内容正文:
1.锡()是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。
(1)位于元素周期表的第5周期第IVA族。将的基态原子最外层轨道表示式补充完整: 。
(2)和是锡的常见氯化物,可被氧化得到。
①分子的模型名称是 。
②的键是由锡的 轨道与氯的轨道重叠形成σ键。
(3)白锡和灰锡是单质的常见同素异形体。二者晶胞如图:白锡具有体心四方结构;灰锡具有立方金刚石结构。
①灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的原子有 个。
②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和,则白锡和灰锡晶体的密度之比是 。
(4)单质的制备:将与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至,由于固体之间反应慢,未明显发生反应。若通入空气在下,能迅速被还原为单质,通入空气的作用是 。
2.我国科学家构建了新型催化剂“纳米片”(Co—N—C),该“纳米片“可用于氧化SO和吸附Hg2+。回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子排布式为 ,N、C、Co中第一电离能最大的是 (填元素符号)。
(2)在空气中SO会被氧化成。的空间构型是 ,中S原子采用 杂化。
(3)氰气[(CN)2]称为拟卤素,它的分子中每个原子最外层都达到8电子结构,则(CN)2分子中σ键、π键个数之比为 。
(4)氮和碳组成的一种新型材料,硬度超过金刚石,其部分结构如图1所示。它的化学式为 ,它的硬度超过金刚石的主要原因是 。
(5)氮化镓是新型半导体材料,其晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子代替,顶点和面心的碳原子被Ga原子代替。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。图2为沿y轴投影的氮化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为(,,),则原子3的原子分数坐标为 。
3.硅烷广泛应用在现代高科技领域。制备硅烷的反应为:SiF4+NaAlH4=SiH4+NaAlF4.
(1)①基态硅原子的价层电子轨道表示式为 ,基态硅原子的电子有 种空间运动状态。
②SiF4中,硅的化合价为+4价。硅显正化合价的原因是 。
③下列说法正确的是 (填字母)。
a.SiH4的稳定性比CH4的差
b.SiH4中4个Si-H的键长相同,H-Si-H的键角为90°
c.SiH4中硅原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个Si-Hσ键
④SiF4的沸点(-86℃)高于SiH4的沸点(-112℃),原因是 。
⑤键角:SiF4 SiH4,原因 。
(2)NaAlH4的晶胞结构如图所示,晶胞的体积为a2b×10-21cm3。
①的VSEPR模型名称为 。
②用NA表示阿伏加德罗常数的值。NaAlH4晶体密度为 g•cm-3(用含a、b、NA的代数式表示)。
③NaAlH4是一种具有应用潜能的储氢材料,其释氢过程可用化学方程式表示为:3NaAlH4═Na3AlH6+2Al+3H2↑。掺杂22Ti替换晶体中部分Al,更利于NaAlH4中H的解离,使体系更容易释放氢。从结构的角度推测其可能的原因: 。
4.钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的母体材料,广泛应用于多个领域。以BaCl2溶液、TiCl4溶液、H2C2O4溶液为原料制备前驱体草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O],再经高温煅烧制得钛酸钡粉体。
(1)Ti位于元素周期表中的 区。
(2)补全制备前驱体草酸氧钛钡晶体的化学反应方程式。 。
BaCl2+TiCl4+2H2C2O4+H2O=BaTiO(C2O4)2·4H2O↓+___________
(3)煅烧过程中有无水草酸氧钛钡晶体生成,其结构如图所示。
①中的C原子采取 杂化轨道成键。
