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2025届高三化学专题复习-物质结构与性质
1.(2024·四川成都·模拟预测)我国是有色金属资源最丰富的国家之一,铜、钴、镍、锰等有色金属及化合物在机械制造、磁性材料、新型电池或高效催化剂等许多领域都有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)Mn(BH4)2是一种储氢材料,基态核外电子排布式为 ,Mn(BH4)2中B原子的杂化类型为 。
(2)研究发现,在CO2低压合成甲醇的反应(CO2+3H2→CH3OH+H2O)过程中,镍氧化物负载的纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。生成物H2O的沸点比CH3OH的高,原因是 。
(3)钴元素可形成种类繁多的配合物。三氯五氨合钴的化学式为Co(NH3)5Cl3,是一种典型的维尔纳配合物,具有反磁性,0.01mol Co(NH3)5Cl3与足量硝酸银溶液反应时生成2.87白色沉淀。
①Co(NH3)5Cl3中Co3+的配位数为 ;
②三氯五氨合钴中不存在的化学键有 (填标号)。
a.共价键 b.配位键 c.氢键 d.离子键 e.金属键
(4)Cu-Mn-Al合金的晶胞结构如图1所示,该晶胞可视为Mn、Al位于Cu形成的立方体体心的位置,图2是沿立方格子对角面取得的截面图。
①若A原子的坐标参数为(0,0,0),C为(1,1,1),则B原子的坐标参数为 。
②已知r(Cu)≈r(Mn)=127pm,r(Al)=143pm,则Cu原子之间的最短核间距离为 pm。
③该晶胞的密度为 g.cm-3。(列出计算式即可,设NA为阿伏加德罗常数的值)
2.(2024·陕西安康·三模)相及相均用作贮氢合金材料,以下为二者晶胞结构。
请回答下列问题:
(1)相的化学式为 ,其晶体中与Mg等距且最近的Mg有 个;相中原子空间利用率为 (已知:La、Ni原子半径分别为、,相晶胞参数为a)。
(2)金属镧La位于周期的 区;Ni的价电子排布式为 ;Mg与同周期且相邻的元素第一电离能从大到小的顺序为 ;熔点高于的原因为 。
(3)Ni可形成多种配合物,下面结构中进行及杂化的碳原子数目之比为 ;Ni的配位数为 ;结构中不存在的作用力为 (填字母)。
A.共价键 B.配位键 C.氢键 D.离子键 E.金属键
3.(23-24高三下·天津宁河·开学考试)教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:
(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图所示,则该元素对应的原子有 种不同运动状态的电子。
(2)如图所示,每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a代表的是 (写化学式)。
(3)在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。则该晶体的类型属于 晶体。
(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有 种。中中心原子的杂化方式为 。
(5)的一种配离子中,的配位数是 ,配体的空间结构分别为 。
(6)金属磷化物(化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图所示,已知晶胞参数为,则晶体的密度为 (列式即可)。
4.(2024·山东·一模)硼单质及其化合物有重要的应用。阅读下列材料,回答问题:
硼晶体熔点为2076℃。BF3可与NH3反应生成NH3·BF3。乙硼烷(B2H6)具有还原性,易水解生成H3BO3 (一元弱酸);乙硼烷可与NH3反应生成氨硼烷(NH3·BH3),其在一定条件下可以脱氢,最终得到氮化硼;乙硼烷也可与NaH反应生成NaBH4。
(1)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.元素的电负性大小顺序是O>N>B>H
B.乙硼烷水解方程式为B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2↑
C.氨硼烷分子中N提供孤电子对,B提供空轨道形成配位键
D.NaBH4晶体中存在的相互作用有离子键、共价键、氢键
(2)基态硼原子的最高能级电子排布式是 ;单质硼的晶体类型是 ;写出H3BO3的电离方程式: ;F-B-F键角比较:BF3 (填写“>”“<”) NH3·BF3;的空间结构是 。
