- 晶体的常识
- 共3962题
Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表
回答下列问题:
(1)Mn元素价电子的电子排布式为___________________,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。对此,你的解释是:___________________________
(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____________________________
②六氯和亚铁离子〔Fe(CN)64-〕中的配体CN-中C原子的杂化轨道类型是_____________,写出一种与
CN-互为等电子体的单质分子的路易斯结构式___________________。
(3)三氯化铁常温下为固体,熔点:282℃,沸点315℃,在300℃以上升华。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为:_______________
(4)金属铁的晶体在不同的温度下有两种堆积方式,晶体分别如图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为:____________
正确答案
(1)3d54s2;由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多,而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少
(2)①具有孤对电子;②sp;
(3)分子晶体
(4)2:1
已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B是所有元素中电负性最大的元素。B和C属同一主族,D和E属同一周期,又知E是周期表中1-18列中的第6列元素。D的原子序数比E小4,D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如图。
请回答:
(1)A元素单质的电子式是____________;
(2)B单质的分子式为____________,C的元素符号是____________。B与A形成的化合物比C 与A形成的化合物沸点高,其原因是________________________
(3)E属元素周期表中第______周期,第_______族的元素,名称是____________。它的基态原子的电子排布式为____________
(4)从图中可以看出,D跟B形成了离子化合物,请用电子式表示该离子化合物的形成过程________________________;该离子化合物晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是____________(只要求列出算式)。
正确答案
(1)H:H
(2)F2;HCl;氟化氢分子间存在氢键,而氯化氢分子间没有氢键
(3)四;VIIB;铬;1s22s22p63s23p63d54s1
(4);
氢是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为___________
(2)NN的键能为942 kJ/mol,N-N单键的键能为247kJ/mol,计算说明N2中的________键比_______键稳定(填“σ”或“π”)。
(3)(CH3)3NH+和AlCl-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100℃,其挥发性一般比有机溶剂__________(填“大”或“小”).可用作__________(填代号)。
a.助燃剂 b.“绿色”溶剂 c.合材料 d.绝热材料
(4)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是_____________,与同一个N3-相连的X+有__________个。
正确答案
(1)1s22s22p6 (2)π;σ
(3)小;b
(4)Cu;6
在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律在空间排列,如图左图所示为NaCl的晶体结构图。在离子晶体中,阴、阳离子具有或接近具有球对称的电子云,它们可以被看成是不等径的刚性圆球,并彼此相切(如图所示)。离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和,已知a为常数。
试回答下列问题。
(1)在NaCl晶体中,每个Na+同时吸引_____个Cl-,而Na+数目与Cl-数目之比为_____。
(2)NaCl晶体离子键的键长为_____。
(3)Na+半径与Cl-半径之比r(Na+)/r(Cl-)=_______。
(已知: = 1.414,
=1.732,
=2.236)
(4)NaCl中晶体不存在分子,但在温度达到1 413℃时,NaCl晶体形成气体,并以分子形式存在。现有29.25g NaCl晶体,加强热使温度达到1 450℃,测得气体体积为5.6 L(已折算为标准状况),则此时氯化钠气体的分子式(化学式)为__________。
正确答案
(1)6;1:1
(2)a/2
(3)0.414
(4)Na2Cl2
晶体是质点(分子、离子或原子等)在空间有规则地排列、具有整齐外形、以多面体出现的固体物质。在空间里无限地周期性的重复能形成晶体的、具有代表性的最小单元,称为晶胞。一种Al-Fe合金的立体晶胞如下图所示。
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,NA为阿伏加德罗常数,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)Fe2Al
(2)
锌是一种重要的过渡金属,锌及其化合物有着广泛的应用。
(1)指出锌在周期表中的位置:第____周期,第____族,____区。
(2)Zn形成金属晶体,其金属原子堆积属于下列_______模式。
A.简单立方 B.钾型 C.镁型 D.铜型
(3)葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态电子排布式_____;葡萄糖分子中碳原子的杂化方式为____。