②理论研究表明:中四个碳氧键完全相同,所有原子共面的平面型结构[图(a)]不如非平面型结构(每个C原子与临近的3个原子形成的平面相互垂直)[图(b)]稳定。非平面型结构更稳定的原因是 。
③H2C2O4的Ka1大于CH3COOH的Ka,从结构角度解释原因 。
(4)立方钛酸钡晶体的结构如图所示。
①O2-周围与它最近且距离相等的O2-有 个。
②该晶体晶胞的边长为anm,晶体密度为 g·cm-3。(列出计算式,已知阿伏伽德罗常数为NA,1nm=10-7cm)
5.含锂化合物如、等有重要的应用。
Ⅰ.是有机合成中常用的还原剂。
(1)中与之间的作用力类型是 。的空间构型是 ,中心原子的杂化类型为 。
(2)与具有相同的电子构型,比较与的大小(其中代表半径),并从原子结构角度说明原因 。
(3)从化合价角度说明具有还原性的原因 。
(4)被还原后得到产物的名称是 。
Ⅱ.高纯度氧化锂可用于锂电池。
一种制备方法是:
i.向磨细的粉末中加入定量的过氧化氢,加热,一定条件下回收得到
ii.真空下焙烧,得到
(5)i中反应分为2步,写出第一步反应的化学方程式。
第一步: 。
第二步:
(6)晶胞如图所示。已知晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为,则的密度为 。()
6.铁、钴、镍是第四周期第Ⅷ族的元素,称为铁系元素,相关化合物在科研及生产生活中应用广泛。
I.邻二氮菲与生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子,可用于的测定,邻二氮菲的结构简式如图所示。
(1)①中,存在的化学键有 。
a.配位键 b.离子键 c.键 d.氢键
②用邻二氮菲测定浓度时应控制为的适宜范围,请解释原因: 。
③补铁剂中易变质,请从结构角度解释其原因 。
④检验补铁剂是否变质,中所有原子均满足最外层8电子结构,写出的电子式 。
II.能与水杨醛缩对氯苯胺形成具有发光性的配合物,水杨醛缩对氯苯胺制备反应方程式如图:
(2)①元素在周期表中属于 区(填“”“”“”或“”)。
②元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
③对羟基苯甲醛()的沸点为,而水杨醛()的沸点为,请从结构角度解释二者沸点差异的原因 。
III.金属镍及其化合物在合成材料以及催化剂等方面应用广泛。某含和C三种元素的晶体具有超导性,该晶体的晶胞结构如图所示:
(3)①距离原子最近的原子有 个。
②已知该晶体的边长为,阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为 。
7.半导体极大地丰富了人们的生活,在众多领域发挥重要作用。
(1)第三代半导体材料成键结构与金刚石相似,晶体中只存在键、键。
①基态原子的价层电子排布式为 。
②与中,原子的杂化方式为 ,由此推测在两种晶体中,均存在配位键。以为例,说明与原子间可形成配位键的原因: 。
③硅是传统半导体材料,晶体硅与金刚石结构相似,但二者性质有所差异。解释金刚石硬度大于晶体硅的原因: 。
(2)以等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。
①等金属具有良好的导电性,从“电子气”的理论看,原因是 。
②晶体中部分氧原子被氮原子替代后可改善半导体性能。推断离子键成分百分数:Zn-N Zn-O(填“”或“”),推测的依据是 。
③晶胞结构如图:
已知阿伏加德罗常数为,最近的两个氧原子距离为,计算晶体的摩尔体积Vm= 。
8.作牙膏的添加剂可预防龋齿,通常以氟化钠(NaF)与三偏磷酸钠()在熔融条件下反应制得。
(1)基态F原子的价层电子排布式为 。
(2)基态O原子中,电子占据的最高能层的符号是 ,处于最高能级的电子的运动状态共有 个。
(3)两个分子间可以通过脱水缩合生成焦磷酸:
三偏磷酸()可由分子间脱水生成,分子中3个P原子的化学环境相同,的结构式是 。
(4)溶于水时与水反应,P-F键断裂,生成。
①中磷元素的化合价是 价。
②该反应会形成 (填“P-O”或“P-H”)键。
③反应后,溶液中粒子浓度的关系: (填“>”“<”或“=”)。
(5)牙膏中可添加作摩擦剂,其晶胞结构如下图所示,晶胞的边长为apm。
已知阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为 。()
