- 晶胞
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前四周期元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大,其中A和B同周期,固态的AB2能升华;C和E原子都有一个未成对电子,C+比E-少一个电子层,E原子的一个电子后3p轨道全充满;D的最高化合价和最低化合价代数和为4,其最高价氧化物中D的质量分数为40%,且核内质子数等于中子数;F为红色单质,广泛用于电气工业.回答下列问题:
(1)元素电负性:D______E (填>、<或=)
(2)A、C单质熔点A______C(填>、<或=)
(3)AE4中A原子杂化轨道方式为:______杂化;其固态晶体类型为______.
(4)F的核外电子排布式为______;向F的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀,后沉淀溶解为深蓝色溶液,加入乙醇会析出蓝色晶体,该晶体中F与NH3之间的化学键为______.
(5)氢化物的沸点:B比D高的原因______;
(6)元素X的某价态阴离子Xn-中所有电子正好充满K和L电子层,CnX晶体的最小结构单元如图所示.该晶体中阳离子和阴离子个数比为______,晶体中每个Xn-被______个等距离的C+离子包围.
正确答案
前四周期元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大,A和B同周期,固态的AB2能升华,AB2为CO2,则A为碳元素,B为氧元素;E原子的一个电子后3p轨道全充满,则E最外层电子数为7,故E为氯元素;C和E原子都有一个未成对电子,C+比E-少一个电子层,则C为钠元素;D的最高化合价和最低化合价代数和为4,D最外层电子数为6,D原子序数大于钠元素小于氯元素,故D为硫元素,其最高价氧化物SO3中S的质量分数为40%,且核内质子数等于中子数,符合题意;F为红色单质,广泛用于电气工业,F为铜元素.
(1)D为硫元素,E为氯元素,同周期自左而右,元素电负性增强,所以电负性D<E.
故答案为:<.
(2)A为碳元素,B为氧元素;碳单质金刚石为原子晶体,氧气形成分子晶体,所以熔点A>C.
故答案为:>.
(3)A为碳元素,E为氯元素,AE4为CCl4,碳原子最外层电子全部成键,成4个C-Cl键,碳原子杂化轨道数为4,采取SP3杂化,属于分子晶体.
故答案为:SP3;分子晶体.
(4)F为铜元素,核外电子数为29,F的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;向F的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀,后沉淀溶解为深蓝色溶液,加入乙醇会析出蓝色晶体,该晶体为[Cu(NH3)4]SO4•H2O,晶体中铜离子与NH3之间的化学键为配位键.
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;配位键.
(5)B为氧元素、D为硫元素,对应氢化物为水与硫化氢,水分子间存在氢键,增大分子间作用力,所以氢化物的沸点:B比D高.
故答案为:水分子间存在氢键,增大分子间作用力.
(6)由CnX晶体的最小结构单元可知,该晶体晶胞中Xn-数目为8×=1,C+数目为12×
=3,所以晶体中阳离子和阴离子个数比为3:1;以右边前面顶点的Xn-研究,三条棱向上、向前、向右延伸,还有3个距离的C+离子,所以晶体中每个Xn-被6个等距离的C+离子包围.
故答案为:3:1;6.
镍(Ni)是一种重要的金属,在材料科学等领域有广泛应用.
(1)Ni在元素周期表中的位置是______.
(2)镍易形成配合物,如:Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]2+ 等.写出一种与配体CO互为等电子体的阴离子______.配体NH3中N原子的杂化类型为______,它可用作致冷剂的原因是______.若[Ni(NH3)6]2+ 为正八面体构型,则[Ni(CO)2(NH3)4]2+的结构有______种.
(3)镍常见化合价为+2、+3,在水溶液中通常只以+2 价离子的形式存在.+3价的镍离子具有很强的氧化性,在水中会与水或酸根离子迅速发生氧化还原反应.Ni3+的电子排布式为______,NiO(OH)溶于浓盐酸的化学方程式为______.
(4)镍和镧(La)组成的一种合金LaNix是较好的储氢材料,能快速可逆地存储和释放H2.LaNix的晶胞如图,其储氢原理为:镧镍合金吸附H2,H2解离为原子,H储存在其中形成LaNixH6.LaNixH6中,x=______.该贮氢的镧镍合金、泡沫氧化镍、氢氧化钾溶液组成的镍氢电池被用于制作原子钟,反应原理为:
LaNixHy+y NiO(OH) LaNix+y NiO+y H2O.写出其放电时负极的电极反应方程式______.
正确答案
(1)Ni的原子数序为28,位于周期表第四周期第Ⅷ族,故答案为:第四周期,第Ⅷ族;
(2)CO的电子数为14,含有2个原子,它的等电子体有等CN-、C22-;NH3中N原子形成4个δ键,为杂化sp3;氨气易液化,液化时吸收大量的热,可用作制冷剂;[Ni(CO)2(NH3)4]2+的结构中,CO可位于平面的相邻和相对两种位置,
故答案为:CN-、C22-;sp3;液态氨汽化时需吸收大量的热;2;
(3)Ni3+的电子排布式为:[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7,NiO(OH)具有氧化性,与盐酸发生氧化还原反应,化学方程式为2NiO(OH)+6HCl(浓)=2NiCl2+Cl2↑+4H2O,
故答案为:[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7;2NiO(OH)+6HCl(浓)=2NiCl2+Cl2↑+4H2O;
(4)由晶胞结构可知,Ni位于晶胞的面上,共有10个Ni,则平均含有Ni的个数为10×=5,原电池负极发生氧化反应,由原电池总反应式可知,负极反应式为LaNi5H6+6OH--6e-═LaNi5+6H2O,
故答案为:5; LaNi5H6+6OH--6e-═LaNi5+6H2O.
I、
(1)下列描述中正确的是 ________
A、CS2为V形的极性分子
B、ClO3- 的空间构型为平面三角形
C、SF6中有6对完全相同的成键电子对
D、SiF4和SO32- 的中心原子均为sp3杂化
II、
金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
请回答下列问题:
(2)Ni原子的核外电子排布式为___________ ;
(3)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO____ FeO(填“<”或“>”);
(4)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为________ 、____;
(5)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如下图所示。该合金的化学式为____;
(6)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如右上图所示。
①该结构中,碳碳之间的共价键类型是d键,碳氮之间的共价键类型是__________ ,氮镍之间形成的化学键是____;
②该结构中,氧氢之间除共价键外还可存在____; ③该结构中,碳原子的杂化轨道类型有________ 。
正确答案
I 、
(1)C、D
II、
(2)1s22s22p83s23p63d84s2{或[Ar]3d84s2}
3)>
(4)6;6
(5)LaNi5
(6)①σ键、π键;配位键
②氢键
③sp2、sp3
碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。
(1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过____杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠______ 结合在一起。
(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为___。
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角_______120。(填“>”“<”或“=”)。
(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心。该化合物化学式为_________,每个Ba2+与_______个O2-配位。
正确答案
(1)sp2 ;分子间作用力(或:范德华力)
(2)C、H、Si
(3)<
(4)BaPbO3 ;12
(1)CaC2中C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为____________;O22+中键数目和键数目之为_____________________。
(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2,红棕色沉淀。Cu+基态核外电子排布式为_______________;Cu+的配位数为________。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是________________。
(4)在合成氨反应中,催化剂铁表面上存在氮原子,如图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子,灰色球代表铁原子)。则在图示状况下,铁颗粒表面上N/Fe原子数比为______________。
正确答案
(1);1:2
(2)1s22s22p63s23p63d10;2
(3)sp、sp2
(4)1:2
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