(3)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂,但不能导电。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图甲所示。
①六方氮化硼中,距离B原子最近的B原子个数为 。若阿伏加德罗常数的数值为NA,晶体相关参数如图所示,晶体密度为 g/cm3(用含有a、c、NA的式子表示)。
②另一种立方BN晶体与金刚石结构相似,其晶胞结构如图乙。图丙中表示N原子的投影位置,在图中用标出B原子的投影位置 。
5.(2024·陕西·模拟预测)主族元素N、F、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大。回答下列问题:
(1)氰化物曾是杀虫剂中的成分之一,KCN中C原子采取的杂化类型是 ,基态N原子价层电子排布式为 。
(2)次氟酸(HOF)为淡黄色液体,是很好的氧化剂。
①键角: (填“>”或“<”)。
②分子的空间构型为 ,其熔、沸点低于的原因是 。
(3)苏氨酸()主要用于制作医药、食品强化剂等。
①1个该分子中含有 个键。
②N的第一电离能比O的第一电离能大,其原因是 。
(4)晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,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,称为原子的分数坐标,如A点、M点原子的分数坐标分别为 ()、(0,0,0)。已知Xe-F键长为rpm。
①该晶胞中有 个分子。
②B点原子的分数坐标为 。
③晶胞中A、B间距离d= pm(列出算式即可)。
6.(23-24高三上·陕西汉中·阶段练习)砷化铝(AlAs)常用作光谱分析试剂和制备电子组件的原料,是一种新型半导体材料。回答下列问题:
(1)基态As原子的核外价电子排布式为 ;第一电离能 (填“>”或“<”),其原因是 。
(2)是一种剧毒气体,其中心原子杂化轨道类型 。
(3)的熔点约为712℃,的熔点约为194℃,其晶体类型分别是 、 。
(4)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图1所示,其中的致密保护膜可阻止刻蚀液与下层GaAs(砷化镓)反应。
①上述致密保护膜是一种常见的金属氧化物,其化学式为 。
②已知AlAs的立方晶胞如图2所示,其中As的配位数为 ;该晶体密度为,设为阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为 pm。
7.(2024·四川自贡·一模)铜、铁及其化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题:
(1)某氨基吡啶衍生物铜配合物X的结构简式如下图所示。
①基态氮原子的价层电子排布图为 ,在元素周期表中铜属于 (填“s”、“p”、“d”或“ds”)区。
②C.N、O元素原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
③X中的配位数是 ,C原子的杂化轨道类型为 。
(2)胆矾的简单平面结构式如图所示。
胆矾的化学式用配合物的形式可表示为 ;其阴离子的立体构型为 。
(3)铁与硫能形成多种化合物,某种化合物的晶胞结构如下图所示。该化合物的化学式是 ;若该晶胞边长为,为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为 。
8.(2023·四川成都·一模)硼、氮、磷、钴、镍等元素的化合物在现代农业、科技、国防中有着许多独特的用途。
(1)磷原子在成键时,能将一个电子激发到能级而参与成键,写出该激发态磷原子的核外电子排布式: 。
(2)钴位于元素周期表的 区,钴与易形成正八面体形的配离子,试推测的空间构型有 种。
(3)制备氮化硼的一种方法为。立方氮化硼()的晶胞如图1所示,其晶体类型为 ,N的配位数为 。试用价层电子对互斥理论解释的键角比大的原因: 。
(4)含有两个或两个以上配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物。的一种螯合物的结构如图2所示,该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 。
(5)晶胞为型结构(如图3)。其中可看成填充在组成的 空隙中,填充率为。将在空气中加热,部分被氧化为,成为,晶体仍保持电中性,则会出现晶体缺陷,填充率下降。现有晶胞的质量为。则填充和未填充离子的空隙个数之比为 。
