- 原子晶体及其结构特征
- 共1295题
(8分)
铜合金是人类使用最早的金属材料,铜在化合物中常见的化合价有+1、+2价,能形成多种铜的化合物。
(1)基态铜离子(Cu+)的电子排布式为 。
(2)+2价铜可形成化合物[Cu(NH3)4]SO4,下列各项中,该物质
中不含的化学键类型是 (填字母序号)。
(3)+1价铜形成的配合物溶液能吸收CO和乙烯(CH2=CH2),
乙烯分子中六个原子在同一平面内,则乙烯分子中C原子
的杂化轨道类型为 。
(4)金属铜的晶体类型属于金属晶体,其晶胞结构如右图所示,该晶胞实际拥有 个铜原子。
正确答案
略
氢气是重要而洁净的能源,要利用氢气作能源,必须安
全有效地储存氢气。
(1)某种铜镍合金材料有较大的储氢容量,
其晶体结构如图所示。这种合金中La与Ni
的原子个数比为 ;其中基态Ni
原子的核外电子排布式为 。
(2)氢元素可与其他四种短周期元素a、b、c、d、e、f、g等七种微粒,它们都有10个电子,其填结构特点如下表:
①与c互为等电子体的一种阴离子是 (填化学式);
②微粒中中心原子的杂化方式为 杂化。
③比较相同条件下a与f在水中的溶解度:a f(填“>”、“=”或“<”)
④Ni2+可与d形成配位数为6的配离子,该配离子的化学式为 。
正确答案
(12分,每空2分)
(1)1:5
(2)①NH2- ②sp3 ③> ④[Ni(NH3)6]2+
略
【化学——选修物质结构与性质】(15分)第(6)题第一空为1分,其余为2分
用于合成氨的工业煤气中含有H2S、C2H5SH(乙硫醇)、COS(羰基硫)、CS2等含硫化合物,工业上无机硫常用氧化锌法处理,有机硫可用钴钼催化加氢处理。
H2S + ZnO ="=" ZnS + H2O; C2H5SH + ZnO ="=" ZnS + C2H4 + H2O;
C2H5SH + H2 ="=" C2H6 + H2S; COS + H2 ="=" CO + H2S; CS2 + 4H2 ="=" CH4+ 2H2S
(1)钴原子在基态时核外电子排布式为________________________。
(2)下列有关分子结构的说法正确的是_______________(填字母)。
A.C2H4分子中有5个σ键和1个π键
B.COS分子(结构如右图)中键能C=O>C=S
C.H2S分子呈V形结构 D.CH4、C2H6分子中碳原子均采用sp3杂化
(3)下列有关说法不正确的是____________________(填字母)。
A.H2O、CO、COS均是极性分子
B.相同压强下沸点:CS2>CO2
C.相同压强下沸点:C2H5SH>C2H5OH
D.相同压强下沸点:CO>N2
(4)β-ZnS的晶胞结构如右图,晶胞中S2-数目为_________个。S2的配位数是_______________
(5)具有相似晶胞结构的ZnS和ZnO,ZnS熔点为1830℃,ZnO熔点为1975℃,后者较前者高是由于_____________________________________________________________。
(6)钼的一种配合物化学式为:Na3[Mo(CN)8]•8H2O,中心原子的配位数为_____________________。写出与CN—的电性相同,结构相似的一种微粒的电子式_________________
正确答案
第(6)题第一空为1分,其余为2分(1)[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2
(2)ABCD(漏选1—2个得1分,错选或漏选2个以上不得分)(3)C (4)4 4
(5)氧离子半径比硫离子小,晶格能大 (6)8
试题分析:(1)根据构造原理可知,钴原子在基态时核外电子排布式为[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2。
(2)单键都是σ键,双键是由1个σ键和1个π键构成的,所以C2H4分子中有5个σ键和1个π键,A正确;氧原子半径小于S原子半径,所以COS分子中键能C=O>C=S,B正确;H2S分子结构和水的类似,呈V形结构,C正确;CH4、C2H6分子中均是单键,所以碳原子均采用sp3杂化,D正确,答案选ABCD。
(3)根据分子的空间构型和键能可知,H2O、CO、COS均是极性分子,A正确;二硫化碳的相对分子质量大于CO2的,所以相同压强下沸点是CS2>CO2,B正确;乙醇分子间存在氢键,则相同压强下沸点是C2H5SH<C2H5OH,选项C不正确;氮气是非极性分子,则相同压强下沸点CO>N2,选项D正确,答案选C。
(4)根据晶胞结构可知,晶胞中S2-数目为4个;同样S2的配位数也是4个。
