内容正文:
2023-2024学年第二学期半期考
高二化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:鲁科版选择性必修2。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Fe:56 Ga:70 As:75
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 研究发现,在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物,能起到预防龋齿的作用。这是因为氟离子能与羟基磷灰石发生反应,生成氟磷灰石[],下列说法错误的是
A. 的空间结构:正四面体形
B. 基态O原子核外电子的运动状态有8种
C. 比稳定,是因为分子间存在氢键
D. 基态原子中,电子占据最高能级的电子云轮廓图为球形
2. 下列状态的原子中,能量最低的是
A. B. C. D.
3. 下列晶体中,与的晶体类型和化学键类型完全相同的是
A. KCl B. Cu C. D. NaOH
4. 某有机物M的结构简式如图所示,M中含有的手性碳原子个数为
A. 0 B. 2 C. 4 D. 6
5. 扑热息痛又叫对乙酰氨基酚(结构如图所示),是重要的解热镇痛药、下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 基态碳原子的简化电子排布式为
C 对乙酰氨基酚结构中所有原子均满足8电子稳定结构
D. 某同学将基态氧原子的轨道表示式表示为,则该轨道表示式违背了能量最低原理
6. 利用分子间作用力形成超分子进行分子识别,实现分子分离,是超分子化学的重要研究和应用领域。用“杯酚”对和进行分离的过程如图所示,下列说法正确的是
A. 与互为同分异构体
B. 常温下,甲苯与氯仿可以互溶是由于二者均为极性分子
C. 甲苯与足量的氢气发生加成反应后,所得的产物()中一定存在手性碳原子
D. 过滤时,所需用到的玻璃仪器有分液漏斗、玻璃棒和烧杯,其中玻璃棒的作用为引流
7. W,X,Y,Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X和Z同主族,基态W原子和Y原子的价层电子数相同,W与X的质子数之和为16,由W,X,Y三种元素组成的一种可应用于阻燃材料和生物材料的化合物M的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 最高正价:
B. 最简单氢化物的稳定性:
C. 氧化物对应的水化物的酸性:
D. 分子中所有原子均满足8电子稳定结构
8. 氯化钠常用作厨房的调味品,其晶胞结构如图所示,下列说法正确的是
A. 氯化钠晶体中既有阳离子又有阴离子,则在所有晶体中一定同时存在阴离子和阳离子
B. 氯化钠晶体中,每个周围同时吸引8个,围成的空间结构是正八面体
C. 氯化钠晶体受到冲击力作用时,部分离子键发生断裂,导致晶体破碎
D. 若晶胞的边长为a,则该晶胞中两个距离最近的和的核间距为
9. 分子与结合形成配离子,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,3.4g中所含的电子总数为
B. 1mol中σ键的数目为
C. 0.1mol中,中心离子的配位数的数目为
D. 0.2mol中所含的中子数为
10. 砷化镓是优良的半导体材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
已知:设砷和镓的原子半径分别为和,砷化镓晶体的密度为,表示阿伏加德罗常数的值。
A. M原子的坐标参数为
B.