9.(23-24高三上·浙江·阶段练习)Li、B、C、Ga等元素的单质或化合物在很多领域有广泛的应用。请回答:
(1)基态原子的价电子排布式为 。
(2)一种含B化合物可用作吸附材料,其化学式为,部分晶体结构如图1所示,其中为平面结构。
下列说法不正确的是___________。
A.基态原子的第一电离能:
B.基态原子未成对电子数:
C.该晶体中存在的化学键有离子键、共价键、配位键、氢键
D.晶体中B、C、N和O原子轨道的杂化类型分别为
(3)比较键角大小: (填“>”“=”或“<”),并说明理由 。
(4)一种锂离子电池负极材料为两层石墨层中嵌入,形成如图2所示的晶胞结构。该物质的化学式可以表示为 ,的配位数为 。
10.(23-24高三上·浙江·阶段练习)硼、钾和硒()在化工行业中有重要用途,请回答下列问题。
(1)X是一种抗癌新药,其结构如下:
①硒元素的基态原子核外电子排布式为 。
②关于化合物X,下列说法正确的是 。
A.碳、硒元素的杂化方式均为
B.元素电负性大小
C.能量最低的激发态原子的电子排布式:
D.该新药中有8种不同化学环境的碳
(2)氨硼烷()具有良好的储氢能力,分子中有配位键。则氨硼烷中的键角 (填“>”“<”或“=”)的键角,理由是 。
(3)某化合物晶体晶胞结构如图所示,该立方晶胞边长为。该晶体中与最近且距离相等的有 个,晶体的密度为 (列出计算式,用表示阿伏加德罗常数)。
11.(23-24高三上·浙江·开学考试)硼及其化合物在工农业生产、新型材料等方面应用广泛,回答下列问题:
(1)基态硼原子的价层电子排布式是 。
(2)下列说法不正确的是 。
A.根据对角线规则,B元素的一些化学性质与Si元素相似
B.第一电离能(I1):I1(Be)<I1(B)<I1(C)
C.BF3的空间结构为平面三角形
D.晶体硼的熔点为2300℃,推测其为共价晶体
(3)储氢材料氨硼烷水解释放氢气:3NH3BH3+6H2O3NH++9H2↑。反应中硼原子的杂化轨道类型由 变为 。
(4)AlF3的熔点(1040℃)远高于BF3的熔点(-127℃),从晶体类型及微粒间作用力角度分析其原因 。
(5)硼化镁是一种离子晶体,属于六方晶系(如图1),a=b≠c, α=90°,β=120°,镁层和硼层交替排列,硼原子层形成平面六元并环结构。硼化镁晶体沿z轴方向的投影如图2所示。
①硼化镁的化学式为 。
②B的配位数(紧邻的镁原子数)是 。
12.(23-24高三上·浙江·开学考试)石灰氮(CaCN2)可用作肥料、除草剂、杀菌剂、杀虫剂以及有机化工原料。请回答:
(1)石灰氮可与稀硫酸反应生成硫酸钙和氨基氰,氨基氰(CH2N2)的结构式是 。
(2)氨基氰可水解生成尿素[(CO(NH2)2],C、N、O的第一电离能从大到小排列的顺序是 。已知尿素分子中所有原子均共平面,则分子中C、N原子的杂化轨道类型分别是 、 。
(3)上世纪初曾用石灰氮与过热水蒸气反应制氨气,已知NH3沸点高于PH3、AsH3而低于SbH3、BiH3,原因是 。
(4)石灰氮可由电石与氮气反应制得:CaC2+N2=CaCN2+C。CaC2的晶胞与NaCl相似,但由于C的结构导致晶胞沿一个方向拉长,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是___________。
A.Ca2+填充在C围成的八面体空隙中
B.每个C周围距离最近且等距离的Ca2+有6个
C.一个晶胞内相距最远的Ca2+之间距离为pm
D.CaC2晶体密度计算表达式为g/cm3
13.(2023·浙江·二模)18-冠-6是冠醚的一种,是有机合成中重要的相转移催化剂,其结构如图A所示,回答下列问题:
(1)18-冠-6中碳原子核外电子有 种不同的空间运动状态,氧原子的杂化类型为 。
(2)冠醚在水相和油相均有一定的溶解度,其中能表示18-冠-6在油相中结构的图是 (填“B”或“C”),18-冠-6与水分子间可形成 。
(3)与18-冠-6的空腔大小相近,恰好能进入到环内,且与氧原子孤电子对作用形成稳定的超分子结构,如图D。这体现出超分子的 特征。
(4)若18-冠-6的部分氢原子被氟原子取代,与形成的超分子稳定性将 (填“增强”或“减弱”),原因是 。
(5)某种钾氧化物的晶胞如图所示,的配位数为 ,已知晶胞边长为,则该钾氧化物的密度为 。
14.(2022·海南海口·模拟预测)氧族元素包括氧、硫、硒等,这些元素的单质及其化合物在工农业生产和科学研究中具有广泛的用途。回答下列问题:
(1)下列属于氧原子激发态的轨道表示式的有 (填字母,下同),其中失去最外层上一个电子所需能量最低的是 。
a. b.
c. d.