(5)由于氧离子半径比硫离子小,晶格能大,所以ZnO熔点高于ZnS熔点。
(6)根据配合物化学式Na3[Mo(CN)8]•8H2O可知,中心原子的配位数为8。与CN—的电性相同,结构相似的一种微粒是C22-,则其的电子式。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,贴近高考,试题在注重对基础知识巩固和训练的同时,更侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有助于培养学生逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
(15分)
Ⅰ. 砷化镓为第三代半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长.耗能少。已知砷化镓的晶胞结构如图所示。请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是__________(填序号)
(2)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反应制得,反应的方程式为__________;
(3)AsH3空间形状为___________;已知(CH3)3Ga为非极性分子,则其中镓原子的杂化方式为____________;
Ⅱ.金属铜的导电性仅次于银,居金属中的第二位,大量用于电气工业。
(4)请解释金属铜能导电的原因 , Cu2+的核外电子排布式为__________________________。
(5)在硫酸铜溶液中通入过量的氨气,小心蒸发,最终得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4晶体,晶体中含有的化学键除普通共价键外,还有 和 。
正确答案
(15分)
(1)BC (2分)
(2)(CH3)3Ga + AsH3 GaAs + 3CH4 (3分)
(3)三角锥. (2分) sp2 (2分)
(4)铜是金属晶体,由金属阳离子和自由电子构成,自由电子在外加电场的作用下可发生定向移动(2分) [Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d 9 (2分)
(5)离子键,(1分) 配位键 (1分)
略
(12分)(1)氮元素基态原子核外未成对电子数为 个;
(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是_____________;
(3)某晶体的晶胞如图所示,X位于体心,Y位于4个面心,Z位于8个顶点,该晶体中 X、Y、Z的粒子个数比为______________;
(4)葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态
电子排布式 ;葡萄糖分子中碳原子杂化方式有 。
(5)某化合物其组成可用CoCl3·5NH3表示。把CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液,则析出AgCl沉淀。经测定,每1 mol CoCl3·5NH3只生成2 mol AgCl。请写出表示此配合物结构的化学式(钴的配位数为6)_____________________。
正确答案
(12分,每空2分)(1)3 (2分)
(2)N、O 、C (2分) (3)1∶2∶1 (2分)
(4)1s22s22p63s23p63d10或[Ar] 3d10 (2分) sp2、sp3(2分)
(5)[Co(NH3)5Cl]Cl2 (2分)
(1)根据构造原理可知,氮元素基态原子核外电子排布式为11s22s22p3,所以未成对电子数为3个。
(2)非金属性越强,第一电离能越大,但由于氮原子的2p轨道是半充满状态,稳定性强,所以氮元素的第一电离能大于氧元素的,即顺序是N>O>C 。
(3)X位于体心,Y位于4个面心,Z位于8个顶点,所以该晶胞中含有的X、Y、Z原子数分别是1、4×1/2=2、8×1/8=1,因此晶体中 X、Y、Z的粒子个数比为1∶2∶1。
(4)根据构造原理可知Zn2+基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar] 3d10。分子中5个饱和碳原子全部形成单键,所以是sp3杂化。而羧基中的碳原子含有碳养双键,所以是sp2杂化。
(5)1 mol CoCl3·5NH3只生成2 mol AgCl,说明作为配体的氯离子只有1个,所以配合物结构的化学式[Co(NH3)5Cl]Cl2 。
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