内容正文:
2025届高三化学专题训练-物质结构与性质
1.(2025·浙江·模拟预测)氮及其化合物在生产生活中有重要用途。
(1)同周期第一电离能比N大的元素有 (用元素符号表示);的大π键可表示为 。
(2)三硝基甲苯可用来制作炸药TNT,试从分子结构中分析其易爆炸的原因 。
(3)下列说法不正确的是___________。
A.分子的极性比的大
B.碱性:
C.的熔点为,硬度高,推测它为共价晶体
D.中存在配位键,提供空轨道的是B
(4)已知,的空间结构均为正四面体形,的结构式为(→表示共用电子对由N原子单方面提供),请画出的结构式(要求画出配位键) 。
(5)与N形成的某种化合物晶体的晶体结构如图所示,已知六棱柱底面边长为,高为,阿伏伽德罗常数为,则该晶体的密度为 。
2.(23-24高三下·四川内江·期末)先进的雷达需要锗、砷等元素形成的化合物;坦克装甲离不开铁、铬元素;各种电子元器件和计算芯片是以铜、硅为基本原料制造的;各种导弹燃料和炸药中都含有碳、氢、氧、氯、氮等元素。回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式为 ;铜元素分布在元素周期表的区 。
(2)元素铜与锌的第二电离能分别为,,I2(Cu)>I2(Zn)的原因是 。
(3)金刚石中碳原子的杂化方式为 ;18g金刚石所含碳碳键的数目为 。
(4)氯化铁易升华且熔融状态下不能导电,其晶体类型为 ;氮、砷形成的简单氢化物中沸点较高的是 (填化学式)。
(5)形式多样的硅酸盐是无机矿物的重要基石。是一种四面体形的离子(属硅酸根),其结构可用图a表示,硅原子位居该四面体中心(图中不可见),四个氧原子各占一个顶点。图b和图c则是复合硅酸根离子中的两个实例,均为无支链的单环状,分别由数个硅氧四面体a通过共用氧原子的形式构成。
①写出b的化学式: 。
②若一个单环状离子中Si原子数为n(n≥3),则其化学式为 。
3.(2024·黑龙江佳木斯·一模)烟气脱硫可有效减少引起的大气污染,同时还可得到有用产品。新型脱硫方法选用离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,由阴、阳离子组成)作吸收剂,通过物理和化学吸收实现脱硫。研究发现:由C、H、O三种元素构成的有机物X和乙醇胺()作用生成一种乙醇铵盐(),属于离子液体,既可脱硫,也可吸收CO2。X可以淀粉为原料,通过水解和生物发酵法制备,其质谱、红外光谱、核磁共振氢谱如下图:
(1)X的实验式为 ,结构简式为 。
(2)在一定条件下,2分子X通过分子间脱水可生成一种六元环状化合物,写出该反应的化学方程式 。
(3)已知:
①R1-CH=CH-R2R1COOH+R2COOH
②
依据上述信息反应,以1-丁烯为原料(无机试剂任选),设计制备X的合成路线 。
(4)离子液体可作为锂离子电池的电解质,以下为2种离子液体的结构。
化合物Ⅰ中含N的五元杂环具有类似苯环的结构特征,1号N原子的杂化轨道类型为 ,1mol化合物Ⅰ中含有 mol σ键;化合物Ⅱ中阳离子的空间构型为 。
(5)已知乙醇胺结合质子的能力比弱,关于X的乙醇铵盐()下列说法正确的是___________
A.液态时的导电性:X
B.X和乙醇胺中均含有键、键和氢键
C.该离子液体阴阳离子体积很大,结构松散,作用力相对较弱
D.同温等物质的量浓度的HOCH2CH2NH3Cl溶液和NH4Cl溶液相比,前者的pH大
(6)最常见的离子液体主要由阴离子和如图的阳离子组成。为了使阳离子以单个形式存在以获得良好的溶解性能,与N原子相连的不能被H原子替换,从氢键角度解释原因是: 。
4.(2024·海南·三模)过渡元素在材料,化工生产和生活中均占有重要地位。研究相关元素及它们所衍生出的化合物对科学和社会发展有重要意义。回答下列问题:
(1)具有高能量密度的是值得深入研究的电池正极材料。基态Co原子的核外电子排布式是 。
(2)Mn的一种配合物化学式为[],与Mn原子配位时,提供孤电子对的是 原子,配体中,所含元素电负性由小到大的顺序为 ;两个C原子的杂化类型为 ,键与键数目之比为 。
(3)Zn和Cu,第二电离能与第一电离能之差较小的是 (填“Zn”或“Cu”),判断理由是 。
(4)铁硫簇是普遍存在于生物体内的最古老的生命物质之一。一种铁硫原子簇的结构如图所示:
该化合物的化学式为 ,中心原子Fe的配位数为 。
(5)氧化铈()常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂,占据原来的位置,可以得到更稳定的结构,这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用。假设晶胞边长为apm。晶胞结构如下图:
晶胞中,与相邻且最近的有 个。若掺杂后得到的晶体,则此晶体中的空缺率为 。
5.(2024·内蒙古·二模)H、C、N、F、Cl、Ba等是几种重要的元素,Ba的一种氢化物是一种重要的储氢晶体。回答下列问题:
(1)处于基态的F和N原子,下列参数前者小于后者的是 (填字母)。
A.最外层电子数 B.未成对电子数 C.第一电离能 D.原子半径 E.电负性
(2)咪唑()具有类似苯环的芳香性,①号N比②号N更易与某些金属离子(如)形成配位键的原因: 。
(3)、两种物质中熔点较高的是,其原因是 。
(4)三氯乙腈和过量反应可得到一种高能物质M,其结构如图,则分子中键与键的数目比为 ,的空间构型为 ,M中N原子杂化方式为 。
(5)金属氢化物是储氢及超导领域的一个研究热点。一种与形成的氢化物储氢(用H表示)后的晶胞如图:
①b原子是 (填“H”或“”)。
②原子分数坐标为,,,d原子的坐标为 。
③根据上图所示,储氢后该晶体的密度为 。
6.(2024·山东日照·二模)过渡金属不但能够与非金属元素形成化合物,还能与其他金属元素形成金属互化物。回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中的位置 ,属于 区的元素,基态锰原子的价电子轨道表示式为 。
(2)二茂铁化学式为,由与两个构成(如图),熔点为172℃。
①二茂铁熔点低于铁的原因为 。
②大键通常用符号表示(m代表参与形大键的原子数,n代表大键的电子数),则中的大键表示为 。
③与两个离子形成配位键后,使的3d、4s、4p能级中共具有18电子的稳定结构。则与两个离子形成配位键的数目为 。
(3)锰和镓形成的金属互化物立方晶胞如图所示。
①若将晶胞中体心的Ga原子作为晶胞的一个顶点,则距该Ga原子最近的Ga原子在新晶胞中位置为
(填标号)。
A.面心B.体心C.顶点D.棱心
②晶胞中,相邻Mn原子构成的正四面体空隙完全由镍原子填充,可用于制备碳基金属催化剂。1号Mn原子坐标参数为,则填充在1、2、3、4号Mn构成的四面体空隙中心的镍原子的坐标参数为 ;晶胞参数为a nm,则填充镍后的晶胞的密度 (用含、a的代数式表示)。