(2)科学研究表明,过硫化氢(也叫二硫化氢)加入烯烃中可制备硫醇,其熔沸点及制备方法如下表所示:
物质
熔点/℃
沸点/℃
制备方法
-90.0
71.0
加热至熔融,再把硫溶入其中,得多硫化钠溶液。在263K下,将该溶液注入稀硫酸中,得多硫化氢混合物,分离、干燥、真空蒸馏,即得
-0.4
150.0
①的结构为 ,其中2个S原子的 杂化轨道形成S—S (填“”或“”)共价键。
②分子结构中H—O—O键角为,则分子结构中H—S—S键角 (填“=”“>”或“<”)。
③的熔沸点比的熔沸点低的原因是 。
(3)在能源逐渐匮乏的形势下,超导材料显得尤为重要。Li、Fe、Se三种元素组成的某新型超导材料的晶胞结构如图所示:
1个晶胞中的Se原子数为 。晶胞的部分参数如图所示,且晶胞棱边夹角均为90°,晶体密度为,则阿伏加德罗常数的值为 (列式表示)。
15.(2023·河南郑州·模拟预测)Cu元素及其化合物在工农业生产和生活中有重要用途。请回答下列问题:
(1)基态Cu原子价电子排布图为 ,其原子核外电子占据的最高能层符号为 ,其最外层电子的电子云形状为 。
(2)4-甲基咪唑( )可与Cu+形成配合物。4-甲基咪唑中,1号N原子的孤电子对因参与形成大π键,电子云密度降低。
①4-甲基咪唑中 (填“1”或“3”)号N原子更容易与Cu+形成配位键。4-甲基咪唑中的大π键可表示为 。(表示方法为Π,n为成环原子个数,m为形成大π键电子个数)
②配位原子提供孤电子对的能力是影响配体与Cu+之间配位键强度的一个重要因素。若用某结构相似的含O配体与Cu+配位,所得配合物的稳定性比含N配体低,可能的原因是 。
(3)甘氨酸铜有顺式和反式两种同分异构体,结构如图。
甘氨酸铜中铜原子的杂化方式为 。(填“sp3”或“dsp2”)
(4)O、Cu、Ba、Hg形成的某种超导材料的晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为 g•cm-3。
16.(2023·陕西西安·模拟预测)完成下列问题
(1)黑磷与石墨类似,也具有层状结构(如图1),为了大幅度提高锂电池的充电速率,科学家研发了黑磷—石墨复合负极材料,其单层结构俯视图如图2所示。
①多个处于激发态1s22s12p23s1的碳原子,在回到基态的过程中,最多可发出 种不同波长的光。
②与碳处于同一周期,第一电离能最大的元素的基态原子吸收能量后可得到多种激发态原子,其中形成的能量最低的激发态原子的电子排布图为 。
③图2中,黑磷区P原子的杂化方式为 , 石墨区C原子的杂化方式为 。
④根据图1和图2的信息,下列说法不正确的有 (填字母)。
a.黑磷区P—P键的键能完全相同
b.黑磷与石墨都属于混合型晶体
c.复合材料单层中,P原子与C原子之间的作用力属于范德华力
d.由石墨和黑磷制备该复合材料的过程,发生了化学反应
(2)科学家借用足球烯核心,实现高效且选择性可精准定制的离子跨膜运输,如下图所示:
已知:①图中的有机物为“冠醚”,命名规则是“环上原子个数—冠醚氧原子个数”。
②几种冠醚与识别的碱金属离子的有关数据如下表所示:
冠醚
冠醚空腔直径/pm
适合的粒子直径/pm
12—冠醚—4
120~ 150
Li+(152)
15—冠醚—5
170~ 220
Na+ (204)
18—冠醚—6
260~ 320
K+(276)
340~ 430
Rb+(304)
Cs+(334)
①运输Li+的冠醚分子中σ键的数目为 ,运输Cs+的冠醚名称是 ,冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键,配位原子是 。
②根据上表中数据, 18—冠醚—6不能识别和运输Na+和Cs+的原因是 ;观察上图,冠醚不能识别和运输X—的主要原因可能是 。
