】【详解】(1)co 为 27 号元素,位于元素周期表第四周期第族;基态c
29、o 原子价层电子排布为3d74s2,失去最外层2 个电子形成co2+,所以 co2+的价层电子排布为3d7;(2)硫酸根中心原子的价层电子对数为6+2-424+=42,无孤对电子,所以空间构型为正四面体结构; no3-中心原子的价层电子对数为5+1-3 23+=32,所以为 sp2杂化;同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小,同周期元素自左向右第一电离能呈增大趋势,但第i ia 族、第 va族元素第一电离能大于其相邻元素,所以4 中元素中第一电离能最大的为 n 元素;6 个 nh3与 co2+之间形成6 个配位键,属于键,每个氨气分子中的氮氢键也为键,共 6+36=24 ,所以 1molco(n
30、h3)6cl2含有的 键个数为24na;n 元素电负性较大,所以nh3分子间存在氢键,沸点较高;(3)根据 n 原子的成键特点可知,在二(丁二酮肟 )合镍中 n 原子和 ni2+形成的化学键均为配位键,所以1 个二 (丁二酮肟 )合镍中含有4 个配位键;碱性太强容易生成ni(oh)2沉淀,酸性太强大量的氢离子存在不利于二(丁二酮肟 )合镍的生成,所以适宜的ph 应为 b:510;(4)由图可知, 1 个晶胞中含有4 个 b 原子和 4 个 p原子,故晶胞质量a4(11+31)=gmn,设边长为 acm,则晶胞的体积v=a3cm3,故晶胞密度-33a4(11+31)=g cmamvn,解得3a2
31、1a=2cm n;晶体中硼原子和磷原子的最近核间距为品胞体对角线的14,体对角线长度为晶胞边长的3倍,所以晶体中硼原子和磷原子的最近核间距33aa321321=2=cm4 n2 n。【点睛】第 3 题判断配位键个数时要注意,在丁二酮肟中n 原子已经形成3 个共价键,即n 原子已经饱和,此时每个n 原子有一对孤电子对,形成二(丁二酮肟 )合镍时, n 原子提供孤对电子, ni2+提供空轨道形成配位键,即n 原子和 ni2+之间均为配位键。44d5s1 6 c sp2和 sp3 12 20 由 c60结构和碳的四个价键理论,可知一个碳需连接一个双键,一个双键被两个碳原子共用,故含有602=30个双
32、键,易解析: 4d5s1 6 c sp2和 sp3 12 20 由 c60结构和碳的四个价键理论,可知一个碳需连接一个双键,一个双键被两个碳原子共用,故含有602=30个双键,易与活泼的f2发生加成反应生成c60f60体心立方密堆积103a2m310 n2【解析】【分析】(1)mo 处于第五周期第vib 族,核外电子排布与cr 相似,其价电子为4d、5s 电子, 4d 能级上有 5 个电子、 5s 能级上有1 个电子,据此书写它的基态价电子排布式并判断未成对电子数;(2)co提供孤电子对的是c原子、 mo 提供空轨道; p-甲酸丁酯吡啶配体中c原子价层电子对个数有 4、3,根据价层电子对互斥理
33、论判断c原子杂化类型;(3)根据欧拉定理结合“c60分子中每个碳原子只跟相邻的3 个碳原子形成化学键” 列式计算;(4)钼(mo)的一种立方晶系的晶体结构中,每个晶胞有2 个 mo 原子,根据mo 的原子坐标,可以判断该晶胞中mo 原子位于顶点和体心上,结合晶体中距离最近的mo 原子核之间的距离为体心到顶点的距离为体对角线的一半计算。【详解】(1)mo 处于第五周期第vib 族,核外电子排布与cr 相似,其价电子为4d、5s 电子, 4d 能级上有 5 个电子、 5s 能级上有1 个电子,基态价电子排布式为4d55s1;核外未成对电子是4d、 5s 能级上的电子,有6 个电子,故答案为:4d5