7.(2024·陕西·一模)科技强国,我国科学家在诸多领域取得新突破。
(1)芯片制造会经过六个最为关键的步骤:沉积、光刻胶涂覆、光刻、刻蚀、离子注入和封装。其中“刻蚀”过程可能用到刻蚀剂HF、。
①基态F原子核外电子有 种空间运动状态,下列为氟原子激发态的电子排布式的是 (填字母)。
A. B. C. D.
②C、N、O、F四种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
③HF分子的极性 (填“大于”、“等于”或“小于”)HCl,的空间构型为 。
④“光刻胶涂覆”中用到一种701紫外正型光刻胶,结构如下图所示,其中S原子的杂化方式为 。
(2)复兴号高铁车体材质用到了Mn、Co等元素。Mn的一种配合物的化学式为,与Mn原子配位时,提供孤电子对的是 (填元素符号),Mn原子的配位数为 ,中键与键数目之比为 。
(3)砷与金属钠、铁、铜可形成一种绝缘体材料,其晶胞结构图中钠原子沿z轴投影如图所示,已知m原子的分数坐标为,晶胞棱边夹角均为90°。n原子的分数坐标是 ,若阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度是 (用含a、c、的代数式表示)。
8.(2024·陕西铜川·模拟预测)硼化合物及其材料在化工、医疗、材料等领域都起着举足轻重的作用。氨硼烷在催化剂作用下水解生成氢气的离子反应为。回答下列问题:
(1)分子中,与N原子相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,则H、B、N三种元素的电负性大小顺序是 。基态N原于的价层电子排布图为 。B原于核外有 种不同运动状态的电子。分子中键角 (填“>”“<”或“=”)分子中键角。的熔点比高的原因是 。
(2)硼化镁晶体在39K时呈超导性。在硼化镁晶体中,镁原子和硼原子是分层排布的,如图所示是该晶体微观结构的透视图,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上,则硼化镁的化学式为 。
(3)在硼酸盐中、阴离于有链状、环状等多利结构形式。如图所示是一种链状结构的多硼酸根,则该多硼酸根离子符号为 。
(4)砷化硼的晶胞结构如图所示。硼原子的配位数为 ,该结构中有一个配位键,提供空轨道的原子是 。若其晶胞参数为bpm,则该晶体的密度为 (列出表达式,设为阿伏加德罗常数的值)。
9.(2024·山东德州·三模)卤族元素的化合物在科研和生产中有着重要的作用。请回答下列问题:
(1)基态碘原子价电子排布式为 。碘单质在中的溶解度比在水中的大,解释原因 。
(2)主要用于药物合成,通常用反应生成PI3,PI3再水解制备,PI3的空间结构是 ,PI3水解生成的化学方程式是 。
(3)在极高压强下,氯化钠可以和氯气化合生成。立方系晶胞,结构如图所示,其中两个氯原子的坐标为、,晶体的化学式为 ;与距离最近的且相等的有 个;在晶体中键长为,晶胞棱长为 (保留2位有效数字)。
10.(2024·陕西铜川·模拟预测)镍是一种性能优良的金属,在许多领域应用广泛。Ni-NTA-Nangold可用于检测或定位6x组氨酸(His)或Poly-His标记的重组蛋白,Ni(Ⅱ)-NTA的结构简式如图1所示。
回答下列问题:
(1)基态Ni原子核外电子空间运动状态有 种,其价层电子的轨道表示式为 。
(2)Ni(Ⅱ)-NTA的配体之一为。
①Ni(Ⅱ)-NTA中与配位的原子形成的空间构型为 形。
②中第二周期元素的第一电离能()从大到小的顺序为 (用元素符号表示),其中N原子的杂化方式为 。
(3)Ni与Ca都位于第四周期且最外层电子数相同,但相应单质的熔点Ni明显高于Ca,其原因是 。
(4)某笼形包合物的晶胞结构如图2所示,其中位于面心。
①该笼形包合物溶于酸能形成一种弱酸HCN,1个HCN分子中含有π键的数目为 。
②该包合物中氨与苯分子数目之比为 ,极易溶于水,而微溶于水,其原因是 。
③若此晶胞体积为,阿伏加德罗常数的值为,该晶体密度为 。
11.(2024·四川成都·模拟预测)配合物在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制、自组装超分子等方面有广泛的应用。回答下列问题:
(1)《诗经》言“缟衣茹藘(茜草)”,茜草中的茜素与矾土中的、生成的红色配合物X是最早的媒染染料。
基态的核外电子的运动状态有 种,配合物X中的配体有 ,茜素的水溶性较好的主要原因是 。
(2)Ni与CO形成的配合物为无色液体,易溶于、等有机溶剂。为 (填“极性”或“非极性”)分子,分子中键与键的个数之比为 。
(3)向溶液中滴加铁氰化钾溶液后,经提纯、结晶可得到一种蓝色晶体。实验表明,、、通过配位键构成了晶体的骨架,其局部结构如图1,记为Ⅰ型立方结构。将Ⅰ型立方结构平移、旋转、并置,可得到晶体的复晶胞(如图2,记为Ⅱ型立方结构,下层左后的小立方体g未标出)。
①通过 实验,可确定该晶体结构。
②的配位数为 。
③若位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心,则位于Ⅱ型立方结构的 ;一个Ⅱ型立方结构中含 个;若该蓝色晶体的密度为,Ⅱ型立方结构的边长为anm,则阿伏加德罗常数的值可表示为 。
12.(23-24高三下·广东·阶段练习)钒主要用于钢铁工业,钒钢用于国防尖端工业。钒钛磁铁矿精矿中主要有用物相为,主要杂质为和,用钒钛磁铁矿精矿制备五氧化二钒的流程如图所示:
回答下列问题:
(1)中V的化合价为 价;基态V原子的价层电子排布式为 。
(2)在进行钠化焙烧时,钒转化为水溶性的偏钒酸钠,写出“焙烧”时生成偏钒酸钠的化学方程式: 。
(3)常温下,在钒液中加入和溶液,通过两者的比例不同,调节适当的值进行沉钒,“沉钒”过程中不涉及氧化还原反应,“沉钒”时发生反应的离子方程式为 ;结合图中信息,获得偏钒酸铵晶体的最佳温度和为 。
(4)钛渣可用于生产氮化钛,氮化钛广泛用于耐高温、耐磨损及航空航天等领域。氮化钛的一种晶胞结构如图所示,其中A点原子的坐标为(0,0,0),B点原子的坐标为,则晶胞中距离A点最远的白球的坐标参数为 ;若晶胞的棱长为,设阿伏加德罗常数的数值为,则该氮化钛的密度为 (用含a、的代数式表示)。