(3)一种锂电池的正极材料磷酸亚铁锂(LiFePO4)的晶胞结构如图所示。其中Li+分别位于晶胞的顶角、棱心、面心,O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构,该晶体的晶胞参数分别为a nm、b nm,则该晶体的摩尔体积Vm= cm3·mol-1(已知阿伏加德罗常数为NA,晶体的摩尔体积是指单位物质的量晶体所占的体积。)
17.(2023·四川成都·模拟预测)H、N、O、S、Zn、Cu是日常生活中常见的元素。
(1)基态S原子的核外电子排布式为 ,其中两种自旋状态的电子数之比为 。
(2)[Cu(NH3)4]SO4·H2O中,电负性最大的元素是 (填名称);第一电离能最大的元素是 (填名称)。1mol[Cu(NH3)4]2+中含有σ键的数目为 。
(3)硼酸晶体的片层结构如图1所示,其中键角∠B-O-H为114°,则硼酸晶体中氧原子的杂化方式是 。键角∠B-O-H不同于键角∠O-B-O的原因是 。
(4)N原子和P原子的价电子相同,但磷酸的组成为H3PO4,而硝酸的组成不是H3NO4,其原因是 。
(5)GaN(相对分子质量为M)是新型半导体材料,该晶体的一种晶胞结构与金刚石晶胞(如图2所示)相似,其晶胞可看作金刚石晶胞内部的碳原子被N原子替代,顶点和面心的碳原子被Ga原子替代,晶胞参数为acm。沿z轴从上往下俯视的晶胞投影图如图3所示。
①若图3中原子5的分数坐标是(1,,),则原子1的分数坐标是 。
②设阿伏加德罗常数的值为NA,则GaN晶体的密度为 g·cm-3。
18.(2022·广东·模拟预测)Mg、C、Ni能形成众多化合物,由三者按一定比例熔合而成的合金材料X具有超导电性。回答下列问题:
(1)基态Ni原子价层电子排布式为 ,基态镁原子的第一电离能大于基态铝原子的原因是 。
(2)丁二酮肟是检验的灵敏试剂,二者作用可得到鲜红色沉淀(记为Q),检验原理如下:
①丁二酮肟分子中碳原子的杂化轨道类型为 ,1个丁二酮肟分子中含键数目为 。
②假设Q没有形成分子内氢键,则其沸点比形成分子内氢键时的Q沸点 (填“高”或“低”);Q分子中不存在的作用力类型为 (填标号)。
A.键 B.极性键 C.离子键 D.配位键
(3)点燃条件下镁能与发生置换反应:。的分子构型为 ,若不考虑生成的碳单质,另外三种物质中不存在 晶体(填晶体类型)。
(4)X的晶胞结构中镁原子位于顶点,镍原子位于面心,它们构成两种八面体空隙,一种由镍原子构成,另一种由镍原子和镁原子一起构成,两种八面体空隙的数量之比是,碳原子填充在镍原子构成的八面体空隙中,沿晶胞立方格子对角线取得的截图如图所示。
①若A(左前方镁原子)、B的原子坐标分别为,,则C的原子坐标为 。
②设阿伏加德罗常数的值为,密度为,则 (用含、的式子表示)。
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) (或)
(2)平均一个水分子能形成两个氢键,平均一个甲醇分子只能形成一个氢键,氢键数越多,熔、沸点越高
(3) 6 e
(4) (或,或311.76)
【详解】(1)锰为25号元素,失去2个电子形成锰离子,Mn2+基态核外电子排布式为(或),中心B原子价层电子对个数4+=4且不含孤电子对,中心原子为sp3杂化;
(2)平均一个水分子能形成两个氢键,平均一个甲醇分子只能形成一个氢键,氢键数越多,熔、沸点越高,导致水的沸点比CH3OH的高;
(3)①0.01mol Co(NH3)5Cl3与足量硝酸银溶液反应时生成2.87g白色沉淀,该白色沉淀为0.02molAgCl,说明有氯离子处于外界,处于外界的氯离子数目为0.02mol÷0.01mol=2,该配合物为[Co(NH3)5Cl]Cl2,其配位数为6;
②三氯五氨合钴中存在氯离子和配离子[Co(NH3)5Cl]2+,存在离子键;[Co(NH3)5Cl]2+中存在钴氮、钴氯配位键;氮分子中存在氮氢共价键;当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时,可以形成氢键,则也会存在氢键;不存在金属键;