9.KCN易溶于水,水溶液呈碱性,虽有剧毒,却因其较强的配位能力被广泛使用,如用于从低品位的金矿砂(含单质金)中提取金。
(1)基态N的价层电子轨道表示式为 。
(2)的所有原子均满足8电子稳定结构,其电子式为 。
(3)比较C、N原子的第一电离能,并从结构角度解释原因: 。
(4)如图为KCN的晶胞示意图。
与距离最近且等距的个数是 ;已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,该晶胞的边长为 nm。(已知:)
(5)浸金过程如下:
ⅰ.将金矿砂溶于pH为10.5~11的KCN溶液,过滤,得含的滤液;
ⅱ.向滤液中加入足量金属锌,得单质金。
①已知Au与Cu同族,则Au属于 区元素。
②ⅰ中反应的离子方程式为 。
③ⅰ中,pH<10.5会导致相同时间内Au的浸取率下降,原因是 。
10.氟化镁钾()是一种具有优良光学性能的材料,其晶胞结构如下。以该晶胞结构为基础,将相似离子取代或部分取代,可合成多种新型材料。
(1)晶体中,每个位于 个距离最近的F—构成的 空隙中,填选项字母 。
a.3三角形 b.4正四面体 c.6正八面体 d.8立方体
(2)半径与接近,将部分由取代,可以带来电荷不平衡性和反应活性,从而合成新型催化剂材料。
①基态价电子的轨道表示式为 。
②某实验室合成新型催化剂材料(是平衡电荷引入的填隙阴离子,不破坏原有晶胞结构),已知晶胞棱长为a,若要合成厚度为301、面积为1的催化剂材料,理论上需要掺杂的约为 。(,,设阿伏加德罗常数约为)
(3)我国科研工作者以晶体结构为框架,依据“体积匹配原则”合成了具有独特电学性能的晶体。其框架中的由取代,位置嵌入有机阳离子,位置沿棱方向嵌入直线型。已知与的结构简式如下:
①中心N原子的杂化方式为 。
②的转动不会影响晶体骨架,这是因为除离子键外,该晶体中微粒间还存在着其他相互作用,如邻近的与之间还存在着 ,上述相互作用不会随的转动改变。
(4)与镁离子半径接近的锂离子在可充电电池中应用广泛,如、等可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料。电池放电时,沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。
①从原子结构的角度解释锂离子半径与镁离子半径接近的原因 。
②从化学键角度看,迁移过程发生 (填“物理”或“化学”)变化。
③相同条件下,电极材料中的迁移速率比中的快,原因是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)
(2) 平面三角形 杂化
(3) 4
(4)与焦炭在高温下反应生成,将还原为单质
【详解】(1)
Sn位于元素周期表的第5周期ⅣA族,基态Sn原子的最外层电子排布式为5s25p2,Sn的基态原子最外层轨道表示式为;
(2)①SnCl2中Sn的价层电子对数为2+×(4-2×1)=3,故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形;
②SnCl4中Sn的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4,有4个σ键、无孤电子对,故Sn采取sp3杂化,则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键;
(3)①灰锡具有立方金刚石结构,金刚石中每个碳原子以单键与其他4个碳原子相连,此5碳原子在空间构成正四面体,且该碳原子在正四面体的体心,所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个;
②根据均摊法,白锡晶胞中含Sn原子数为8×+1=2,灰锡晶胞中含Sn原子数为8×+6×+4=8,所以白锡与灰锡的密度之比为∶=;
(4)将SnO2与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至800℃,由于固体之间反应慢,未发生明显反应;若通入空气在800℃下,SnO2能迅速被还原为单质Sn,通入空气的作用是:与焦炭在高温下反应生成CO,CO将SnO2还原为单质Sn,有关反应的化学方程式为2C+O22CO、2CO+SnO2Sn+2CO2。
2.(1) 3d74s2 N
(2) 三角锥形 sp3
(3)3:4