C. 电负性:
D. 该晶胞的俯视投影图为
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 在电解冶炼铝的过程中加入冰晶石,可起到降低熔点的作用。冰晶石的生产原理为。回答下列问题:
(1)的电子式为___________,基态氧原子的价层电子排布式为___________。
(2)稳定性:___________(填“”或“”)HF。
(3)H,,均处于元素周期表第IA族:
①基态原子中,核外电子占据的最高能层的符号是___________。
②碱性:___________(填“”或“”)。
③与水发生反应的化学方程式为___________。
(4)常温下微溶于水,下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 根据“对角线规则”,常温下,微溶于水
B. 原子半径:
C. 离子半径:
D. 基态氧原子中成对电子数是未成对电子数的3倍
12. 中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室合成了适用于非卤溶剂加工“巨分子受体”,对于推动聚合物太阳电池受体光伏材料的发展具有重要意义。目前可做太阳电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe、CuInSe等。
(1)在元素周期表中位置为_______,其基态原子有_______种不同运动状态的电子。
(2)Te位于元素周期表第五周期第ⅥA族,其基态原子的价层电子轨道表示式为_______,其核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为_______。
(3)第一电子亲和能是指基态的气态原子得到一个电子形成气态价离子时所放出的热量。元素的电子亲和能越大,表示原子得到电子的倾向越大,电负性一般也越大。则_______(填“”或“”)。
(4)和(与同主族)两种元素中第一电离能较大的是_______(填元素符号),试解释其原因:_______。
(5)根据对角线规则可知,与铝在性质上具有相似性。已知,与溶液反应的化学方程式为_______。
13. 碳和硅的有关化学键键能如表所示,回答下列问题:
化学键
键能/
356
413
336
226
318
452
(1)为___________(填“分子晶体”或“共价晶体”)。
(2)熔点:金刚砂___________(填“”或“”)晶体硅,原因为___________。
(3)的空间结构为___________,键角为___________。
(4)稳定性:___________(填“”或“”)
(5)将少量通入溶液中,发生反应的离子方程式为___________,中心原子的杂化方式为___________。
14. 前四周期原子序数依次增大的元素W,X,Y,Z,M,Q,G中,W的核外电子只有一个;X的价电子层中未成对电子只有2个,且Y紧邻X;Z和M的价电子层中未成对电子均只有1个,并且和的电子数相差8;与M位于同一周期的Q和G,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2,回答下列问题:
(1)实验室常用检验,反应的离子方程式为。
①中Q离子的配位数为___________。
②形成配位键时中提供孤电子对的原子为___________(填元素符号)。
③中含___________键。
(2)的结构式为___________。
(3)由Q,Y组成的化合物在磁记录材料领域有着广阔的应用前景。某的晶胞结构如图所示(m,n位置均有Q)。若立方晶胞的参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为___________(用含x,的代数式表示)。
(4)四种晶体的熔点数据如表所示:
物质
熔点/℃
由表中数据可得知:和熔点相差较小,和熔点相差较大。请简述和熔点相差较大的原因:___________。
(5)G能形成多种配合物,如;
①中键角比独立存在的分子中键角略大,原因为___________。
②一定条件下,与在氨水中可生成一种淡紫色包合沉淀物。该沉淀物晶体属四方晶系,晶胞结构和晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角为90°。分子位于晶胞的体心且2个键平行于z轴。已知键长为,键长为,则该晶体中,与G的个数之比为___________,晶胞中d与e间的距离为___________mm。
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2023-2024学年第二学期半期考