故选e;
(4)①A为原点,C为(1,1,1),B为右面面心,所以B的坐标为;
②根据截面图结合几何知识可知[2r(Cu)+2r(Al)]为体对角线的一半,设晶胞的棱长为a,则有a=2[2r(Cu)+2r(Al)]=4×(127+143)pm,所以a=pm;根据晶胞结构可知铜原子之间的最短核间距为棱长的一半,即a=(或,或311.76);
③晶胞的质量m=,晶胞的体积V=a3=()3pm3=(×10-10) 3cm3,所以晶胞的密度g•cm-3。
2.(1) LaMgNi4 12
(2) f 3d84s2 Mg>Al>Na MgCl2形成的是离子晶体,而AlCl3为分子晶体
(3) 1:1 4 DE
【详解】(1)在La-Ni相中,一个晶胞的La原子个数为,Ni原子个数为16,La-Mg-Ni相晶胞结构中4个La被Mg代替,则其化学式为LaMgNi4;La-Mg-Ni相晶胞结构中,La与Mg的位置是相对的,与La等距离且最近的La有12个,因此与Mg等距离且最近的Mg有12个;在La-Ni相中,一个晶胞的La原子个数为,Ni原子个数为16,La-Ni相中原子的空间利用率为;
(2)金属La的原子序数为57,位于周期的f区;Ni的原子序数为28,其价电子排布式为3d84s2;同周期主族元素第一电离能从左到右有逐渐增大的趋势,但IIA族元素的第一电离能大于同周期的相邻两种元素,所以Mg与同周期且相邻的元素第一电离能从大到小的顺序为Mg>Al>Na;MgCl2形成的是离子晶体,而AlCl3为分子晶体,所以熔点MgCl2高于AlCl3;
(3)Ni可形成多种配合物,从所给结构可知4个甲基碳原子采取sp3杂化,另外4个碳原子采取sp2杂化,所以采取sp2及sp3杂化的碳原子数目之比为1:1;从所给结构示意图可知,Ni的配位数为4;结构中存在氢键、共价键、配位键,不存在离子键和金属键,故答案为:DE。
3.(1)12
(2)SiH4
(3)共价(原子)晶体
(4) 3 sp3
(5) 6 直线形、三角锥形
(6)
【详解】(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图所示,从图中信息得出该原子最外层有2个电子,即为12号元素镁,其电子排布式为1s22s22p63s2,则该元素对应的原子有12种不同运动状态的电子。
(2)根据图中信息,第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是CH4,因此a 点代表的是SiH4。
(3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示,该晶体是立体网状结构,说明该晶体的类型属于共价(原子)晶体。
(4)根据同周期从左到右第一电离能呈增大起始,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此第一电离能介于Al、P 之间的第三周期元素有Mg、Si、S三种。GaCl3的价层电子对数为3+0=3,因此GaCl3中心原子的杂化方式为sp3。
(5)的一种配离子中,的配位数是6,配体为N和NH3,N中心原子价层电子对数为2+=2,为直线形,NH3中心原子价层电子对数为3+=4,为三角锥形。
(6)由均摊发可知,该晶胞中含有8 =4个白球,含有8个黑球,由Rh2P可知,白球为P,黑球为Rh,已知晶胞参数为,则晶体的密度为。
4.(1)BC
(2) 2p1 共价晶体 H3BO3+H2OH++[B(OH)4]- > 正四面体形
(3) 6
【详解】(1)A.元素的非金属性越强,该元素的电负性就越大,O元素的非金属性大于N、H,所以元素的电负性:O>N>H,根据N、H共用电子对的偏向,可知非金属性:H>B,所以上述四种元素的大小顺序是:O>N>H>B,A错误;
