- 物质性质的研究
- 共799题
Ⅰ.图表法、图像法是常用的科学研究方法。
(1)短周期某主族元素M的电离能情况如甲图所示,则M元素位于周期表的第 族。
(2)乙图是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第 族元素氢化物的沸点的变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线a和b,你认为正确的是 。
Ⅱ.由氧化物经氯化作用生成氯化物是工业生产氯化物的常用方法,Cl2、CCl4是常用的氯化剂。如:2Na2O+2Cl2
请回答下列问题:
(1)Cr2O3、CrCl3中Cr均为+3价,写出Cr3+的基态电子排布式: 。
(2)COCl2俗称光气,分子中C原子采取sp2杂化成键。光气分子结构式是 ,其中碳氧原子之间共价键是 。
A.2个σ键 B.2个π键
C.1个σ健,1个π键
(3)CaO晶胞如图所示,CaO晶体中Ca2+的配位数为 。最近的Ca原子和O原子的核间距为a cm,则CaO晶体密度的计算式为 。
正确答案
Ⅰ.(1)ⅢA
(2)ⅣA b
Ⅱ.(1)1s22s22p63s23p63d3
(2)
(3)6
Ⅰ.(1)通过甲图分析,M的第一、第二、第三电离能变化不大,说明容易失去最外层的3个电子,第四电离能数值较大,故M位于周期表的ⅢA族。(2)通过乙图氢化物沸点图像,a、b中相对分子质量小的元素氢化物沸点却大,因为其形成了氢键,应属于ⅤA、ⅥA、ⅦA族,只有第ⅣA族氢化物沸点依次由低到高,c可以表示第ⅣA族元素。
Ⅱ.(3)CaO晶体中每个Ca2+外围有6个O2-,Ca2+的配位数为6。
CaO晶胞中含有CaO个数为8×
Ⅰ.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。
(1)基态镍原子的价电子(外围电子)排布式为 。
(2)金属镍能与CO形成配合物Ni(CO)4,写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式 、 。
(3)很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应。
如①CH2
(4)Ni2+和Fe2+的半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO FeO(填“<”或“>”)。
(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左下图所示。该合金的化学式为 。
(6)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀,其结构如右下图所示。该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用箭头和“…”表示出配位键和氢键。
正确答案
(1)3d84s2
(2)N2 CN-(或O22—、C22—、NO-)
(3)①③④ 平面三角
(4)>
(5)LaNi5或Ni5La
(6)见图
(1)根据构造原理可知,基态镍原子的价电子(外围电子)排布式为3d84s2。
(2)价电子数与原子数分别都相等的是等电子体,因此与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式分别是N2和CN-。
(3)乙烯、苯、甲醛都是平面形结构,因此碳原子都是sp2杂化。乙炔是直线形结构,所以碳原子是sp杂化,因此答案选①③④。甲醛分子中中心碳原子没有孤对电子,因此甲醛是平面三角形结构。
(4)NiO与FeO形成的晶体都是离子晶体,构成离子晶体的离子半径越小,电荷数越多,离子键越强,晶格能越大,熔点就越高,所以NiO的熔点大于FeO的熔点。
(5)根据晶胞的结构可知,镧原子的个数是8×
(6)根据结构图可知,氮原子是配体,镍原子提供空轨道。而氧原子与氢原子之间可以形成氢键,因此表示是
元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的影响，性质的递变规律与短周期元素略有不同。
Ⅰ．第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的。
镓（31Ga）的基态电子排布式是_________________________________________；
31Ga的第一电离能却明显低于30Zn，原因是______________________________________；
Ⅱ．第四周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物。
（1）CO和NH3可以和很多过渡金属形成配合物。CO与N2互为等电子体，CO分子中C原子上有一孤电子对，C、O原子都符合8电子稳定结构，则CO的结构式可表示为________________。NH3 分子中N原子的杂化方式为_______杂化，NH3分子的空间立体构型是____________。
（2）向盛有硫酸铜水溶液的试管中加氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，向该溶液中加乙醇，析出深蓝色晶体。蓝色沉淀先溶解，后析出的原因是：__________________________________________（用相关的离子方程式和简单的文字说明加以解释）
（3）如图甲所示为二维平面晶体示意图，所表示的化学式为AX3的是________。
（4）图乙为一个金属铜的晶胞，此晶胞立方体的边长为acm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度
为ρ g/cm3，则阿伏加德罗常数可表示为________ mol-1(用含a、ρ的代数式表示)。
正确答案
Ⅰ、31Ga的电子排布式是：1s22s22p63s23d104s24p1 (2分)
30Zn的4s能级处于全充满状态，较稳定 （2分）
Ⅱ、（1）
（2）蓝色沉淀与氨水可发生如下反应：Cu(OH)2+4NH3▪H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH-,
生成的[Cu(NH3)4]SO4在极性较小的乙醇中溶解度较小而析出。（3分）
（方程式正确给2分，其它回答正确也可得3分）
（3）b（2分）