(5)钒液流电池具有高安全性等优点,在电化学储能领域中脱颖而出,具有巨大的发展潜力。钒液流电池电解液由含有不同价态钒离子的硫酸溶液构成,放电时,发生还原反应生成,写出该电池正极的电极反应式: 。
13.(2024·宁夏银川·三模)碳、硅元素及其化合物在生产生活中应用广泛。请回答:
(1)基态硅原子核外电子排布式: 。该基态原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为 。
(2)C60晶体采用面心立方堆积,C60晶体中存在的作用力有 (填字母)
A.共价键 B.离子键 C.氢键 D.范德华力 E.配位键 F.金属键
(3)与碳的氢化物类似,硅元素的氢化物硅烷的通式为:SinH2n+2。下列有关说法不正确的是_______。
A.Si3H8没有同分异构体
B.Si-Si键能比C-C键能小,故热稳定性:SinH2n+2>CnH2n+2
C.SinH2n+2中Si原子杂化方式均为sp3
D.SinH2n+2可与水反应生成氢气
(4)硅酸盐是地壳中的主要成分。硅酸盐的最简单阴离子为SiO,为硅氧四面体,结构如图1。SiO在溶液中形成的分子形态脱水易形成凝胶状的固体物质—硅胶。硅胶继续脱水,形成了共用氧原子的硅氧四面体骨架—SiO2(硅石)。联系相关信息,解释硅胶转变为硅石后,硬度变大的原因: 。
(5)石墨与金属钾反应生成钾的石墨插层化合物KCx:,KCx晶胞结构如图2(碳原子省略),如图3是晶胞沿y轴方向的投影。
①x= 。
②若石墨层内的大π键可表示为(上标表示电子总数,下标表示原子数),则平均每个KCx单元中的大π键可表示为 (用具体的数据表示)。
(6)已知晶体的密度为ρg· cm-3,其晶胞结构如图所示。阿伏加德罗常数值为NA,则晶胞中两个原子之间的距离为 。
14.(2024·天津滨海新·三模)金属有机骨架化合物因高孔隙率等优良特性成为吸附材料的研究热点。采用不同金属中心离子,可合成不同的吸附材料。回答下列问题:
(1)金属硝酸盐是合成的常见试剂。硝酸根离子的空间构型为 ;
(2)功能化可吸附并将其催化转化为甲醇,甲醇易溶于水的原因是 ;
(3)(制备所需催化剂的原料)的结构是, 与键的数目比是 ;
(4)基态原子的电子排布式为,则位于元素周期表第 周期第 族,处于 区。 的价层电子对互斥模型如图所示,该离子是平面正方形结构,键角是90°,则中心原子采用的杂化类型可能是 (填“”“ ”或“ ”)。
某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”,能高选择性吸附。废气中的被吸附后,经处理能全部转化为。原理示意图如图。
(5)已知:。下列说法正确的是___________。
A.是一种超分子,图示吸附过程属于氮的固定
B.温度升高时不利于被固定
C.多孔材料“固定” ,降低反应的活化能,促进平衡正向移动
D.该材料也可用于“固定”其他小分子,如、等
(6)图示中转化为的反应,化学方程式为 。
15.(2024·内蒙古乌海·模拟预测)已发现的高温超导材料按成分分为含铜的和不含铜的。含铜超导材料有铋锶钙铜氧体系、铅锶钇铜氧体系等,不含铜超导体主要是钡镓铋氧体系等。回答下列问题:
(1)钇(Y)的原子序数比大位于元素周期表的第 族。
(2)基态铜原子的价电子排布式为 。
(3)第一电离能: (填“>”“<”或“=”),其原因是 。
(4)能与和形成络合物。键角: (填“>”或“<”),的配位数为 ,的空间构型为 ,的杂化方式为 。
(5)一种高温超导材料的晶胞结构如图所示,该立方晶胞参数为。阿伏加德罗常数的值为NA。
①晶体最简化学式为 。
②晶体中与最近且距离相等的有 个。
③该晶体的密度为 。
16.(2024·山东潍坊·二模)元素周期表已成为化学家的得力工具,如在过渡元素中寻找优良的催化剂,在碱金属元素中开发高能电池。结合日常生活中的常见应用,请回答以下问题:
Ⅰ.和均可以催化降解甲醛、苯等有害物质,具有去除效率高,且无二次污染等优点,广泛应用于家居装潢等领域,其中一种催化机理如图所示。
(1)基态Ti和Mn原子中未成对电子数之比为 。
(2)和·CHO中碳原子的杂化形式分别为 、 。
(3)HCHO的空间构型为 。
(4)金属钛和锰可导电、导热,有金属光泽和延展性,这些性质都可以用理论解释。已知金属锰有多种晶型,y型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列 (填编号)。
Ⅱ.2019年诺贝尔化学奖授予三位化学家,以表彰其对研究开发锂离子电池作出的卓越贡献。、聚乙二醇、、和LiCl等可作锂离子聚合物电池的材料。
(5)Fe的基态原子的价电子排布式为 。
(6)乙二醇()的相对分子质量与丙醇()相近,但沸点高出100℃,原因是 。
(7)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。属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为0.72nm、1.0nm、0.56nm。如图为沿x轴投影的晶胞中所有Li原子的分布图和原子分数坐标。
已知,的摩尔质量为M,为阿伏加德罗常数的值。
该晶胞中Cl原子的数目为 ,晶体的密度为 (列出计算表达式)。
17.(2024·北京通州·一模)水系质子电池是一种安全环保的电池技术,它采用水系电解质(通常为硫酸),通过氢离子的移动来进行充放电。
(1)对苯醌()可作为水系质子电池的负极材料。
①依据电子云重叠方式分析对苯醌中存在的共价键类型有 。
②下列说法正确的是 。
a.对苯醌所有原子共平面
b.硫酸根中硫原子的杂化方式是
c.对苯醌中元素的电负性由大到小的顺序:
③负极材料需结合质子储能后才能实现放电,对苯醌的储能发生如图转化。
邻苯醌()也可作为负极材料,邻苯醌储能后放电发生的电极反应式是 。
④对苯醌储能过程中在电解液中发生部分溶解导致负极材料损耗,从结构角度分析其原因是 。
(2)二水合铁氰化铁可用于质子电池的正极材料,其晶胞形状为立方体,边长为anm,结构如图。
①距离最近的有 个。
②已知的摩尔质量是,阿伏加德罗常数为,该晶体的密度为 。