34、5s1;6;(2)co提供孤电子对的是c原子、 mo 提供空轨道,两个原子形成配位键;p-甲酸丁酯吡啶配体中 c原子价层电子对个数有4、3,根据价层电子对互斥理论,c 原子杂化类型为sp3、sp2,故答案为:c;sp3、 sp2;(3)多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:v+fe=2,即顶点数 +面数 -棱边数 =2;设 c60分子中五边形数为x,六边形数为y。依题意可得方程组:12(5x+6y) =12(3 60),60+(x+y)-12 (3 60)2,解得: x=12,y=20,即 c60分子有 12 个五边形和20 个六边形,由 c60结构和碳的四个价键理论,可知一个碳需
35、连接一个双键,一个双键被两个碳原子共用,故含有602=30个双键,与活泼的f2发生加成反应即可生成c60f60,故答案为:12;20;由 c60结构和碳的四个价键理论,可知一个碳需连接一个双键,一个双键被两个碳原子共用,故含有602=30个双键,与活泼的f2发生加成反应即可生成c60f60;(4)钼(mo)的一种立方晶系的晶体结构中,每个晶胞有2 个 mo 原子,其中mo 原子坐标是(0,0,0)及(12,12,12),则该晶胞中mo 原子位于顶点和体心上,为体心立方密堆积;该晶胞棱长 =3a2mncm,晶体中距离最近的mo 原子核之间的距离为体心到顶点的距离为体对角线的一半=323a2mnc
36、m=323a2mn 1010pm,故答案为:体心立方密堆积;323a2mncm=323a2mn 1010。【点睛】本题的易错点为(4),要注意距离最近的mo 原子核之间的距离为体心到顶点的距离为体对角线的一半,难点为(3),要注意理解欧拉定理及其应用,要注意棱边数的计算方法。5bd 乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键或abc 配位键【解析】【分析】【详解】(1)a. 石墨烯是平面结构,金刚石空间网状结解析: bd 72ar3d 4s乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键3cu au或3aucu abc 配位键cuhcn【解析】【分析】【详解】(1)a. 石墨烯是平面结构,金刚石空间
37、网状结构,故a 错误;b. 碳碳双键上所有原子都处于同一平面,所以导致石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面,故 b正确;c. 石墨烯中一个碳原子具有 1.5 个键,所以12 g石墨烯含键数为 1.5an,故 c 错误;d. 石墨结构中,石墨层与层之间存在分子间作用力,所以从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力,故d 正确;故答案为bd;(2)钴是27 号元素,钴原子核外有27 个电子,根据构造原理书写基态原子的核外电子排布式,注意先排4s电子再排3d电子,所以基态钴原子的核外电子排布式为72ar3d 4s。故答案为:72ar3d 4s。分子晶体中,物质的熔沸点随着相对分子质量的增
38、大而增大,但乙醇分子间能形成氢键导致乙醇的熔沸点大于氯乙烷的熔沸点。故答案为:乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键。每个晶胞中含有的cu原子数1632,含有的金原子数1818,所以它的化学式可表示为:3cu au或3aucu。故答案为:3cu au或3aucu。a 选项:甲烷是正四面体结构,属于对称结构,所以是非极性分子,故a 正确;b 选项:乙炔是直线型结构,属于对称结构,所以是非极性分子,故b 正确;c 选项:苯是平面结构,属于对称结构,所以是非极性分子,故c 正确;d 选项:乙醇不是对称结构,所以是极性分子,故d 错误;故选 abc。由图可知,酞菁变为酞菁铜后,分子中多了cu和n的
