- 配合物理论
- 共154题
镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时, 先制备无水氯化镁,然后将其熔融电解,得到金属镁。
(1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时,常加入NaCl、KC1或CaCl2等金属氯化物,其主要作用除了降低熔点之外还有____。
(2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示,请改正图中错误:____
(3)用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时,焰火发出五颜六色的光,请用原子结构的知识解释发光的原因:____。
(4)Mg是第三周期元素,该周期部分元素氟化物的熔点见下表:
解释表中氟化物熔点差异的原因:________。
(5)人工模拟酶是当前研究的热点。有研究表明,化合物X可用于研究模拟酶,当结合或Cu(I)(I表示化合价为+1)时,分别形成a和b:
①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转,说明该碳碳键具有____ 键的特性。晶胞;晶体的熔沸点;
②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用,比较a和b中微粒间相互作用力的差异____。
正确答案
(1)增强熔融盐的导电性
(2)空心球应为O2-,实心球应为Mg2+;8号空心球改为实心球
(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量
(4)离子晶体微粒间的作用力随阳离子半径的减小、电荷的增大而增大,故MgF2的熔点高于NaF;SiF4是分子晶体,晶体微粒间的作用力为范德华力,因而熔点较低。
(5)①σ ;②a中存在分子间氢键和范德华力,b中存在配位键
氮元素可形成卤化物、叠氮化物及络合物等。
(1)NF3的空间构型为三角锥形,沸点-129℃。NF3属于___________晶体。
(2)叠氮酸(HN3)是一种弱酸,它的酸性类似于醋酸,微弱电离出H+和N3-。
①与N3-互为等电子体的分子、离子有:________、_______(各举1例),N3-的空间构型是______ 形。
②叠氮化物、氰化物能与Fe3+、Cu2+、Co3+等形成络合物,如:Co[(N3)(NH3)5]SO4、Fe(CN)64-。写出钴原子在基态时的价电子排布式:_______________。Co[(N3)(NH3)5]SO4中钴的配位数为_______,CN-中C原子的杂化类型是_______。
(3)化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物有两种异构体,其中一种异构体可溶于水,则该异构体是_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)由叠氮化钠(NaN3)热分解可得纯N2:2NaN3(s)=2Na(l)+3N2(g),有关说法正确的是_______(选填序号)。
A.NaN3与KN3结构类似,前者晶格能较小
B.第一电离能(I1):N>P>S
C.钠的晶胞结构如上图,该晶胞分摊2个钠原子
D.氮气常温下很稳定,是因为氮的电负性小
正确答案
(2)分子
(2)①N2O或CO2或CS2或BeCl2;SCN-或OCN-或CNO-;直线;②3d74s2;6;sp杂化
(3)极性
(4) BC
[化学-物质结构与性质]
研究物质结构是为更好的掌握物质的性质.
(1)第四周期过渡元素在性质上存在一些特殊性,在前沿科技中应用广泛.
①铜为第四周期过渡元素,其基态原子电子排布式为______,请解释金属铜能导电的原因______.
②金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成液态Ni(CO)4分子.423K时,Ni(CO)4分解为Ni和CO,从而制得高纯度的Ni粉.试推测Ni(CO)4易溶于下列______.
a.水 b.四氯化碳 c.苯 d.硫酸镍溶液
③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______.
(2)已知:下表是14种元素的电负性的数值(用X表示).
①经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的X差值大于1.7时,所形成的一般为离子键,如NaCl;当小于1.7时,一般为共价键,如AlCl3.请写出铁元素和表中非金属元素形成的常见共价化合物:______.
②气态氯化铝通常以二聚分子形式存在,分子式为Al2Cl6,分子中所有原子均达到8电子稳定结构,则Al2Cl6的结构式为______.
③由表中两种元素形成的化合物中,分子中既含有σ键又含有π键,且二者数目相同的有(写一个即可)______,其分子空间构型为______.