18.(2024·内蒙古呼和浩特·二模)硒(Se是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)基态硒原子的价电子排布式为 。
(2)比较沸点 (填“>”或“<”),并解释原因 。
(3)关于Ⅰ~Ⅳ物质,下列说法正确的有
A.Ⅰ中Se原子为杂化,碳原子不都是杂化
B.Ⅱ是由极性键和非极性键组成的弱极性分子
C.Ⅲ含有的所有元素中,O的电负性最大
D.Ⅳ中含有2个手性碳原子
(4)分子Ⅲ的价电子中,有 mol孤电子对。
(5)适量的硒酸钠可减轻重金属铊引起的中毒,的立体构型为 。结合无机含氧酸的酸性变化规律,比较酸性: (填“>”或“<”)。
(6)由铁、钾、硒形成的一种超导材料,其晶胞结构如图1所示。
①该晶胞在xy平面投影如图2所示,在晶体中,每个Fe周围紧邻的Se有 个。
②该晶胞参数、,该晶体密度 。(用表示阿伏加德罗常数,写出计算表达式即可)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1) 、
(2)三硝基甲苯的分子结构中包含三个高能的硝基,硝基在受到冲击或者摩擦时会迅速发生分解
(3)AB
(4)
(5)
【详解】(1)根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族大于第ⅢA族,第VA族大于第ⅥA族,则同周期第一电离能比N大的元素有F、Ne;是“V”形结构,的大π键中参与原子数为3,氮原子剩余电子数,O原子剩余电子数6-1=5,根据“单出1,偶除2”,则大π键可表示为;故答案为:、;。
(2)三硝基甲苯可用来制作炸药TNT,试从分子结构中分析其易爆炸的原因三硝基甲苯的分子结构中包含三个高能的硝基,硝基在受到冲击或者摩擦时会迅速发生分解;故答案为:三硝基甲苯的分子结构中包含三个高能的硝基,硝基在受到冲击或者摩擦时会迅速发生分解。
(3)A. 氮的电负性比P的电负性大,N与Cl的电负性差值小于P与Cl的电负性差值,因此分子的极性比的大,故A错误;
B. 氮的碱性是氮孤对电子起作用,电负性O>N>H>C,为氨基取代,为羟基取代,为甲基取代,甲基是供电子基团,而吸引电子能力是羟基>氨基,则碱性:,故B错误;C. 根据晶体熔点分析,一般共价晶体熔点高,的熔点为,硬度高,推测它为共价晶体,故C正确;D. 中存在配位键,氮原子有1对孤对电子,B原子最外层电子数全部用完,因此提供空轨道的是B,故D正确;综上所述,答案为:AB。
(4)
根据P4为正四面体结构分析N4,结合的结构式为,则得到的结构式是N4中每个氮原子形成配位键,则的结构式;故答案为:。
(5)与N形成的某种化合物晶体的晶体结构如图所示,晶胞中N个数为2,Fe个数为,已知六棱柱底面边长为,高为,阿伏伽德罗常数为,则该晶体的密度为;故答案为:。
2.(1) 3d54s1 ds
(2)Cu+最外层电子排布为3d10,呈全满状态,相对更稳定,所以第二电离能更高
(3) sp3 3NA
(4) 分子晶体 NH3
(5) (或) (或)
【详解】(1)Cr是24号元素,根据构造原理,可知基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1;
铜元素是29号元素,Cu元素分布在元素周期表的第四周期第ⅠB族,属于ds区元素;
(2)铜元素是29号元素,根据构造原理,可知基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1,当Cu原子失去最外层的1个4s电子形成Cu+时,最外层电子排布为3d10,呈全满状态,相对更稳定,所以第二电离能更高;而30号Zn元素的价层电子排布式为3d104s2,当Zn原子失去最外层的1个4s电子形成Zn+时,最外层电子排布为3d104s1,只有当在失去1个4s电子后才能变为次外层3d10的全满的相对稳定的状态,所以第二电离能I2(Cu)>I2(Zn);
(3)在金刚石中,C原子与相邻的4个C原子形成4个共价键,这四个C原子构成正四面体结构,这种结构向空间无限扩展就形成结构式的立体网状结构。由于每个C原子相邻的4个C原子形成正四面体结构,可见C原子采用sp3杂化;
在金刚石中,C原子与相邻的4个C原子形成4个共价键,每个共价键是相邻的两个C原子形成的,因此属于每个C原子的共价键数目是4×=2;18 g金刚石所含C原子的物质的量是n(C)==1.5 mol,因此其中含有的C-C共价键数目为N(C-C)=1.5 mol×2×NA/mol=3NA;
(4)氯化铁易升华且熔融状态下不能导电,说明构成微粒不带电,微粒之间作用力比较小,则其晶体类型为分子晶体;
氮、砷都是第ⅤA主族元素,二者形成的简单氢化物分别是NH3、AsH3,物质分子之间都是以分子间作用力结合,形成的都是分子晶体,但NH3分子之间还存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,导致物质的熔沸点升高,故二者分子中沸点较高的是NH3;
(5)①b含有氧原子个数为9,含有3个四面体结构,则含有硅原子个数为3,根据化合物中Si的化合价为+4,氧元素化合价为- 2可知,b的化学式为:(或);
②c中含有6个四面体结构,所以含有6个Si原子,含有的O原子数为18,含有氧原子数比6个硅酸根离子少6个O,带有的电荷为:6×(-2) =-12;根据图示可知:若一个单环状离子中Si原子数为n(n≥3),则含有n个四面体结构。含有的氧原子比n个硅酸根离子恰好少n个O原子,即:含有n个Si,则含有3n个O,带有的负电荷为:n×(-2) =-2n,其化学式为(或)。
3.(1) CH2O
(2)2
(3)CH3CH2CH=CH2
(4) sp2 23 四面体
(5)AC
(6)氮原子上连H原子形成分子间氢键,该离子不易以单体形式存在
【分析】
根据质谱图可知,有机物X的相对分子质量为90;根据红外光谱图可知,X中含有羟基、羧基和碳氢单键;X可以以淀粉为原料,通过水解和生物发酵法制备,且核磁共振氢谱中含有4种氢原子,则淀粉水解生成葡萄糖,经生物发酵后生成乳酸()符合结构要求,因此物质X为乳酸。
【详解】(1)
根据分析,X的结构简式为,最简式为CH2O。