(4) C3N4 氮化碳和金刚石都是原子(共价)晶体,N的原子半径小于C,氮碳键的键能大于碳碳键
(5)(,,)
【详解】(1)Co元素位于第四周期Ⅷ族,因此价电子排布式为3d74s2;元素周期表中,一般非金属性越强,第一电离能越大,同周期从左向右第一电离能是增大趋势,因此第一电离能最大的是N;故答案为3d74s2;N;
(2)中心原子S的价层电子对数为3+=4,空间构型为三角锥形;中心原子S的价层电子对数为4+=4,因此S的杂化方式为sp3;故答案为三角锥形;sp3;
(3)(CN)2中每个原子最外层都达到都达到8电子结构,即(CN)2的结构式为N≡C-C≡N,σ键的数目为3,π键数目是4,因此个数比值为3∶4;故答案为3∶4;
(4)根据图1可知,1个N连3个C,1个C连4个N,因此化学式为C3N4;C3N4、金刚石均为共价晶体,硬度与共价键有关,C的半径大于N,因此C-C键长比C-N键长长,C-C键能比C-N键能弱,因此金刚石的硬度比氮化碳低;故答案为C3N4;氮化碳和金刚石都是原子(共价)晶体,N的原子半径小于C,氮碳键的键能大于碳碳键。
(5)
根据题中要求,得出氮化镓的晶胞图为则原子3的坐标为(,,)。
3.(1) 8 SiF4中氟和硅以共价键相连,F原子吸电子能力强,共用电子对偏向F原子,因此Si显正价 ac SiF4和SiH4均为分子晶体,且结构相似,SiF4的相对分子质量大,则分子间范德华力强,沸点更高 = SiF4和SiH4均为正四面体结构,键角均为109°28′
(2) 正四面体 22Ti的金属性比铝弱,与H的成键能力相对较弱,可以使基团中的H原子处于近自由的状态,22Ti替代Al时站位能最小,使体系更容易释放氢
【详解】(1)
①硅为14号元素,原子最外层有4个电子即价电子,价层电子排布式为3s23p2,则价层电子轨道表示式为 ;把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于轨道数,硅核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,有8种空间运动状态;
②SiF4分子中氟和硅以共价键相连,F原子吸电子能力比Si原子强,则共用电子对偏向F原子,因此F显负价,Si显正价;
③a.Si元素和C元素在同一主族,C的非金属性比Si元素强,则SiF4的热稳定性比CH4的差,故a正确;
b.SiF4中4个Si-F的键长相同,SiF4分子为正四面体结构,F-Si-F的键角为109°28′,故b错误;
c.SiH4分子中硅原子杂化方式为sp3杂化,Si原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠,形成4个Si-Hσ键,故c正确;
故答案为:ac;
④SiF4和SiH4均为分子晶体,且结构相似,SiF4的相对分子质量大于SiH4,则SiF4分子间范德华力强,沸点更高;
⑤SiF4和SiH4中心原子均为sp3杂化,均为正四面体结构,键角均为109°28′,则键角相等;
(2)①的中心原子价层电子对数,则的VSEPR模型为正四面体;
②根据“均摊法”,NaAlH4晶体中含有Na的数目:,的数目,则晶胞中含有4个NaAlH4,晶胞的摩尔质量为4×(23+27+4)g•mol-1=216g•mol-1,晶胞的体积为V=a2bNA×10-21cm-3,则晶胞的密度ρ=g⋅cm-3;
③掺杂22Ti替换晶体中部分Al,22Ti的金属性比铝弱,与H的成键能力相对较弱,可以使基团中的H原子处于近自由的状态,22Ti替代Al时站位能最小,使体系更容易释放氢。
4.(1)d
(2)BaCl2+TiCl4+2H2C2O4+5H2O=BaTiO(C2O4)2·4H2O↓+6HCl
(3) sp2 该结构中,不同C原子上的O原子间相互远离,不同O原子上孤电子对间的排斥作用较小,结构更稳定 CH3COOH中的-CH3为推电子基团,使羧基中的氧氢键极性减弱;H2C2O4中的羧基为吸电子基,使羧基中的氧氢键极性增强
(4) 8
【详解】(1)Ti为22号元素,位于元素周期表中的d区。
(2)BaCl2溶液、TiCl4溶液、H2C2O4溶液反应前驱体草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O],根据质量守恒可知,还生成了HCl,BaCl2+TiCl4+2H2C2O4+5H2O=BaTiO(C2O4)2·4H2O↓+6HCl;