高二化学试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:鲁科版选择性必修2。
5.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Fe:56 Ga:70 As:75
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 研究发现,在饮用水、食物或牙膏中添加氟化物,能起到预防龋齿的作用。这是因为氟离子能与羟基磷灰石发生反应,生成氟磷灰石[],下列说法错误的是
A. 的空间结构:正四面体形
B. 基态O原子核外电子的运动状态有8种
C. 比稳定,是因为分子间存在氢键
D. 基态原子中,电子占据最高能级的电子云轮廓图为球形
【答案】C
【解析】
【详解】A.磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,离子的空间构型为正四面体形,故A正确;
B.氧元素的原子序数为8,基态原子的电子排布式为1s22s22p4,原子核外电子的运动状态有8种,故B正确;
C.氟化氢与磷化氢稳定是因为氟元素的电负性磷元素,分子中氢氟键的键能大于氢磷键,与氢氟酸分子间存在氢键无关,故C错误;
D.钙元素的原子序数为20,基态原子的价电子排布式为4s2,原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图为球形的4s能级,故D正确;
故选C。
2. 下列状态的原子中,能量最低的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】为基态Cr原子的核外电子排布式,其他选项表示的均为激发态,B项符合题意。
3. 下列晶体中,与的晶体类型和化学键类型完全相同的是
A. KCl B. Cu C. D. NaOH
【答案】A
【解析】
【详解】Na2O为离子晶体,化学键为离子键;
A.KCl为离子晶体,化学键为离子键,A符合题意;
B.Cu是金属晶体,化学键为金属键,B不符合题意;
C.为分子晶体,化学键为共价键,C不符合题意;
D.NaOH为离子晶体,化学键为离子键和共价键,D不符合题意;
故选A。
4. 某有机物M的结构简式如图所示,M中含有的手性碳原子个数为
A. 0 B. 2 C. 4 D. 6
【答案】B
【解析】
【分析】手性碳原子为连接四个各不相同的原子和基团的碳原子。
【详解】如图标注所示,标记处为手性碳原子,共2个;
故选B。
5. 扑热息痛又叫对乙酰氨基酚(结构如图所示),是重要的解热镇痛药、下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 基态碳原子的简化电子排布式为
C. 对乙酰氨基酚结构中所有原子均满足8电子稳定结构
D. 某同学将基态氧原子的轨道表示式表示为,则该轨道表示式违背了能量最低原理
【答案】A
【解析】
【详解】A.同周期元素随核电荷数增大第一电离能整体呈现增大趋势,N为第ⅤA族元素其2p轨道电子半充满能量更低比同周期相邻两个元素的第一电离能都要大,因此第一电离能N>O>C,A正确;
B.基态碳原子的简化电子排布式为,B错误;
C.对乙酰氨基酚结构中氢原子不满足8电子稳定结构,C错误;
D.某同学将基态氧原子的轨道表示式表示为,则该轨道表示式违背了洪特规则,D错误;
故选A。
6. 利用分子间作用力形成超分子进行分子识别,实现分子分离,是超分子化学的重要研究和应用领域。用“杯酚”对和进行分离的过程如图所示,下列说法正确的是
A. 与互为同分异构体
B. 常温下,甲苯与氯仿可以互溶是由于二者均为极性分子
C. 甲苯与足量的氢气发生加成反应后,所得的产物()中一定存在手性碳原子
D. 过滤时,所需用到的玻璃仪器有分液漏斗、玻璃棒和烧杯,其中玻璃棒的作用为引流
【答案】B
【解析】
【详解】A.C60与C70都是由碳元素组成的不同单质,它们互为同素异形体,不互为同分异构体,A错误;
B.甲苯与氯仿分子中正负电中心都不重合,均属于极性分子,根据相似相溶原理,甲苯与氯仿可以互溶,B正确;
C.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,中不存在手性碳原子,C错误;
D.过滤时,所需用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯,其中玻璃棒的作用为引流,不需要分液漏斗,D错误;
故选B。
7. W,X,Y,Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X和Z同主族,基态W原子和Y原子的价层电子数相同,W与X的质子数之和为16,由W,X,Y三种元素组成的一种可应用于阻燃材料和生物材料的化合物M的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 最高正价:
B. 最简单氢化物的稳定性:
C. 氧化物对应的水化物的酸性:
D. 分子中所有原子均满足8电子稳定结构
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同主族,由图中结构式可知,X形成1个共价键,位于ⅦA族,则X为F元素、Z为Cl元素;Y形成5个共价键,W形成3个共价键,基态W原子和Y原子的价层电子数相同,W与X的质子数之和为16,W、Y原子的最外层电子数都是为5,则W为N元素、Y为P元素,据此分析解题。
【详解】A.X为F元素,无最高正化合价,故A错误;
B.由分析可知,W、X、Y分别为N、F、P,非金属性F>N>P,则最简单氢化物的稳定性为HF>NH3>PH3,即X > W>Y,故B正确;
C.由分析可知,W、Z、Y分别为N、Cl、P,元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性Cl>N>P,最高氧化物对应的水化物的酸性,故C错误;
D.为PCl5,P不满足8电子结构,故D错误;
故选B。
8. 氯化钠常用作厨房的调味品,其晶胞结构如图所示,下列说法正确的是
A. 氯化钠晶体中既有阳离子又有阴离子,则所有晶体中一定同时存在阴离子和阳离子
B. 氯化钠晶体中,每个周围同时吸引8个,围成的空间结构是正八面体
C. 氯化钠晶体受到冲击力作用时,部分离子键发生断裂,导致晶体破碎
D. 若晶胞的边长为a,则该晶胞中两个距离最近的和的核间距为
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属晶体中只有阳离子没有阴离子,则所有晶体中不一定同时存在阴离子和阳离子,故A项错误;
B.氯化钠晶胞中,与钠离子距离相等且最近的氯离子为上下、左右、前后共6个,围成正八面体,故B项错误;
C.氯化钠是离子晶体,受到冲击力作用时,部分离子键发生断裂,导致晶体破碎,故C项正确;
D.由晶胞结构可知,在同一条棱上的Na+和Cl−距离最近,若晶胞的边长为a,则该晶胞中两个距离最近的Na+和Cl−的核间距为,故D项错误;
故本题选C。
9. 分子与结合形成配离子,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,3.4g中所含的电子总数为
B. 1mol中σ键的数目为
C. 0.1mol中,中心离子的配位数的数目为
D. 0.2mol中所含的中子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.标准状况下,3.4gNH3的物质的量为0.2mol,一个NH3分子中含有10个电子,则0.2molNH3中所含的电子总数为2NA,A正确;
B.1mol中,NH3含有σ键,Co与NH3也是σ键结合,1个中σ键共为,1mol中σ键的数目为,B错误;
C.0.1mol中,中心离子为Co2+与配体NH3形成配位键,即中心离子的配位数的数目为0.6NA,C错误;
D.1个中含有1个中子,0.2mol中所含的中子数为,D错误;
答案选A。
10. 砷化镓是优良的半导体材料,其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
已知:设砷和镓的原子半径分别为和,砷化镓晶体的密度为,表示阿伏加德罗常数的值。
A. M原子的坐标参数为
B.
C. 电负性:
D. 该晶胞的俯视投影图为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据晶胞结构,M处于右侧面面心,M原子坐标参数为(1,,),故A项正确;
B.晶胞内部的镓原子数为4,砷位于顶点和面心,砷原子为4,所以砷化镓化学式为GaAs,根据晶胞密度,晶胞棱长为,砷和镓的原子半径之和为晶胞体对角线四分之一,故r1+r2=,故B项错误;
C.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性:As>Ga,故C项正确;
D.根据晶胞结构图,该晶胞的俯视投影图为,故D项正确;
故本题选B。
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 在电解冶炼铝的过程中加入冰晶石,可起到降低熔点的作用。冰晶石的生产原理为。回答下列问题:
(1)电子式为___________,基态氧原子的价层电子排布式为___________。
(2)稳定性:___________(填“”或“”)HF。
(3)H,,均处于元素周期表的第IA族:
①基态原子中,核外电子占据的最高能层的符号是___________。