正确答案
(1)①铜是29号元素,该原子核外有29个电子,4S能级能量小于3d能级能量,根据能量最低原理,电子先排4s能级后排3d能级,但轨道处于全满、半满、全空时原子最稳定,所以铜的核外电子排布式为[Ar]3d104s1;
铜是金属晶体,金属晶体是由金属阳离子和自由电子通过金属键形成,自由电子在外电场中可以定向移动,所以能导电,
故答案为:[Ar]3d104s1;铜是由自由电子和金属阳离子通过金属键形成,自由电子在外电场中可以定向移动,所以能导电;
②Ni(CO)4采取SP3杂化,是正四面体结构,所以属于非极性分子,根据相似相溶原理,非极性溶质易溶于非极性溶剂,苯和四氯化碳是非极性分子,所以Ni(CO)4易溶于苯和四氯化碳,故答案为:bc;
③[Cu(NH3)4]SO4中[Cu(NH3)4]2+和 SO4 2-之间存在离子键,Cu和NH3之间存在配位键,N、H原子间存在共价键,所以[Cu(NH3)4]SO4中除存在普通共价键外,还有离子键、配位键.
故答案为:离子键、配位键;
(2)①当形成化学键的两原子相应元素的X差值小于1.7时,一般为共价键,铁的电负性为1.8,所以非金属的电负性小于3.5,且形成的化合物为常见化合物,所以为FeCl3或FeS.
故答案为:FeCl3或FeS;
②氯化铝为共价化合物,氯原子提供孤对对子,铝原子提供空轨道,形成配位键,使所有原子均达到8电子稳定结构,所以结构式为
.
故答案为:
;
③根据题意知,分子中含有双键,原子和原子间能形成双键的有CO2或CS2;空间构型为直线型.
故答案为:CO2或CS2;直线型.
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比2:1,三个氯离子位于外界。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为_____________。
(2)B的氢化物分子的空间构型是___________,其中心原子采取___________杂化。
(3)写出化合物AC2的电子式____________;一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为____________。
(4)E的核外电子排布式是_____________,ECl3形成的配合物的化学式为_________________
(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学式方程式是_______________________
正确答案
(1)C
(2)三角锥形;sp3
(3);N2O
(4);
(5)4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O
超细铜粉主要应用于导电材料、催化剂等领域中.超细铜粉的某制备方法如下:
试回答下列问题:
(1)下列关于[Cu(NH3)4]SO4的说法中,正确的有______.(填字母序号)
A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B.[Cu(NH3)4]SO4含有NH3分子,其水溶液中也含有NH3分子
C.[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中第一电离能最大的是氧元素
D.[Cu(NH3)4]SO4的外界离子的空间构型为正四面体
(2)NH4CuSO3中的金属阳离子的核外电子排布式为:______.
(3)SO离子中S硫原子的杂化方式为______,与其互为等电子体的一种分子的分子式是______.
(4)NH3易液化的原因是______.
(5)如图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,由此可确定该氧化物的化学式为______.
(6)NH4CuSO3与硫酸微热时除得到超细铜粉外,还可看到溶液变蓝,同时有使品红褪色的气体.则该反应的离子方程式为______.
正确答案
(1)A.[Cu(NH3)4]SO4中硫酸根离子和[Cu(NH3)4]2+存在离子键,N原子和铜原子之间存在配位键,NH3中H和N之间存在共价键,所以[Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有共价键、离子键、配位键,故A正确;
B.NH3为配体分子,溶液中不存在NH3,故B错误;
C..元素周期律中,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但N原子最外层达到半饱和的稳定结构,难以失去电子,所以其第一电离能大小为N>O,故C错误
D.SO42-离子中价层电子对数为4+×(6+2-4×2)=4,孤电子对数为0,所以是正四面体体型,故D正确.
故答案为:AD.
(2)Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,NH4CuSO3中Cu的化合价为+1价,则金属阳离子的核外电子排布式为
[Ar]3d10,故答案为[Ar]3d10:
(3)SO32-中含有3个δ键和1个孤电子对,故为sp3杂化,离子含有4的原子,价电子总数为26,对应的等电子体有NF3(或PF3、NCl3、PCl3等),故答案为:sp3;NF3(或PF3、NCl3、PCl3等);
(4)N元素的非金属性较强,对应的氢化物中含有氢键,沸点较高,易液化,故答案为:NH3分子间可形成氢键,
(5)晶胞中4个Cu位于晶胞内部,O位于晶胞的顶点和面心,共有8×+6
=4,则该氧化物的化学式为CuO,
故答案为:CuO;
(6)除得到超细铜粉外,还可看到溶液变蓝,同时有使品红褪色的气体,说明生成Cu、Cu2+和SO2,反应的离子方程式为2NH4CuSO3 +4H+2NH4++Cu2++Cu+2SO2↑+2H2O,
故答案为:2NH4CuSO3 +4H+2NH4++Cu2++Cu+2SO2↑+2H2O.
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