(3)①中的C原子形成2个单键、1双键,采取sp2杂化轨道成键。
②孤电子对之间的斥力较大,非平面型结构中,不同C原子上的O原子间相互远离,不同O原子上孤电子对间的排斥作用较小,使得结构更稳定;
(4)①O2-周围与它最近且距离相等的O2-在上下层各有4个,共8个。
②据“均摊法”,晶胞中含个Ba2+、 个O2-、1个Ti4+,则晶体密度为。
5.(1) 离子键 正四面体 sp3
(2),核电荷数较大,原子核对核外电子的吸引力较大,因此半径较小
(3)H为-1价,易升高,因此具有还原性
(4)3-甲基-1-丁醇
(5)
(6)
【详解】(1)中与之间的作用力阴阳离子之间的强烈作用,为离子键。中心原子铝原子含有的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,所以空间构型是正四面体,中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化;答案:离子键;正四面体;sp3;
(2)与具有相同的电子构型,因为,核电荷数较大,原子核对核外电子的吸引力较大,因此半径较小;
(3)H为-1价,易升高,因此具有还原性;
(4)
被还原为,名称是3-甲基-1-丁醇; 答案:3-甲基-1-丁醇;
(5)和过氧化氢,加热得到 ,总反应①为,反应分为2步,已知第二步②为,第一步反应为,化学方程式 。答案:;
(6)晶胞可知一个晶胞中含有8个Li+、4个O2-。则的密度为。答案:。
6.(1) ac 当H+浓度高时,邻二氮菲中N优先与H+形成配位键,导致与Fe2+配位能力减弱 Fe2+的价电子排布为3d6,再失去1个电子形成3d5半充满的稳定结构,故易被氧化
(2) d N>O>C 对羟基苯甲醛分子间形成氢键,而水杨醛形成的是分子内氢键
(3) 12
【详解】(1)①是络离子,在其中含有配位键、π键,故合理选项是ac;
②用邻二氨菲测定Fe2+浓度时应控制pH为2~9的适宜范围,若溶液pH太小,溶液中c(H+)较高,此时邻二氮菲中N优先与H+形成配位键,导致与Fe2+配位能力减弱;
③Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+的价电子排布式为3d5,则Fe2+易被氧化为Fe3+的原因:Fe2+的价电子排布为3d6,再失去1个电子形成3d5半充满的稳定结构,故易被氧化;
④SCN-中所有原子均满足最外层8电子结构,其与CO2互为等电子体,则SCN-的电子式;
(2)①钴价层电子排布为3d74s2,Co在元素周期表中属于d区;
②同周期从左到右第一电离能增大趋势,第ⅡA、VA族的元素第一电离能比同周期相邻元素大;N原子2p轨道为半满状态,所含C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序是:N>O>C;
③对羟基苯甲醛分子间形成氢键,能提高物质的沸点,而水杨醛形成的是分子内氢键,降低物质的沸点,则对羟基苯甲醛的沸点比水杨醛的沸点高,故答案为:对羟基苯甲醛分子间形成氢键,而水杨醛形成的是分子内氢键;
(3)①Mg原子位于顶点,离Mg原子最近的Ni原子位于面心,距离Mg原子最近的Ni原子有;
②Mg原子位于顶点,个数为8×=1,Ni原子位于面心,个数为6×=3,1个C原子位于体内,晶胞质量为,晶胞体积为(a×10-7)3cm3,晶胞密度ρ=。
7.(1) 4s24p1 sp3 铝原子可以提供空轨道,氮原子提供孤电子对 键比键键长短,键能大,硬度大
(2) 自由电子在外加电场中作定向移动 < 的电负性小于
【详解】(1)①为31号元素在原始周期表中第四周第ⅢA族,基态原子的价层电子排布式为4s24p1;②由于成键结构与金刚石相似,金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4),C原子无孤电子对,故C原子均采取sp3杂化,由于AlN、GaN与金刚石结构相似,则其晶体中N原子均采取sp3杂化;由于铝原子可以提供空轨道,氮原子提供孤电子对,故与原子间可形成配位键;③晶体硅与金刚石结构相似,但键比键键长短,键能大,故金刚石硬度大于晶体硅;
(2)①由于等金属中自由电子在外加电场中作定向移动,故等金属具有良好的导电性;②由于的电负性小于,故离子键成分百分数:Zn-N<Zn-O;③由晶胞结构图知,该晶胞中含有4个Cu和2个O,则该晶胞,由最近的两个氧原子距离为,晶胞的边长为,则一个晶胞的体积为,故晶体的摩尔体积Vm=。