39、配位键;酞菁铜中含有的元素有:cu、c、n和h,非金属性元素电负性大于金属元素的,同周期主族元素随原子序数增大电负性增大,c、n在它们的氢化物中均表现负化合价,它们的电负性均大于h元素的,故电负性:cuhcn。故答案为:配位键;cuhcn。6d 氧原子 sp2、sp3 氧原子铁原子马来酸中存在分子内氢键,提高了羧基的离子性,有利于酸性电离,因此马来酸电离主要以第一步电离为主 2 2 6 解析: d 氧原子 sp2、sp3氧原子铁原子马来酸中存在分子内氢键,提高了羧基的离子性,有利于酸性电离,因此马来酸电离主要以第一步电离为主 2 2 6 30a1524 10870680479n【解析】【分析】
40、【详解】(1)基态铁原子核外电子排布式为ar3d64s2,失去 2 个电子后变为亚铁离子,基态亚铁离子核外电子排布式为ar3d6,因此能表示能量最低的亚铁离子的电子排布式是d;(2)h、c、o 中 h 元素电负性最小,c、o 为同周期元素,原子序数越大,电负性越大,因此电负性最大的是o;c 原子连接4 个原子形成共价键时,c原子采用sp3杂化, c原子连接 3 个原子形成共价键时,c原子采用sp2杂化,因此丁二酸中碳原子的杂化方式为sp2、sp3;丁二酸中只有氧原子上有孤电子对,亚铁离子中存在空轨道,因此琥珀酸亚铁的配位键中配位原子为氧原子,中心原子为铁原子;(3)马来酸中存在分子内氢键,提高
41、了羧基的离子性,有利于酸性电离,因此一级电离较为容易,而剩余部分因为形成了分子内氢键而很稳定,相对难以电离,因此马来酸电离主要以第一步电离为主;(4)该晶胞中,硫酸根离子在空间上的取向有:,一共 2 种; -硫酸亚铁的化学式为feso4,晶胞中含有亚铁离子数目为1118421=4842,则晶胞中所含硫酸根离子数目为4,从晶胞示意图中可以发现有6 个硫酸根离子,其中有4个位于面上,故晶胞体内有2 个硫酸根离子;以体心的亚铁离子为研究对象,每个硫酸根中均有一个氧原子离铁原子最近,亚铁离子周围最近的氧原子的个数为6;该晶体的密度303a303a152g41524=10 g/cm87068047910
42、cm870680479nmvn。【点睛】对于晶体的密度计算方法为:先计算一个晶胞的质量,然后根据晶胞参数计算晶胞的体积,然后利用密度公式计算晶胞密度,其主要易错点在于单位的换算以及晶胞内相关原子个数的计算。73d24s2 3 ti原子的价电子数比al 多,金属键更强ticl(h2o)52+ 氧 sp2、sp3 c bd 0.81a 0.5c 解析: 3d24s2 3 ti原子的价电子数比al 多,金属键更强 ticl(h2o)52+氧 sp2、sp3 c bd 0.81a 0.5c 0.31 2a 2a160a cn【解析】【分析】(5) 根据晶胞结构分析,四方晶胞中,顶点粒子占18,面上粒子
43、占12,内部粒子为整个晶胞所有,晶体化学式为tio2,o的数目是ti的两倍,则必有2个氧原子位于晶胞内,晶胞的上、下底面上各有2 个氧原子。【详解】(1) 钛为 22 号元素,位于第四周期,基态钛原子的价电子排布式为3d24s2,基态钛原子未成对电子为3d 轨道的 2 个电子,第四周期中基态原子未成对电子数为2 的还有价电子排布为 3d84s2的 ni、 3d104s24p2的 ge、3d104s24p4的 se共 3 种,故答案为:3d24s2;3;(2) ti 原子的价电子数比al 多,金属键更强,导致钛的硬度比铝大,故答案为:ti 原子的价电子数比al 多,金属键更强;(3) 配位数为6
44、、组成为ticl3? 6h2o 的绿色晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为1:5,而晶体中只含有3 个 cl-,所以配体数目多的是h2o, h2o 和 cl-比值为 5:1,所以该配离子的化学式为ticl(h2o)52+,故答案为: ticl(h2o)52+;(4) m 中含有的元素有:ti、cl、o、 c、h,其中电负性最大的是o,名称为氧元素,故答案为:氧;m 中 c存在单键和双键,前者为sp3杂化,后者为sp2杂化,故答案为:sp2、sp3;m 中含有共价键,配位键,共价单键为键,共价双键中一根为键,一根为键,所以 m 中不含离子键,故答案为:c;(5) 根据晶胞结构分析,四方晶胞中,
