- 物质性质的研究
- 共799题
我国已研制出一种稀土制冷材料，其主要成分是LaCaMnO。
（1）锰原子的基态价层电子排布式为________。
（2）S与O为同主族元素，其中电负性较大的是________；H2S分子中S原子杂化轨道类型为________；试从结构角度解释H2SO4的酸性大于H2SO3的酸性：____________。
（3）Ca在空气中点燃生成CaO和少量Ca2N2。
①Ca2N2和水反应可以生成NH2—NH2，NH2—NH2能否作配体？________（填“能”或“否”）。
②CaO晶体与NaCl晶体一样，为面心立方最密堆积，则一个CaO晶胞中含有Ca2＋数为________；欲比较CaO与NaCl的晶格能大小，需考虑的数据是________。
正确答案
（1）3d54s2
（2）O sp3 H2SO4的非羟基氧原子数目大于H2SO3
（3）①能 ②4 Ca2＋、O2－与Na＋、Cl－的离子半径与离子所带的电荷数
（1）Mn位于周期表第四周期第ⅦB族，其基态价层电子排布式为3d54s2。（2）O的电负性较大；H2S中心原子S上有两对孤电子对，H2S分子中S原子杂化轨道类型为sp3杂化；H2SO3和H2SO4可表示成（HO）2SO和（HO）2SO2，H2SO4的非羟基氧原子数目大于H2SO3，故H2SO4的酸性大于H2SO3的酸性。（3）①由于H2N—NH2中的氮原子上有孤电子对可以作为配体和其他离子形成配合物。②由NaCl的晶胞结构可知一个CaO晶胞中含有4个Ca2＋；晶格能的大小与离子半径和离子所带的电荷数有关。
（14分）（1）在配合物Fe(SCN)2+中，提供空轨道接受孤对电子的微粒是_________ __，[Cu(H2O)4]2+名称为 ，画出该配离子中的配位键__________ _______。
（2）根据VSEPR预测HCN的空间结构为 形，其中C原子用于形成σ键的是 个 轨道，用于形成π键的是 个 轨道。
（3）根据甲醛的分子结构特点推测俗称光气的二氯甲醛分子（COCl2）结构式为 ，中心原子杂化方式为 ，空间结构为 形。
（4）按要求写出仅由第三周期非金属元素的原子构成且中心原子通过sp3杂化形成分子的化学式（各写一种）：
正四面体分子____ _，三角锥形分子____ ____，V形分子_____ ____。
正确答案
（14分）（1）Fe3+(1分)，
四水合铜离子（1分），
（2）直线(1分)，2(1分)，SP杂化(1分)，2(1分)，未杂化的P轨道(1分)
（3）
（4）SiCl4(1分)，PCl3(1分)，SCl2(1分)
（1）根据配合物化学式可知，Fe(SCN)2+中提供空轨道接受孤对电子的微粒应该是铁离子；[Cu(H2O)4]2+名称为四水合铜离子，其中水是配体，铁离子提供空轨道，所以该配离子中的配位键是
（2）化合物HCN中中心原子碳原子没有孤对电子，所以该化合物是直线型结构。其中C原子用于形成σ键的是2个sp杂化轨道；而未参与杂化的p轨道电子用于形成π键。
（3）二氯甲醛分子（COCl2）中中心碳原子也没有孤对电子，所以是平面三角形结构，因此是sp2杂化，其结构式是
（4）仅由第三周期非金属元素的原子构成且中心原子通过sp3杂化形成分子中，如果是正四面体形结构，则应该是SiCl4；如果是三角锥形结构，则应该是PCl3；如果是直线型结构，则应该是SCl2。
下表为部分短周期主族元素的相关信息．
请回答下列问题：
（1）Z元素在元素周期表中的位置是第______周期第______族．
（2）元素T与X按原子个数比1：1形成的化合物B所含的化学键有______（填化学键类型）．已知在通常状况下，39gB与足量H2O反应放出QkJ的热量，写出该反应的热化学方程式：______．
（3）将T的最高价氧化物对应水化物的溶液，逐滴加入到Y与Z形成的化合物的水溶液中，直至过量（边滴加边振荡），此过程中的现象是______．
（4）已知1mol化合物A与足量Na2SO3在溶液中发生反应时，转移2mol电子，写出该反应的离子方程式：______．
正确答案
短周期主族元素，T的单质能与冷水剧烈反应，所得强碱性溶液中含有两种电子数相同的阴、阳离子，T为Na；X的原子最外层电子数是其内层电子数的三倍，X原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则X为O元素；在第三周期元素中，Y的简单离子半径最小，则Y为Al；T、X、Z组成的36电子的化合物A是家用消毒剂的主要成分，可推知Z为Cl，A为NaClO，
（1）Z为Cl元素，处于元素周期表中第三周期ⅦA族，
故答案为：三、ⅦA；
（2）元素Na与O按原子个数比1：1形成的化合物B为Na2O2，所含的化学键有离子键、共价键；在通常状况下，39gNa2O2与足量H2O反应放出QkJ的热量，则2molNa2O2反应放出的热量为Q kJ×
故答案为：离子键、共价键；2Na2O2（s）+2H2O（l）═4NaOH（aq）+O2（g）△H=-4QkJ•mol-1；