(2)
中含有羟基和羧基,可以酯化反应生成六元环酯,化学方程式为2 。
(3)
根据已知信息,CH3CH2CH=CH2与氯气在加热条件下取代生成;根据已知信息,中碳碳双键氧化,生成;最后在碱性条件下水解生成。
(4)化合物Ⅰ中含N的五元杂环具有类似苯环的结构特征,因此1号N原子为杂化;1mol化合物Ⅰ中含11mol碳氢键,2mol碳碳键,5mol碳氮单键,1mol碳氮双键,4mol碳铝键,因此1mol化合物Ⅰ中含有23molσ键;化合物Ⅱ的阳离子中N原子的价层电子对数为4,采用杂化,因此空间构型为四面体。
(5)A.属于离子液体,液态时能电离出可以自由移动的离子,具有良好的导电性,乳酸属于共价化合物,因此液态时的导电性:X,A正确;
B.乙醇胺的结构为,只含有单键,因此不含键,B错误;
C.该离子液体的阴阳离子体积比较大,因此结构松散,导致阴阳离子之间的作用力较小,C正确;
D.由于乙醇胺结合质子的能力比弱,则水解能力强于铵根,因此同温等物质的量浓度的HOCH2CH2NH3Cl溶液和NH4Cl溶液,前者酸性强,对应的pH小,D错误;
答案选AC。
(6)N原子相连的被H原子替换形成氮氢单键,则阳离子可形成分子间氢键,不易以单体形式存在,溶解性能变差。
4.(1)1s22s22p23s23p63d74s2或[Ar]3d74s2
(2) N H<C<N sp3、sp 5∶2
(3) Zn 基态Zn原子的价电子排布式为3d104s2,处于全满状态,比较稳定,而基态Cu原子价电子排布式为3d104s1,易失去1个电子,形成稳定的3d10结构,故Cu的第一电离能小于Zn的;基态Zn+价层电子排布式为3d104s1,易失去1个电子形成3d10结构,基态Cu+价层电子排布式为3d10,比较稳定,故Cu的第二电离能比Zn的大
(4) KFeS2 4
(5) 12 5%
【详解】(1)Co是27号元素位于第四周期第Ⅷ族,其核外电子排布式为:1s22s22p23s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;
(2)CH3CN与Mn原子配位时,N含有孤电子对,能提供孤电子对的是N原子;同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,CH3CN所含元素电负性由小到大的顺序为H<C<N;CH3CN中甲基C原子的杂化类型为sp3,-C≡N中碳原子为sp杂化;单键均为σ键,三键含有1个σ键2个π键;CH3CN中σ键与π键数目之比为5∶2;
(3)基态Zn原子的价电子排布式为3d104s2,处于全满状态,比较稳定,而基态Cu原子价电子排布式为3d104s1,易失去1个电子,形成稳定的3d10结构,故Cu的第一电离能小于Zn的;基态Zn+价层电子排布式为3d104s1,易失去1个电子形成3d10结构,基态Cu+价层电子排布式为3d10,比较稳定,故Cu的第二电离能比Zn的大,则第二电离能与第一电离能之差较小的是Zn;
(4)由图可知,结构中每两个四元环构成一个重复单元,结构中含有两个钾离子,两个铁离子,4个硫离子,则其化学式为KFeS2,在该结构中,中心原子Fe附近有4个硫离子,故其配位数为4;
(5)与Ce4+相邻且最近的Ce4+位于相邻的面心,共=12个;由CeO2晶胞可知,1mol晶胞中含有4molCe4+和8molO2-,掺杂Y2O3后,设有xmolCe4+被Y3+取代,根据n(CeO2):n(Y2O3)=0.8:0.1可得,=,x=0.8mol,即含有3.2molCe4+和0.8molY3+,根据电荷规则可知,3.2mol×4+0.8mol×3=n(O2-)×2,n(O2-)=7.6mol,晶体中O2-的空缺率为×100%=5%。
5.(1)BD
(2)②号氮原子孤电子对参与形成大键,使电子云密度降低,与金属离子配位能力减弱(或①号氮电子云密度大于②号氮的电子云密度,更易与金属离子配位等叙述合理即可)
(3)二者均为离子晶体,半径小于半径,与之间离子键更强(或晶格能更大)
(4) 5:2 直线形 sp、
(5)
【详解】(1)基态N原子核外电子排布为1s22s22p3,基态F原子核外电子排布为1s22s22p5;最外层电子数氟大于氮;基态F的未成对电子数比基态N原子的少;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,氟第一电离能大于氮;电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,氟原子半径比基态N原子的小;同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强,电负性氟大于氮;故选BD;
(2)
咪唑()中,①号N电子云密度比②号N的电子云密度大(类比苯环的结构可知,②号氮原子孤电子对参与形成大键,使电子云密度降低),①号N更易与某些金属离子(如)形成配位键。
(3)、均为离子晶体,半径小于半径,与之间离子键更强,故的熔点更高。
(4)单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,叁键含有1个σ键2个π键;分子中键与键的数目比为5:2,类比的结构可知,的空间构型为直线形;由图可知,M中形成2个双键的N原子杂化方式为sp,形成1个双键的氮原子杂化为。
(5)①晶胞中,根据分摊法可知有1个,故应有2个,且比H微粒半径大,所以b为。
②原子分数坐标为,,,则d原子在xyz轴上投影分别为0.500、0.868、0.500,坐标为。
③储氢后晶体中,每个晶胞中含有1个,2个,4个H,所以密度为。
6.(1) 第四周期ⅦB d
(2) 二茂铁属于分子晶体,铁属于金属晶体,铁晶体中金属键强度大于二茂铁晶体中分子间作用力 6
(3) A
【详解】(1)
锰元素是第25号元素,位于周期表的第四周期ⅦB,属于d区元素,基态锰原子的价电子轨道表示式为;
(2)①二茂铁熔点低于铁的原因为:二茂铁属于分子晶体,铁属于金属晶体,铁晶体中金属键强度大于二茂铁晶体中分子间作用力;
②在C5H5-中的每个碳原子上都有一个未参与σ键的电子,这些电子占据与环的平面垂直的p轨道上,5个碳原子的5个p轨道肩并肩,外加得到一个电子重叠形成大π键,其大π键可表示为;