（4）
试题分析：Ⅰ、 31Ga的电子排布式是：1s22s22p63s23d104s24p130Zn的4s能级处于全充满状态，较
稳定Ⅱ（1）CO分子中碳和氧共用两对电子,氧提供一对电子配位；NH3是以氮原子为中心，三个氢
原子和氮的一对孤对电子，以sp3不等性杂化方式形成三角锥型
（2） 蓝色沉淀与氨水可发生如下反应：Cu(OH)2+4NH3▪H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH-,生成的[Cu(NH3)4]SO4在极性较小的乙醇中溶解度较小而析出。
（3）a图中一个黑的周围有6个相邻白点，一个白的周围有3个相邻黑点，黑：白=1：2
b图中一个黑的周围有6个相邻白点，一个白的周围有2个相邻黑点，黑：白=1：3故选b
（4）金属铜的晶胞为面心立方晶胞，含有6个面心，8个顶点，每个面心是两个晶胞所共用，顶点是8个晶胞所共用，平均每个晶胞中铜原子的个数为6×（1/2）+8×（1/8）=4，每个晶胞4个Cu原子。1mol 的Cu原子质量为64g，1mol的晶胞Cu原子质量就是4X64g
晶胞体积×晶胞密度×阿佛加德罗常数="4×64g" 计算可知：阿佛加德罗常数
（14分）氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布式是_________________。
（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。
（3）肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被－NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子的空间构型是_______________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) △H=－1038.7kJ·mol－1
若该反应中有4mol N－H键断裂，则形成的π键有________mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在__________(填标号)
a. 离子键 b. 共价键 c. 配位键 d. 范德华力
（4）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_________（填标号）。
a. CF4 b. CH4 c. NH4＋ d. H2O
正确答案
（1）2s22p3 （2）N＞O＞C
（3）①三角锥形 sP3 ②3 ③d （4）c （各2分）
（1）根据构造原理可写出基态氮原子的价电子排布式是2s22p3。
（2）非金属性越强，第一电离能越大。但由于N中的2p是半充满，稳定性强，所以第一电离能大于O的，顺序为N＞O＞C。
（3）①NH3分子中中心原子含有1对孤对电子，所以是三角锥形结构。NH3中氮原子轨道的杂化类型是sp3，而肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2（氨基）取代形成的，所以N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3，这个与H2O，H2O2中O的杂化类型都是sp3的道理是一样的。②根据反应式可知，当反应中有4mol N－H键断裂时，必然会生成1.5mol氮气。由于三键中含有2个π键，所以形成的π键有3mol。
③硫酸铵是离子化合物，含有离子键、极性键、配位键。但没有范德华力。所以答案选d。
（4）要形成氢键，就要掌握形成氢键的条件：一是要有H原子，二是要电负性比较强，半径比较小的原子比如F、O、N等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。符合这样的选项就是c和d，但题中要求形成4个氢键，氢键具有饱和性，这样只有选c
许多金属及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。
回答下列有关问题：
（1）基态Ni的核外电子排布式为__________________________________________，
第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________。
（2）配合物Ni（CO）n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n＝________，CO与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。
（3）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同。
①Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO________FeO（填“<”或“>”）；
②NiO晶体中Ni的配位数为________。
（4）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，
反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（5）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为________，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为________g·cm－3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA）。
正确答案
（1）1s22s22p63s23p63d84s2 C（碳）
（2）4 1∶2
（3）①> ②6
（4）H2O2为氧化剂，氨与Cu2＋形成配离子，两者相互促进使反应进行 Cu＋H2O2＋4NH3=Cu（NH3）42+＋2OH－
（5）1∶3
（1）Ni基态原子中未成对电子数为2，与之未成对电子数相同的第二周期元素为碳元素和氧元素，电负性最小的为碳元素。（2）Ni原子价电子数为10，配体CO可以提供一个孤电子对，则n＝
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