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题型:简答题
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简答题 · 12 分

一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。

(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4

①Mn2+基态的电子排布式可表示为                                       。

②NO3的空间构型                           (用文字描述)。

(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O。

①根据等电子原理,CO分子的结构式为                        。

②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为                        。

③1molCO2中含有的σ键数目为                        。

(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                        。

正确答案

见解析。

解析

(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)

②平面三角形

(2)①C≡O  ②sp3     ③2×6.02×1023个(或2mol)

(3) 

本题科学研究铜锰氧化物作背景,考查学生对电子排布、原子轨道杂化类型与空间构型、等电子体原理、[Cu(OH)4]2-结构等《选修三》基础知识的掌握和应用能力。本题基础性较强,重点特出。

知识点

原子核外电子排布判断简单分子或离子的构型“等电子原理”的应用原子轨道杂化方式及杂化类型判断
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题型:简答题
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简答题 · 20 分

(1)下列分子中,属于非极性的是_______。

A. SO2

B. BeCl2

C. BBr3

D. COCl2

(2)铜是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题:

1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为_______;

2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是_______;

3)SO42-的立体构型是_______,其中S原子的杂化轨道类型是_______;

4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子最外层电子排布式为_______;一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______;该晶体中,原子之间的作用力是_______;

5)上述晶体具有储氢功能,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为CaF2的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为_______。

正确答案

(1)BC

(2)1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;2)白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5H2O,显示水合铜离子特征蓝色;3)正四面体,sp3;4)6s1,3:1,金属键;5)H8AuCu3

解析

(1)根据价层电子对互斥理论(VSEPR)可得四种分子的结构如下:

(2)本题各小题内容考查点相互的联系不大,仍属于“拼盘”式题。3)硫酸根中心原子的价层电子对为:孤对电子数6-2×4+2=0,成键电子对数4,所以为正四面体结构,中心原子为sp3杂化;4)Au电子排布或类比Cu,只是电子层多两层,由于是面心立方,晶胞内N(Cu)=6×=3,N(Au)=8×=1;5)CaF2结构如下图所示,所以氢原子在晶胞内有4个,可得储氢后的化学式为H8AuCu3


知识点

判断简单分子或离子的构型极性分子和非极性分子原子轨道杂化方式及杂化类型判断铜金属及其重要化合物的主要性质
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题型:简答题
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简答题 · 13 分

氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。

(1)基态硼原子的电子排布式为_________。

(2)关于这两种晶体的说法,正确的是_________(填序号)。

a. 立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大  

b. 六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软

c. 两种晶体中的B-N键均为共价键          

d. 两种晶体均为分子晶体

(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为_________,其结构与石墨相似却不导电,原因是_________。

(4)立方相氮化硼晶体中,硼原子的杂化轨道类型为_________。该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300Km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实,推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是_________。

(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1mo NH4BF4含有_________mol配位键。

正确答案

(1)1s22s22p1

(2)b、c

(3)平面三角形;层状结构中没有自由移动的电子

(4)sp3;高温、高压

(5)2

解析

略。

知识点

原子核外电子排布原子轨道杂化方式及杂化类型判断
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由AI.Cu.Fe 三种金属元素组成,回答下列问题:

(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过       方法区分晶体.准晶体和非晶体。

(2)基态 Fe原子有       个未成对电子,Fe3+的电子排布式为      可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为_        。

(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛〔CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_           ,1mol乙醛分子中含有的σ健的数目为_      。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是        。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有_      个铜原子。

(4)Al单质为面心立方晶体,,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为_     。列式表示Al单质的密度_          g·cm-3〔不必计算出结果)。

正确答案

(1)X-射线衍射 

(2)4     血红色     

(3)   

  6      

的相对分子质量大于乙醛并且醋酸存在分子间氢键                

 16

(4) 12                  

         

解析


知识点

原子核外电子排布原子轨道杂化方式及杂化类型判断氢键的存在对物质性质的影响
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。A的核外电子总数与其电子层数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同主族,e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:

(1)b、c、d中第一电离能最大的是                   (填元素符号),e的价层电子轨道示意图为                      。

(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为    ;分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是             (填化学式,写两种)。

(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是       ;酸根呈三角锥结构的酸是          。(填化学式)

(4)c和e形成的一种离子化合物的晶体结构如图1,则e离子的电荷为         。

(5)这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构,阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。该化合物中阴离子为         ,阳离子中存在的化学键类型有           ;该化合物加热时首先失去的组分是        ,判断理由是                       。

正确答案

(1)N

(2)           

(3)       

(4) +1

(5)     共价键和配位键     

的配位键比的弱

解析

略 

知识点

元素电离能、电负性的含义及应用化学键原子轨道杂化方式及杂化类型判断
百度题库 > 高考 > 化学 > 原子轨道杂化方式及杂化类型判断

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