（3）T的最高价氧化物对应水化物为NaOH，Y与Z形成的化合物为AlCl3，将氢氧化钠逐滴加入氯化铝溶液中先反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化钠过量，继续与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠，此过程中的现象是：开始产生白色沉淀，然后白色沉淀消失，
故答案为：开始产生白色沉淀，然后白色沉淀消失；
（4）1mol NaClO与足量Na2SO3在溶液中发生反应时，转移2mol电子，亚硫酸根被氧化为硫酸根，令Cl元素在还原产物中的化合价为a，根据电子转移守恒，1mol×（1-a）=2mol，解得a=-1，故还原产物为氯离子，该反应的离子方程式为：SO32-+ClO-═SO42-+Cl-，
故答案为：SO32-+ClO-═SO42-+Cl-．
第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
（1）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为____________。
②下列叙述不正确的是________。（填字母）
A．因为HCHO与水分子间能形成氢键，所以CH2O易溶于水
B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C．C6H6分子中含有6个σ键和1个大π键，C2H2是非极性分子
D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式________。
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________________________________________________________________________。
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4 －中不存在________。
A．共价键 B．非极性键 C．配位键
D．σ键 E．π键
写出一种与 CN－互为等电子体的单质的分子式________。
（3）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于________区。
（4）一种Al—Fe合金的立体晶胞如图所示。请据此回答下列问题：
①确定该合金的化学式____________。
②若晶体的密度为ρ g/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离（用含ρ的代数式表示，不必化简）为__________cm。
正确答案
（1）①H
（2）①具有孤对电子 ②B N2
（3）d
（4）①Fe2Al ②
（1）①非金属性越强，电负性越强。②CO2的中心原子采取sp杂化，B项错误；C项错误。③可根据价键规则来写，如氮可形成三条键，氧可形成2条键，氢可形成1条键，碳可形成4条键。（2）CN－中存在碳氮三键，为极性共价键，故[Fe（CN）6]4－中不存在非极性键。根据等电子体的定义“原子数相同、电子总数相同的分子或离子，互称为等电子体”可知N2与CN－互为等电子体。（3）Ti最后排入的电子为3d1，故为d区。（4）①每个晶胞中含有铁原子的个数：8×
（13分）目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。
（1）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；基态Ni原子的电子排布式为 。
（2）配合物分子内的作用力有 （填编号）。
（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H2发生加成反应。如
①CH2=CH2、②CH≡CH、③苯、④HCHO等，
其中分子属于平面结构的有 （填物质序号），预测HCHO分子的立体结构为 形。
（4）氢气是新型清洁能源，镧（La）和镍（Ni）的合金可做储氢材料。该合金的晶胞如图所示，晶胞中心有一个镍原子，其他镍原子都在晶胞面上，镧原子都在晶胞顶点上。该晶体的化学式为 。
正确答案
（1）分子 1s22s22p63s23p64s2或[Ar]3d34s2 （2） ACE
（3）①②③④ 平面三角 （4） LaNi5或Ni5La
（1）CCl4、苯等是非极性分子，所以根据相似相溶原理可知Ni(CO)4是非极性分子，因此固态Ni(CO)4属于分子晶体。根据构造原理可知基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2或[Ar]3d34s2。
（2）根据配合物的结构示意图可判断，镍中含有金属键，镍和氮原子还形成配位键。氢和氧之间还有氢键。
（3）根据有机物的结构特点可知，它们均是平面型结构的。根据HCHO的结构简式可知，中心原子碳原子形成2个单键，1个双键，属于sp2杂化，所以是平面三角形结构。
（4）根据晶胞的示意图可知，镧原子的个数是8×1/8=1。含有的镍原子是8×1/2＋1＝5，所以化学式为LaNi5或Ni5La。
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