②碱性:___________(填“”或“”)。
③与水发生反应的化学方程式为___________。
(4)常温下微溶于水,下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 根据“对角线规则”,常温下,微溶于水
B 原子半径:
C. 离子半径:
D. 基态氧原子中成对电子数是未成对电子数的3倍
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3) ①. M ②. ③. (4)AD
【解析】
【小问1详解】
是共价化合物,结构式为O=C=O,电子式为:,O是8号元素,基态氧原子的价层电子排布式为。
【小问2详解】
O和F是同周期元素,原子序数越大非金属性越强,对应气态氢化物的稳定性越强,所以稳定性:<HF。
【小问3详解】
①基态Na原子中,核外电子排布为1s22s22p63s1,占据的最高能层是第3能层,符号是M;
②Li、Na为同主族元素,从上到下随着核电荷数的递增,金属性递增,对应最高价氧化物的水化物的碱性越强,所以碱性:LiOH <NaOH;
③LiH与水发生反应生成LiOH和H2,化学方程式为。
【小问4详解】
A.Li和Mg在周期表位于对角线位置,性质相似,常温下,微溶于水,推断常温下,也微溶于水,故A正确;
B.同周期元素,从左往右原子半径依次递减,则原子半径:,故B错误;
C.O2-、Mg2+电子层数相同,核电荷数越大半径越小,所以离子半径:,故C错误;
D.基态氧原子的电子排布图为,其中含有2个未成对电子,6个成对电子,成对电子数是未成对电子数的3倍,故D正确;
故选AD。
12. 中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室合成了适用于非卤溶剂加工的“巨分子受体”,对于推动聚合物太阳电池受体光伏材料的发展具有重要意义。目前可做太阳电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe、CuInSe等。
(1)在元素周期表中的位置为_______,其基态原子有_______种不同运动状态的电子。
(2)Te位于元素周期表第五周期第ⅥA族,其基态原子的价层电子轨道表示式为_______,其核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为_______。
(3)第一电子亲和能是指基态的气态原子得到一个电子形成气态价离子时所放出的热量。元素的电子亲和能越大,表示原子得到电子的倾向越大,电负性一般也越大。则_______(填“”或“”)。
(4)和(与同主族)两种元素中第一电离能较大的是_______(填元素符号),试解释其原因:_______。
(5)根据对角线规则可知,与铝在性质上具有相似性。已知,与溶液反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. 第三周期第ⅣA族 ②. 14
(2) ①. ②. 哑铃形
(3)
(4) ①. (写也给分) ②. 元素原子能级是半充满稳定状态,能量较低
(5)(或)
【解析】
【小问1详解】
Si位于第三周期第ⅣA族,Si原子核外有14个电子,因此其基态原子有14种不同运动状态的电子;
【小问2详解】
Te位于元素周期表第五周期第ⅥA族,其基态原子的价电子排布式为:5s25p4,价层电子轨道表示式为:,其核外电子占据的最高能级为5p,电子云轮廓图为哑铃形;
【小问3详解】
S的非金属性大于P,电负性大于P,则E1(P)<E1(S);
【小问4详解】
As元素原子4p能级是半充满稳定状态,能量较低,第一电离能大于相邻元素,因此As的第一电离能大于Se;
【小问5详解】
Be与NaOH溶液反应生成(或)、H2,化学方程式为:(或);
13. 碳和硅的有关化学键键能如表所示,回答下列问题:
化学键
键能/
356
413
336
226
318
452
(1)为___________(填“分子晶体”或“共价晶体”)。
(2)熔点:金刚砂___________(填“”或“”)晶体硅,原因为___________。
(3)的空间结构为___________,键角为___________。
(4)稳定性:___________(填“”或“”)。
(5)将少量通入溶液中,发生反应离子方程式为___________,中心原子的杂化方式为___________。
【答案】(1)共价晶体
(2) ①. ②. 金刚砂和晶体硅都是共价晶体,共价晶体熔化需要克服共价键,原子半径越小,对应共价键键长越短,键能越大,共价晶体的熔点越高,根据表中数据,可以推得金刚砂中的碳硅键键能大于硅晶体中的硅单键键能,故熔点:金刚砂>晶体硅;
(3) ①. 正四面体形 ②.