8.(1)
(2) L 4
(3)
(4) +5 P-O <
(5)
【详解】(1)F是9号元素,基态F原子的价层电子排布式为。
(2)O是8号元素,基态O原子的价层电子排布式为,基态O原子中,电子占据的最高能层的符号是L,处于最高能级2p的电子的运动状态共有4个。
(3)
中含有3个-OH,三偏磷酸()可由分子间脱水生成,分子中3个P原子的化学环境相同,是对称的结构,则的结构式是。
(4)①O为-2价,F为-1价,由化合价代数和为零可知,中磷元素的化合价是+5价;
②溶于水时与水反应,P-F键断裂,生成,结合的结构简式可知,的结构为,则和水反应生成,形成P-O键;
③和水反应后,会发生水解,则溶液中粒子浓度的关系:<。
(5)由晶胞结构可知,该晶胞中含有=8个Si原子,含有16个O原子,晶胞的边长为apm,已知阿伏加德罗常数为,则该晶体的密度为。
9.(1)
(2)[:CN:]-
(3)N>O,原因为:N原子的价电子排布为,O原子的价电子排布为,根据洪特规则,N原子的2p轨道上电子呈半充满状态,能量较低,较稳定,较难失去电子
(4) 12
(5) ds 溶液中的浓度会减小,主要以形式存在,导致Au的浸取率下降
【详解】(1)基态N价层电子排布式为:,故答案为:;
(2)
的所有原子均满足8电子稳定结构,其电子式为:[:CN:]-,故答案为:[:CN:]-;
(3)N原子的价电子排布为,O原子的价电子排布为,根据洪特规则,N原子的2p轨道上电子排布呈半充满状态,能量较低,较稳定,较难失去电子所以电离能:N>O,故答案为:N>O,原因为:N原子的价电子排布为,O原子的价电子排布为,根据洪特规则,N原子的2p轨道上电子呈半充满状态,能量较低,较稳定,较难失去电子;
(4)①与距离最近且等距的个数是12个,故答案为:12;
②已知该晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为NA,由KCN的晶胞示意图可知,每个晶胞中含有4个KCN,则晶胞的质量为,根据,该晶胞的边长为,故答案为: ;
(5)①Au与Cu同族,则都属于ds区,故答案为ds;
②将金矿砂溶于pH为10.5~11的KCN溶液,得到含的滤液,该过程为氧得电子,反应的离子方程式为:,故答案为:;
③时,溶液中的浓度会减小,主要以形式存在,导致Au的浸取率下降,故答案为:溶液中的浓度会减小,主要以形式存在,导致Au的浸取率下降。
10.(1)c
(2)
(3) sp 配位键
(4) 电子层数:,但核电荷数:,两离子的原子核对最外层电子的吸引力相近,故两者离子半径相近 化学 和均为离子化合物,结构相似,阴阳离子带电量均相同,离子半径大,阴阳离子间吸引力更弱,所以更易迁移
【详解】(1)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的镁离子与棱上的氟离子距离最近,则镁离子位于6个距离最近的氟离子构成的正八面体空隙中,故选c;
(2)
①铁元素的原子序数为26,基态铁离子的价电子排布式为3d5,轨道表示式为,故答案为:;
②由题意可知,晶胞的体积为(10—9a)3m3=10—27a3m3,催化剂材料的体积为0.3×10—3m×1m2=3×10—4 m3,则晶胞的物质的量约为=mol,理论上需要掺杂的铁离子物质的量为mol×0.2= mol,故答案为:;
(3)①由图可知,离子中中心氮原子的价层电子对数为2,杂化方式为sp杂化,故答案为:sp;
②锰离子中存在空轨道,能与具有孤对电子的离子形成配位键,故答案为:配位键;
(4)①锂离子的电子层数为2,小于电子层数为3的镁离子,但锂离子的核电荷数小于镁离子,所以两离子的原子核对最外层电子的吸引力相近,两者离子半径相近,故答案为:电子层数:,但核电荷数:,两离子的原子核对最外层电子的吸引力相近,故两者离子半径相近;
②由图可知,从锂离子迁移过程中有新物质生成,发生的变化为化学变化,故答案为:化学;
③和均为离子化合物,结构相似,阴阳离子带电量均相同,而离子半径大,阴阳离子间吸引力更弱,所以相同条件下更易迁移,故答案为:和均为离子化合物,结构相似,阴阳离子带电量均相同,离子半径大,阴阳离子间吸引力更弱,所以更易迁移。
答案第1页,共2页
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