③的价电子排布式是3d6,与两个离子形成配位键后,使的3d、4s、4p能级中共具有18电子的稳定结构,则3d、4s、4p能级均填满电子,所以提供了12个电子,即6对电子对,所以配位键的数目为6个;
(3)①当将晶胞中体心的Ga原子作为晶胞的一个顶点时,整个晶胞中原子的坐标均移动1/2个单位,距该Ga原子最近的Ga原子在新晶胞中位置为面的中心,即面心的位置;
②1号Mn原子坐标参数为,则原点为左下靠后的Mn原子,则填充在1、2、3、4号Mn构成的四面体空隙中心的镍原子的坐标参数为;填充镍后的晶胞中Ni的个数为:8个,Mn的个数为:8×1/8+6×1/2=4个,Ga的个数为:12×1/4+1=4个,晶胞的密度=。
7.(1) 5 AD 大于 正四面体形
(2) N 6
(3)
【详解】(1)①已知F是9号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p5,核外电子占有5个轨道,故基态F原子核外电子的空间运动状态有5种;A.是F的激发态原子;B.是Ne的激发态原子;C.是O的激发态原子;D.是F的激发态原子;故属于F原子激发态的电子排布式是AD;②同一周期,从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,其中VA族元素的第一电离能高于其相邻的元素,故第一电离能:F>N>O>C;③分子的极性可以看电负性的差值,HF的差值大,所以极性大于HCl;氟硼酸铵(NH4BF4)中含有,其中心原子B周围的价层电子对数为4+=4,故B的杂化方式为sp3杂化,的空间构型为正四面体形;结合结构式可知,其中S原子成4个键,所以S原子的杂化方式为sp3;答案:5、AD、、大于、正四面体形、;
(2)Mn的一种配合物的化学式为,CH3CN中N有孤电子对,C没有孤电子对,因此CH3CN与Mn原子配位时,提供孤电子对的是N原子,配体为5个CO和1个CH3CN,故Mn原子的配位数为6,CH3CN即CH3C≡N,单键全是σ键,三键含一个σ键,二个π键,故CH3CN中σ键与π键数目之比为5:2;答案:N、6、;
(3)晶胞结构图中钠原子沿z轴投影如图所示m原子为前排左边,n原子为前排右边,x轴相同,y轴3倍,若钠原子沿x轴投影,可知z轴为4倍,已知m原子的分数坐标为,可得到n原子的分数坐标为,由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有As个数为8,含有Na个数为8,含有Cu的个数为4,含有Fe的个数为4,故一个晶胞的质量为g,晶胞参数(晶胞长宽)为a pm,髙为c pm,故一个晶胞的体积为V=a×10-10cm ×a×10-10cm× c×10-10cm,故该氮化钛晶体的密度为g/cm3,答案:、。
8.(1) 5 < 是离子晶体,而是分子晶体
(2)
(3)
(4) 4 硼
【详解】(1)
与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),电负性N>H,与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)电负性H>B,电负性由大到小的顺序是N>H>B;基态N原子的价层电子排布式为2s22p3,排布图为;氮是7号元素,原子核外没有运动状态相同的电子,故N原子有7种运动状态不同的电子;分子中N的价层电子对数目为3+=4,含有1个孤电子对,故为三角锥形分子,键角大致109, 分子中B的价层电子对数目为3+=3,不含有孤电子对,故为平面三角形分子,键角大致120,故分子中键角<分子中键角;的熔点比高的原因是是离子晶体,而是分子晶体;
(2)该晶体微观结构的透视图中,每个Mg原子周围有6个B原子,每个B原子为3个Mg原子共用,每一个Mg原子占有的B原子为×6=2,Mg、硼原子个数比为1:2,故硼化镁的化学式为MgB2;
(3)1个B原子连接3个O原子,其中2个氧原子分别为2个B原子共有,则每个B原子实际结合O原子数目为1+2×=2,代一个单位负电荷,故多硼酸根化学式为:BO;
(4)根据晶体结构,每个B原子周围相邻最近的As有4个,即硼原子的配位数为4,该结构中有一个配位键,提供空轨道的原子是硼;一个晶胞中含有4个As,含有4个B,故晶胞的质量为,晶胞的体积为,故晶体的密度为==。
9.(1) 碘单质、均为非极性分子,水为极性分子,所以根据相似相溶原理,碘单质在 中的溶解度比在水中的溶解度大
(2) 三角锥形
(3) 12 0.67
【详解】(1)I元素位于第五周期第VIIA族,基态碘原子价电子排布式为。碘单质在中的溶解度比在水中的大,是因为碘单质、均为非极性分子,水为极性分子,所以根据相似相溶原理,碘单质在 中的溶解度比在水中的溶解度大。
(2)主要用于药物合成,通常用反应生成PI3,PI3再水解制备,
PI3的中心原子P的价层电子对数为,有一对孤电子对,故其空间结构是三角锥形,PI3水解生成,化合价不变,则化学方程式是。
(3)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的钠原子个数为,位于面上和体心的氯原子个数为,则晶体的化学式为NaCl7;晶胞中位于顶点的钠原子与位于面上的氯原子距离最近,则与钠原子距离最近的且相等的氯原子有12个;由两个氯原子的坐标为、可知,晶胞棱长为。
10.(1) 15
(2) 八面体 N>O>C
(3)与同周期,的原子半径比较小且价电子数多,形成的金属键比较强,熔、沸点比较高
(4) 2 1:1 分子可与分子形成氢键,不可以与分子形成氢键
【详解】(1)
Ni是28号元素,电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,核外电子共占据15个原子轨道,故基态Ni原子核外电子空间运动状态有15种,其价层电子的轨道表示式为。
(2)①由Ni(Ⅱ)-NTA的结构简式可知,有6个原子与 Ni2+配位,根据价层电子对互斥理论,原子形成的空间构型为八面体;
②中第二周期元素为C、N、O,第一电离能()从大到小的顺序为N>O>C,其中N原子的价层电子对数为4,杂化方式为。