(4)Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+。配位体NH3分子属于____(填“极性分子”或“非极性分子”);在[ Zn(NH3)4]2+中,Zn2+位于正四面体中心,NH3位于正四面体的顶点,试在图1中表示
[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间的化学键。
(5)图2表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的化学式为
__________。该化合物晶体的熔点比干冰高得多,原因是_______________。
(6)与锌同周期,最外层有3个未成对电子的元素名称_______,该元素最高价氧化物对应水化物的酸性比溴的最高价氧化物对应水化物的酸性_________(填“强”或“弱”)。
正确答案
(1)四;ⅡB;ds
(2)C
(3)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;sp2和sp3
(4)极性分子;
(5)ZnX;该化合物是原子晶体,而干冰是分子晶体
(6)砷;弱
决定物质性质的重要因素是物质结构,请回答下列问题。
(1)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①已知COCl2分子的结构式为,则COCl2分子内含有_____个π键,C原子的杂化方式为____。
②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5=Fe(s)+5CO,反应过程中,断裂的化学键只有配位键,形成的化学键是_________。
(2)新型无机非金属材料是新材料开发的重要领域,氮化硼(BN)就是其中的一种。
①氮化硼与碳元素的单质相似,有两种重要晶型:A型和B型。A型氮化硼硬度很高,是特殊的耐磨和切削材料;B型氮化硼化学稳定性较好,是一种优良的耐高温润滑剂。A型氮化硼结构如图____所示(填“I”或“Ⅱ”)。
②结合下列相关数据预测A型氮化硼的熔点范围____________
(3)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据,回答问题
①写出A原子的核外电子排布式:______________。
②Al原子的第一电离能____(填“大于”、“小 于”或“等于”)738 kJ/mol,原因是_____________。
正确答案
(1)①1;sp2;②金属键
(2)①I;②介于2700℃到3550℃之间
(3)①1s22s2;②小于;由表中数据判断B为Mg 元素,其最外层电子排布为3s2,而Al原子的最外层电子排布为3s23p1,失去p亚层上的1个电子相对比较容易
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X的一种1:1型氢化物分子中既有σ键又有π 键。Z是金属元素,Z的单质和化合物有广泛的用途。已知Z的核电荷数小于28,且次外层有2 个未成对电子。工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看做一种含氧酸盐)。M有显著的“压电性能”,应用于超声波的发生装置。经X射线分析,M晶体的最小重复单位为正方体(如图),边长为4.03×10-10m,顶点位置为Z4+所占,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-所占。
(1)Y在周期表中位于________;Z4+的核外电子排布式为_______________
(2)X的该种氢化物分子构型为____________,X在该氢化物中以____方式杂化。X和Y形成的化合物的熔点应该____(填“高于”或“低于”)X氢化物的熔点。
(3)①制备M的化学反应方程式是____________________;
②在M晶体中,若将Z4+置于立方体的体心,Ba2+置于立方体的顶点,则O2-处于立方体的____;
③在M晶体中,Z4+的氧配位数为________;
④已知O2-半径为1.40×10-10m,则Z4+半径为_________m。
正确答案
(1)第四周期第ⅡA族;1s22s22p63s23p6 (2)直线形;sp;高于
(3)①TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2↑;②面心;③6;④6.15×10-13
1986年,瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体,使超导工作取得突破性进展,为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。
(1)根据图示晶胞结构,推算晶体中Y,Cu,Ba和O原子个数比,确定其化学式________________
(2)根据(1)所推出的化合物的组成,计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为
Y3+,Ba2+,Cu2+和Cu2+)试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比____________________
正确答案
(1)YBa2Cu3O7
(2)Cu2+:Cu3+=2:1
钛已作为常用金属铁、铝后的第三金属,我国钛矿储量丰富,对它的应用研究是目前科学研究的前沿之一。
(1)请写出铝原子的基态电子排布式:___________________。
(2)X+、Y-、Z-与Al3+具有相同的电子层结构,则下列说法正确的是___________。
A.元素第一电离能:X> Al
B.电负性:Z >Y
C.氢化物稳定性:H2Y>HZ
D.H2Y中Y的杂化类型是sp3,键角小于109°28'
(3)某钙钛型复合氧化物如图1所示,以A原子为晶胞顶点,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Ti、Fe时,这种化合物具有磁电阻效应。该钙钛型复合氧化物的化学式为________________
(4)最近发现钛(Ti)原子和碳原子可构成气态团簇分子,分子模型如图2。该气态团簇分子的分子式为
________,它属于_____晶体,其主要物理性质有____________、___________ (写出2点即可)。
正确答案
(1)1s22s22p63s23p1 (2)BD
(3)CaTiO3 (4)Ti14C13;分子;熔沸点低;硬度较小
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