45、顶点粒子占18,面上粒子占12,内部粒子为整个晶胞所有,晶体化学式为tio2,o 的数目是ti 的两倍,则有2 个氧原子位于晶胞内,晶胞的上、下底面上各有2 个氧原子,个数为2+412=4 ,ti 位于体心和顶点,个数为1+818=2,则 a、b、c、d 四种微粒,其中氧原子是b、 d,故答案为: bd;a、b、c的原子坐标分别为a(0,0,0)、b(0.69a,0.69a,c)、c(a,a,c),金红石晶胞中, ti 处于体心,体心ti 周围有 8 个 o 形成八面体结构,上底面结构为:,中间半层的结构为,l 即为钛氧键的键长 d,根据上底面结构,d=(a-0.69a) 2=0.31 2a,
46、d 处于高的一半处所在的平面,根据中间半层的结构分析,l=d=0.31 2a,已知 d 的 x 坐标为 0.19a,则y=a-0.19a=0.81a ,所以 d 的坐标为 (0.19a, 0.81a,0.5c),故答案为:0.81a;0.5c;0.31 2a;由可知, 1 个晶胞中含2 个 ti 原子、 4 个 o 原子,故1 个晶胞的质量=a482+164ng=a160ng, 1 个晶胞的体积=acm acm ccm=a2ccm3,所以密度=a23160gna ccm=2a160a cngcm-3,故答案为:2a160a cn。83d642 9 bc onchfe sp2、sp3 异硫氰酸中
47、h-n 键极性强,分子间存在氢键【解析】【分析】【详解】(1)fe 为 26 解析: 3d642 9 bc o nchfe sp2、sp3异硫氰酸中 h-n 键极性强,分子间存在氢键【解析】【分析】【详解】(1)fe 为 26 号元素,所以其价电子排布式为3d642;其最外层电子排布为4s2;与铁同周期的副族元素的基态原子中,最外层电子数与铁相同的元素的3d 轨道电子数可以为1、2、3、5、7、8、10,共 7 种,主族元素还有ca,包括 fe 共 9 种;(2)a3p 能级有 3 个轨道,最多容纳6 个电子,选项中排列违反了泡利原理,故a 正确;b铁在元素周期表中属于d 区,故 b 错误;c
48、铁的焰色反应发出的光为无色不影响其它金属火焰颜色,所以铁丝可用于焰色反应实验,故 c错误;dco分子中碳氧之间有一个有氧原子问提供的配位键,使碳周围的电子云密度增加,容易给出电子,所以碳提供电子做配原子,故d 正确;综上所述答案为bc;(3)非金属性越强,元素的电负性越大,则电负性onchfe;化合物中形成c=n双键的 n 原子形成 2 个 键,含有1 对孤电子对,而形成单键的n原子,形成2 个 键,含有 2 对孤电子对,杂化轨道数目分别为3、 4,n 原子采取sp2、sp3杂化;c=n 双键的 n 原子有 1 对孤对电子与亚铁离子之间形成配位键,另外的n 原子带 1 个单位负电荷,与亚铁离子
49、之间形成离子键,如图;(4)异硫氰酸中 h-n 键极性强,分子间存在氢键,而硫氰酸分子间只存在分子间作用力,所以异硫氰酸的沸点高于硫氰酸。93d24s2 o clc 三种物质都是分子晶体,组成和结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高 ti(h2o)6cl3 catio3 ( 正) 八面解析: 3d24s2 oclc 三种物质都是分子晶体,组成和结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高 ti(h2o)6cl3 catio3 (正)八面体 4.0 g/cm3【解析】【分析】(1)ti位于周期表中第4周期第b族;元素的非金属性越强其电负性越强;(2)三种钛的卤化