(3)与同周期,的原子半径比较小且价电子数多,形成的金属键比较强,故熔、沸点比较高。
(4)①HCN的结构式为,单键为σ键、三键中有1个σ键和2个π键,σ键和π键个数之比为1:1。
②根据均摊原则,该包合物中氨分子数为、苯分子数为,所以该包合物中氨与苯分子数目之比为1:1,极易溶于水,而微溶于水,其原因是分子可与分子形成氢键,不可以与分子形成氢键。
③该晶胞中含有Ni2+、CN-、NH3、C6H6个数依次为、、2、2,则晶体的化学式为,则晶体密度为。
11.(1) 18 、、 分子中含有羟基、羰基能和水分子形成氢键
(2) 非极性 1:1
(3) X射线衍射 6 顶点和面心 4
【详解】(1)
钙元素的原子序数为20,基态钙离子的核外电子数为18,由泡利不相容原理可知,基态钙离子的核外电子的运动状态有18种;由配合物X的结构式可知,配合物中中心离子为铝离子,配体为、水分子和氢氧根离子;由茜素的结构简式可知,茜素分子中含有亲水性的羟基、羰基,能和水分子形成氢键,所以茜素的水溶性较好,故答案为:18;、、;分子中含有羟基、羰基能和水分子形成氢键。
(2)由配合物四羰基合镍为无色液体,易溶于四氯化碳、二硫化碳等有机溶剂可知,四羰基合镍为非极性分子;一氧化碳分子与氮气分子的原子个数都为2且价电子数都为14,互为等电子体,等电子体具有相同的空间结构,则一氧化碳分子中含有碳氧三键,四爱基合镍分子中配位键为键,三键中含有1个键和2个键,则分子中键与键的个数之比为,故答案为:非极性;1:1。
(3)①通过X射线衍射实验,可确定晶体结构。
②铁离子处于顶点,上下左右前后均有,所以配位数为6。
③由8个Ⅰ型立方结构平移、旋转、并置,可得到Ⅱ型立方结构,若亚铁离子位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心,则铁离子位于Ⅱ型立方结构的顶点和面心;由晶胞结构可知,1个Ⅰ型立方结构中氰酸根离子的个数为,则一个Ⅱ型立方结构中的数目为24,由化学式可知,一个Ⅱ型立方结构中含4个钾离子;由晶胞的质量公式可得,则阿伏加德罗常数的值。
故答案为:X射线衍射;6;顶点和面心;4;。
12.(1)
(2)
(3) 、9.34
(4) (1,1,1)
(5)
【详解】(1)中O的化合价为价,则V的化合价为价;V的原子序数为23,基态V原子的价层电子排布式为;
(2)“焙烧”过程中V的化合价发生改变,该反应属于氧化还原反应,化学方程式为;
(3)钒液中含有,加入铵盐发生复分解反应生成难溶的盐,则“沉钒”时发生反应的离子方程式为;由图可知,获得偏钒酸铵晶体的最佳温度和值为15℃、9.34;
(4)由图可知,距离A点最远的白球的坐标为(1,1,1);N原子位于晶胞的8个顶点和6个面的面心位置,所以晶胞中N原子的个数为,原子位于12条棱的中点和晶胞的中心,所以晶胞中原子的个数为,则晶胞的密度为;
(5)放电时,电池的正极发生还原反应,因而正极的电极反应式为。
13.(1) 纺锤形
(2)AD
(3)B
(4)硅胶属于分子晶体,硅石属于共价键晶体,共价晶体的硬度大于分子晶体;
(5) 8
(6)
【详解】(1)Si为14号元素,其核外电子排布式为:;其最高能级为p轨道,呈纺锤形;
(2)C60为分子晶体,晶胞中存在范德华力,分子内存在共价键,故AD正确;
(3)Si3H8为饱和结构,不存在同分异构体,故A正确;
Si-Si键能比C-C键能小,键能越大,物质越稳定,故热稳定性:SinH2n+2<CnH2n+2,故B错误;
SinH2n+2中Si原子杂化方式与烷烃中C相似,为sp3杂化,故C正确;
Si的电负性小于H,因此在硅烷中H显负价,能与水中H结合生成氢气,故D正确;
(4)硅胶属于分子晶体,分子间存在氢键,硅胶脱水后形成SiO2,SiO2属于共价键晶体,只存在共价键,为共价晶体。共价键的作用力大于氢键,因此SiO2的硬度大;
(5)①由图可知K有8个位于顶点,6个位于面心,4个位于体内,个数为:;,每个石墨插层结构中有12个碳在体内,8个在面心,则C原子个数为:;N(K):N(C)=8:64=1:8,则晶胞化学式为:KC8;
②石墨层中的碳原子采用sp2杂化,每个C原子提供一个电子,K转移1个电子给C8,即8个原子提供9个电子,故平均每个KCx单元中的大π键可表示为;
(6)由晶胞结构可知Si原子位于C围成的正四面体空隙中,晶胞中两个原子之间的距离为面对角线的一半,晶胞中C有8个在顶点,6个在面心,个数为:;Si位于体内个数为4,则晶胞质量为,晶胞边长为,两个原子之间的距离为。
14.(1)平面三角形
(2)甲醇可以与水分子形成分子间氢键,两者都是极性分子,相似相溶
(3)11:1
(4) 六 Ⅷ d dsp2
(5)B
(6)2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
【详解】(1)硝酸根离子的价层电子数为,没有孤电子对,硝酸根离子的空间构型为平面三角形;
(2)甲醇易溶于水的原因是:甲醇可以与水分子形成分子间氢键,两者都是极性分子,相似相溶;
(3)单键为σ键,双键为1个σ键和1个π键,则σ与π键的数目比是11:1;
(4)根据基态Pt原子的电子排布式可知,Pt位于元素周期表第六周期第Ⅷ族,处于d区,键角是90°,是平面正方形结构,则中心原子采用的杂化类型可能是dsp2;
(5)A.氮的固定指将游离态的氮转化为化合态的氮,A错误;
B.从2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0可以看出,这个是一个放热反应,升高温度之后,平衡逆向移动,导致生成的N2O4减少,不利于NO2的吸附,B正确;
C.多孔材料“固定” N2O4,没有作为催化剂使用,所以不存在降低2NO2(g)⇌N2O4(g)反应的活化能,C错误;
D.某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”,所以该MOFs材料不可用于“固定”其他小分子,如NO、H2等,D错误;
故选B。
(6)根据图示内容可知,转化为HNO3的反应的化学方程式为:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3。
15.(1)ⅢB