B.乙硼烷水解产生H3BO3、H2,反应的化学方程式为:B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2↑,B正确;
C.氨硼烷分子中N原子上有孤对电子,可以提供孤电子对,B原子上有空轨道,B原子提供空轨道,与N原子的孤电子对形成配位键,C正确;
D.NaBH4晶体是离子晶体,阳离子与阴离子之间存在离子键,在阴离子中存在共价键、配位键,但由于B元素的电负性不大,不能形成氢键,D错误;
故合理选项是BC;
(2)B是5号元素,根据构造原理可知:基本B原子核外电子排布式是1s22s22p1,其占据的最高能级是2p能级,该能级上有1个电子,故基态硼原子的最高能级电子排布式是2p1;
根据硼晶体熔点为2076℃,可知其熔点很高,说明B晶体属于共价晶体;
H3BO3 是一元弱酸,在溶液中存在电离平衡,能够与H2O电离产生的OH-的O原子通过配位键结合,从而电离产生H+、[B(OH)4]-,电离方程式为:H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-;
BF3中B原子价电子数目是3,分子结构是平面三角形,F-B-F的键角是120°;在NH3·BF3中N与B原子形成配位键,从而使该物质分子中B原子价电子数目是4,分子的构型变为正四面体,分子中F-B-F的键角是109°28′,故F-B-F的键角:BF3>NH3·BF3;
中的中心B原子价电子数目是4,故的空间结构是正四面体形;
(3)①六方相氮化硼与石墨相似,具有层状结构,每个B原子与3个N原子形成共价键,每个N原子与3个B原子形成共价键,通过该B原子可以形成3个正六边形,每个六边形中含有2个B原子与该B原子距离相等且最近,故立方相氮化硼中,距离B原子最近的B原子个数为6个;
在六方相氮化硼中含有的B原子数目是6×=1,含有的N原子数是6×=1,因此1个晶胞中含有1个BN,晶胞质量是m=,晶胞的体积V=底面积×高=6××(c×10-7)cm3=,则该晶体的密度ρ=;
②根据晶胞结构分析:立方氮化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形,中心B与N重合,外侧大正六边形均由N原子构成,而内部小正六边形由3个B原子、3个N原子相间构成,所以画图为。
5.(1) sp 2s22p3
(2) > V形 OF2和Cl2O是组成和结构相似的分子,OF2的相对分子质量小于Cl2O的相对分子质量,OF2的范德华力小于Cl2O的范德华力
(3) 18 N的价层电子排布式为2s22p3,O的价层电子排布式为2s22p4,N的2p能级半充满、较稳定
(4) 2 (0,0,)
【详解】(1)KCN的电子式为,其中C形成1个σ键、含1对孤电子对,价层电子对数为2,C采取sp杂化;基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,基态N原子价层电子排布式为2s22p3。
(2)①H2O中中心原子O和H2S中中心原子S都采取sp3杂化、孤电子对数都为2,空间结构均为V形,由于O的电负性大于S的电负性,故键角:H2O>H2S。
②OF2中中心原子O的孤电子对数为×(6-2×1)=2、σ键电子对数为2,价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,略去孤电子对,OF2的空间构型为V形;OF2、Cl2O均属于分子晶体,组成和结构相似,OF2的相对分子质量小于Cl2O的相对分子质量,OF2的范德华力小于Cl2O的范德华力,故OF2的熔、沸点低于Cl2O的熔、沸点。
(3)①1个含5个C—H键、4个C—C键、2个C—O键、2个O—H键、1个C—N键、2个N—H键和2个C=O键,单键为σ键,双键中含1个σ键和1个π键,1个该分子中含有18个σ键。