50、物均为分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,熔沸点越高;(3)配合物外界能够完全电离,根据与agno3发生反应的物质的量之比确定配合物的化学式;(4)根据晶胞结构,顶点粒子占18,面心粒子占12,内部粒子为整个晶胞所有,据此推测化学式;根据晶胞结构示意图推断ca原子的位置;(5)根据密度mv做相关计算。【详解】(1)ti 位于周期表中第4 周期第 b 族,所以钛的价层电子排布式为3d24s2;元素的非金属性越强其电负性越强,故上述反应中非金属元素电负性由大到小是oclc;(2)三种钛的卤化物均为分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高;(3)配合物外界能够完全电离,y
51、与agno3以1:3物质的量比反应生成沉淀,所以y的外界能够解离出3 份 cl-,则 y的化学式为 ti(h2o)6cl3;(4)根据晶胞结构,顶点粒子占18,面心粒子占12,内部粒子为整个晶胞所有,所以一个晶胞中有 ti 为 8181 个,有 ca为 1 个,有 o 为 612 3 个,所以z的化学式为catio3,根据晶胞结构示意图可知ca填充在 o 围成的正八面体空隙中;(5)不妨设有 1mol 这样的晶胞,即有na个这样的晶胞,1 个晶胞的体积为va3pm3a3 10-30cm3,1mol 晶胞的质量为m1mol136g/mol136g,所以晶体密度为amn v330a136a10ng
52、/cm3233301366.0210384.110 g/cm3=4.0g/cm3。103d104s24p5 n 正四面体 ccl4(或 sif4 等) sp3和 sp 5 氟元素的原子半径非常小,电子云拥挤,电子间的相互排斥力很大,导致原元素的第一电子亲解析: 3d104s24p5 n 正四面体 ccl4(或 sif4等) sp3和 sp 5 氟元素的原子半径非常小,电子云拥挤,电子间的相互排斥力很大,导致原元素的第一电子亲合能减小 4 a734 1444.71n10【解析】【分析】(1)溴是 35 号元素,根据构造原理写出核外电子排布式;(2)配位化合物的形式是一方提供空轨道,另一方提供孤电
53、子对。配体ch3cn 中 n 原子可提供孤电子对;判断空间构型时可利用价层电子对互斥理论。bf4中无孤电子对,有4 个键电子对,故呈四面体形;寻找等电子体时可利用价电子迁移法找到。可根据碳原子的成键方式来判断杂化类型,饱和碳原子为sp3杂化,三键碳原子为sp 杂化;(3) f 原子的半径小,根据电子间排斥大,回答该题;(4)cubr晶胞中含有4 个 cu和 4 个 br,根据晶体的密度4m4=aamnmvvn v,3=av,求算 a,注意单位。【详解】(1)溴是 35 号元素,核外电子排布式为ar 3d104s24p5;(2)配合物的形成中,需要有金属离子提供空轨道,配体提供孤电子对,配体ch
54、3cn中能提供孤电子对的是n,则配为原子是n。bf4,中心原子b 的价层电子对数为3+1-44+=42,还有 4 对共用电子对,不含孤对电子对,则空间构型为正四面体形;将bf4中所带的负电荷迁移给b,转化为c或 si,将 f 替换为同族元素cl,可找到等电子体ccl4或 sif4;配体 ch3cn中,甲基上的碳为饱和的碳原子,杂化为sp3杂化, -cn 中含有三键,碳原子是sp杂化;ch3cn中含有3个ch,1个cc,和1个cn,所有的单键均为键,三键中有 1 个 键,则一共有4+1=5 个 键;(3)同主族元素中f原子的半径最小,且电负性最大,吸引电离能力强,被吸引的电子距离原子核近,与f原
55、子自身的电子的排斥较大,造成第一电子亲合能减小;(4) 溴化亚铜晶胞中,4 个 cu 均为该晶胞所有,8 个顶点的br 分别为 8 个晶胞所有, 6 个面心的 br 分别为 2 个晶胞所有,则1 个晶胞中含有118+6=482,可知化学式为cubr;根据图示,与cu相连的 br 有 4 个, cu的配位数4,根据化学式cubr,可知 br 的配位数也是 4;晶体的密度4m4=aamnmvvn v计算, cubr的摩尔质量为144gmol1,3=av,转化单位,-733=a 10cmv(),带入数据,7334 144/4.71g/=(10 )ag molcman,可得a=a734 1444.71