(2)3d104s1
(3) > 氧、硫为同一主族,氧原子半径小于硫,氧原子核对核外电子的吸引力更大
(4) < 6 正四面体形 sp3
(5) KCaB6C6 8
【详解】(1)铁为26号元素,钇(Y)的原子序数比大13,则Y为39号元素,位于元素周期表的第ⅢB族。
(2)基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,价电子排布式为3d104s1;
(3)氧、硫为同一主族,氧原子半径小于硫,氧原子核对核外电子的吸引力更大,更难失去电子,故第一电离能:>;
(4)和的中心原子均为sp3杂化,但是水分子中存在2对孤电子对、氨分子中存在1对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,使得键角:<;中和4个氨分子、2个水分子配位,配位数为6,的中心原子Cl原子的价层电子对数为,为sp3杂化,空间构型为正四面体形;
(5)①据“均摊法”,晶胞中含个K、1个Ca、个B、个C,则晶体最简化学式为KCaB6C6。
②晶体中钾位于顶点、钙位于体心,则与最近且距离相等的有8个。
③结合①分析可知,该晶体的密度为。
16.(1)2∶5
(2) sp
(3)平面三角形
(4)c
(5)
(6)乙二醇分子中羟基比丙醇的多,分子间的氢键比丙醇多,分子间作用力较大
(7) 4
【分析】晶胞中Li原子数目为:1+4×+4×=4,根据化学式LiCl⋅3H2O可知,该晶胞中Cl原子的数目为4,据此回答。
【详解】(1)基态Ti的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,未成对电子数为2,Mn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,未成对电子数为5,所以基态Ti和Mn原子中未成对电子数之比为2:5;
(2)CO2为直线形,杂化类型为sp,·CHO中碳原子形成3个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为3,碳原子采取sp2杂化;
(3)HCHO中碳原子含有3个σ键,碳原子采取sp2杂化,不含孤电子对,所以其空间构型是平面三角形;
(4)面心立方晶胞中原子位于顶点和面心,俯视时上下底面的面心原子位于俯视图正方形中心,顶点原子位于正方形顶点,其它侧面的原子位于正方形四边中点,故俯视图为c;
(5)铁是26号元素,其原子核外有26个电子,Fe原子的3d、4s电子为其价电子,其价电子排布为3d64s2;
(6)乙二醇分子中羟基比丙醇分子中的羟基多,分子间的氢键比丙醇的多,分子间的作用力较大,故其沸点较高;
(7)①根据分析可知,该晶胞中Cl原子的数目为4;
②则晶胞的质量m=g,晶胞体积V=0.72×1.0×0.56×10-21cm3,晶体密度=g·cm-3。
17.(1) 键、键 ac 储能过程中产生的对苯酚是极性分子,溶于电解液造成损耗
(2) 6
【详解】(1)①对苯醌中含有C-C、C=O、C=C等共价键,单键为σ键,双键为1个σ键和1个π键,故依据电子云重叠方式分析对苯醌中存在的共价键类型有σ键、π键,故答案为:σ键、π键;
②a.对苯醌中所有C原子都为sp2杂化,所有原子可共平面,故a正确;
b.硫酸根中硫原子价层电子对数为4+=4,为sp3杂化,故b错误;
c.非金属性:O>C>H,非金属性越强其电负性越大,电负性:O>C>H,故c正确;故答案为:ac;
③由题意知,对苯醌结合质子储能后生成对苯二酚,则邻苯醌结合质子储能后生成邻苯二酚,邻苯二酚失电子生成邻苯醌和质子,电极反应式为:;
④对苯醌结合质子储能后生成对苯二酚,对苯二酚中含有2个亲水基团羟基,可溶于水,可进入电解质溶液,造成负极损耗,故答案为:储能过程中产生的对苯酚是极性分子,溶于电解液造成损耗;
(2)①距离顶点的Fe3+最近的Fe3+位于相邻的棱心,共6个,故答案为:6;
②Fe位于顶点、面心、棱心和体心,个数为8×+6×+12×+1=8,则晶胞中相当于含有4个“Fe[Fe(CN)6]•2H2O”,晶胞质量为g,晶胞体积为(a×10-7)3cm3,晶体密度ρ=,故答案为:。
18.(1)
(2) > 二者均为分子晶体,相对分子质量更大,分子间作用力更大,沸点更高
(3)BC
(4)6
(5) 正四面体 <
(6) 4
【详解】(1)Se元素为第四周期元素第VIA族元素,因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4;
(2)H2Se和H2S两者都是分子晶体,由于分子间都不能形成氢键,比较沸点直接看他们的相对分子量大小,故沸点:H2Se>H2S,因为二者均为分子晶体,H2Se相对分子质量更大,分子间作用力更大,沸点更高;
(3)A.I中有苯环,苯环中C原子一定是sp2杂化,故A错误;
B.Ⅱ中碳碳之间为非极性键,碳氢之间为极性键,物质类别属于烃类,难溶于水,极性较小,故B正确;
C.根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,因此Ⅲ含有的元素中,O电负性最大,故C正确;
D.Ⅳ中无饱和碳原子,手性碳原子一定是饱和碳原子,故Ⅳ中无手性碳原子,故D错误;
故选:BC;
(4)分子Ⅲ中,每个N原子上有1对孤电子对,每个O原子上有2对孤电子对,故共有6对孤电子对,即1mol分子Ⅲ的价电子中,有6mol孤电子对;
(5)中心原子Se原子层电子对数为4,为sp3杂化,离子的立体构型为正四面体形,同种元素对应的无机含氧酸,元素价态越高,非羟基氧越多,酸性越强,可以类比硫酸酸性强于亚硫酸,酸性:H2SeO3<H2SeO4;
(6)由晶胞的平面投影图可知,钾原子位于晶胞顶点和体心,个数为,铁原子位于面心,个数为,硒原子位于棱上和体心,个数为,所以超导材料最简化学式是“KFe2Se2”,位于面心上的铁原子与其最近且等距的硒原子共4个(两个棱上,两个晶胞体内),所以Fe的配位数是“4”;根据密度计算公式,代入题目所给数据,可得晶体密度计算式。
答案第1页,共2页
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