(4)
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
SiO2熔点高,硬度大,为共价晶体;
【小问2详解】
晶体硅和金刚砂均属于共价晶体,由于键的键能大于键的键能,故金刚砂的熔点高于晶体硅;
【小问3详解】
SiH4的中心原子硅原子为sp3杂化,分子的空间结构为正四面体形,键角为;
【小问4详解】
键能越大,含有该键的物质越稳定。由表格知硅氢键键能比碳氢键键能小,故甲烷更稳定;
【小问5详解】
将少量CO2通入Na2SiO3溶液中,由于碳酸酸性强于硅酸,会生成硅酸沉淀和正盐碳酸根,故发生的反应离子方程式为;中心原子硅的价层电子对数为,故其杂化方式为sp2。
14. 前四周期原子序数依次增大的元素W,X,Y,Z,M,Q,G中,W的核外电子只有一个;X的价电子层中未成对电子只有2个,且Y紧邻X;Z和M的价电子层中未成对电子均只有1个,并且和的电子数相差8;与M位于同一周期的Q和G,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2,回答下列问题:
(1)实验室常用检验,反应的离子方程式为。
①中Q离子的配位数为___________。
②形成配位键时中提供孤电子对的原子为___________(填元素符号)。
③中含___________键。
(2)的结构式为___________。
(3)由Q,Y组成的化合物在磁记录材料领域有着广阔的应用前景。某的晶胞结构如图所示(m,n位置均有Q)。若立方晶胞的参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为___________(用含x,的代数式表示)。
(4)四种晶体的熔点数据如表所示:
物质
熔点/℃
由表中数据可得知:和熔点相差较小,和熔点相差较大。请简述和熔点相差较大的原因:___________。
(5)G能形成多种配合物,如;
①中键角比独立存在的分子中键角略大,原因为___________。
②一定条件下,与在氨水中可生成一种淡紫色包合沉淀物。该沉淀物晶体属四方晶系,晶胞结构和晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角为90°。分子位于晶胞的体心且2个键平行于z轴。已知键长为,键长为,则该晶体中,与G的个数之比为___________,晶胞中d与e间的距离为___________mm。
【答案】(1) ①. 6 ②. C ③. 2.4
(2)
(3)或
(4)通过分子间作用力形成分子晶体,通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要的能量多得多,所以二者熔点相差较大
(5) ①. 中氮原子核外的孤电子对进入的空轨道变为成键电子对,原孤电子对对成键电子对的排斥力变为成键电子对之间的排斥力,排斥力减弱 ②. ③.
【解析】
【分析】前四周期原子序数依次增大的元素W、X、Y、Z、M、Q,G中,W的核外电子只有一个,W为H元素;X的价电子层中未成对电子只有2个,电子排布式为1s22s22p2,X为C元素,且Y紧邻X,Y为N元素;Z和M的价电子层中未成对电子均只有1个,并且Z-和M+的电子数相差8,Z为F元素,M为K元素,与M位于同一周期的Q和G,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2,价电子排布分别为3d64s2、3d84s2,Q为Fe元素,G为Ni元素,以此解答。
【小问1详解】
① 中Fe3+的配位数为6;
② C的电负性小于N,更容易提高电子形成配位键,则形成配位键时,CN-中提供孤电子对的原子为C;
③ 中含有6个配位键,CN-中含有1个键,则中含(6+6)×0.2mol=2.4mol键;
【小问2详解】
的结构式为;
【小问3详解】
由晶胞结构可知,该晶体中含有1个N原子,含有=4个Fe原子,若立方晶胞的参数为,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为;
【小问4详解】
和熔点相差较大的原因:通过分子间作用力形成分子晶体,通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要的能量多得多,所以二者熔点相差较大;
【小问5详解】
① 中键角比独立存在的分子中键角略大,原因为:NH3中氮原子核外的孤电子对进入Ni2+的空轨道变为成键电子对,原孤电子对对成键电子对的排斥力变为成键电子对之间的排斥力,排斥力减弱;
②由晶胞结构可知,该晶胞中含有=1个NH3,个Ni2+,则与Ni2+的个数之比为1:1,
已知键长为anm,键长为bnm,则该晶体中,晶胞中d与e间的距离为。
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