56、n10nm。【点睛】问题 (4) ,在晶胞示意图中,最前面的br 和 2 个 cu最近,但是配位数不是2,与其对应面的 br,也和 2 个 cu最近,从空间结构看来,与br 最近的 cu有 4 个,这种方法对空间想象要求较高。113s23p2 m sp2 mg bc 3845 498 738 【解析】【分析】(1)si 的原子序数是 14,mg的原子序数是 12,根据核解析: 3s23p2 m sp2 mg bc 3845 498 738 73248+284101.84an【解析】【分析】(1)si的原子序数是14,mg 的原子序数是12,根据核外电子排布式确定它们的价电子排布式;(2)h2c
57、=c=ch2端位碳原子,形成3 个键,没有孤电子对;同一周期,从左到右,电负性依次增强,同一主族,从上到下电负性依次减弱;(3)mg 的第一电离能为气态mg 原子失去第一个电子时需要吸收的能量;由1molo2分子变成 o 原子的过程中,需要吸收的能量为(2492)kj ;晶格能是气态离子形成1mol 离子晶体释放的能量;(6)mg2si晶胞结构如图2 所示,利用均摊法找出晶胞中有8 个 mg,有 4 个 si,然后进行相关计算,求出晶胞参数a。【详解】(1)si的原子序数是14,价电子排布式为3s23p2;mg 的原子序数是12,位于第三周期,故最高能层符号为m;(2)h2c=c=ch2端位碳
58、原子,形成3 个键,没有孤电子对,故杂化类型为sp2,所涉及的元素中,电负性最小的是mg;amg2c3中的 c32-离子和 h2c=c=ch2中均存在 键, a 不符合题意;bmg2c3和 h2c=c=ch2中均不存在配位键,b 符合题意;cmg2c3和 h2c=c=ch2中均不存在氢键,c 符合题意;dmg2c3中的 c32-离子和 h2c=c=ch2中均存在 键, d 不符合题意;答案选 bc;(3)结合图像,晶格能是气态离子形成1mol 离子晶体释放的能量,mgo 的晶格能为3845kj mol-1;由 1molo2分子变成o 原子的过程中,需要吸收的能量为(249 2)kj=498kj
59、;mg 的第一电离能为气态mg 原子失去第一个电子时需要吸收的能量为738 kj mol-1;(4)mg2si晶胞结构如图2 所示, mg 在顶点、面心、棱上和体心,利用均摊法计算出晶胞中含有的mg 为:1118+6+12+1824=8,si在晶胞内部,有4 个, (a 10-7 )3 1.84 na=24 8+284,a=73248+284101.84an nm。【点睛】(1)认真分析分子、离子中含有的化学键,以及熟练掌握相应几种元素第一电离能、电负性大小比较;(2)从所给图形中提取信息;(3)根据晶胞结构,采用均摊法,计算出晶胞中所含的原子或离子个数,然后进行相关计算。12浓 4 取样品溶于水,滴加酸性高锰酸钾溶液,如溶液褪色,则表示样品没
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 邮件通知分发记录表
- 健康管理与养生服务合作协议
- 中国寓言中的人物性格读后感
- 企业内训师培训教程作业指导书
- 生产车间承包协议
- 购买坟墓土地协议书
- 边坡支护施工合同
- 办公室设备采购申请说明文书
- 西游记赏析传统神话的魅力
- 走近哲学世界:大二哲学导论教学教案
- 高二语文(人教统编版)《包身工(第二课时)》【教案匹配版】最新国家级中小学课程课件
- 自制龙门架承载力计算说明
- 有关泵压计算的相关公式
- 广东省清远市各县区乡镇行政村村庄村名明细及行政区划代码
- 《呼兰河传》名著导读公开课
- 合成树脂瓦工程检验批质量验收记录表格
- 卡通家庭急救常识知识讲座PPT模板
- 消防(控制室)值班记录
- 房屋租赁(出租)家私清单
- 计算机技术硕士专业学位授权点申报研究演示课件(PPT 39页)
- 建筑装饰材料与构造-ppt课件
评论
0/150
提交评论