②N的价层电子排布式为2s22p3,O的价层电子排布式为2s22p4,N的2p能级半充满、较稳定,故N的第一电离能比O的第一电离能大。
(4)①根据“均摊法”,大球的个数为8×+1=2、小球的个数为8×+2=4,故该晶胞中有2个XeF2。
②图中A点、M点原子的分数坐标分别为(,,)、(0,0,0),已知Xe—F键长为rpm,结合晶胞参数,B点的原子分数坐标为(0,0,)。
③根据晶胞结构可得示意图,其中x=(-r)pm,y=apm,则d==pm。
6.(1) > As最外层的4p能级为比较稳定的半充满结构,较稳定,故第一电离能大于
(2)
(3) 离子晶体 分子晶体
(4) 4
【详解】(1)As为33号元素,位于第四周期第VB族,价电子排布式为;同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但As原子4p轨道为半充满稳定状态,能量更低更稳定,故第一电离能:As>Se;
(2)中心原子的价层电子对数为3+=4,有1个孤电子对,中心原子杂化轨道类型为sp3杂化;
(3)一般来说,离子晶体熔点较高,分子晶体熔点较低,由AlF3的熔点约为1040℃,AlCl3的熔点为194℃,其晶体类型分别是离子晶体、分子晶体,故答案为:离子晶体;分子晶体;
(4)①上述致密保护膜是一种常见的金属氧化物,其化学式为Al2O3;
②由图可知,距离As原子最近的Al原子有4个,故As的配位数为4;As原子位于晶胞内部,个数为4,Al原子位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,晶胞质量为,设晶胞参数为apm,晶胞体积为(a×10-10)3cm3,由ρ=可得,ρg•cm-3=,则a=pm。
7.(1) ds 5 和
(2) 正四面体
(3)
【详解】(1)氮是7号元素,基态氮原子的价层电子排布图为,在元素周期表中铜的价层电子排布式为,属于ds区;同周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,N的2p能级为半充满结构,第一电离能比同周期相邻元素的大,故 C、N、O 元素原子的第一电离能由大到小的顺序为;X中的配位数是5,环上的双键碳为杂化,甲基上的碳为杂化,故C原子的杂化轨道类型为和;
(2)胆矾的化学式用配合物的形式可表示为,硫酸根离子的中心原子硫的价层电子对数为4,孤电子对数为0,其立体构型为正四面体形;
(3)由图知,Fe位于顶点和面心,其个数为,位于棱上和体心,其个数为,故该化合物的化学式是,则该晶体的密度为。
8.(1)1s22s22p63s13p33d1
(2) d 2
(3) 原子晶体 4 BCl3价层电子对数为3,NH3价层电子对数为4,中心原子N上有一对孤电子对,会对三对成键电子对产生排斥力,使得三对成键电子对间的夹角变小,故BCl3的键角比NH3大
(4)4
(5) 正八面体 1∶2∶1
【详解】(1)基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,将一个3s电子激发到3d能级后,核外电子排布为1s22s22p63s13p33d1。故答案为:1s22s22p63s13p33d1;
(2)Co元素位于第四周期Ⅷ族,钴位于元素周期表的d区,钴与易形成正八面体形的配离子,[CoCl2(NH3)4]+中有两个Cl-取代两个NH3分子的位置,有相邻和相对两种不同情况。故答案为:d;2;
(3)立方氮化硼()的晶胞如图1所示,其晶体类型为原子晶体,N的配位数为4。根据价层电子对互斥理论解释的键角比大的原因:BCl3价层电子对数为3,NH3价层电子对数为4,中心原子N上有一对孤电子对,会对三对成键电子对产生排斥力,使得三对成键电子对间的夹角变小,故BCl3的键角比NH3大。故答案为:原子晶体;4;BCl3价层电子对数为3,NH3价层电子对数为4,中心原子N上有一对孤电子对,会对三对成键电子对产生排斥力,使得三对成键电子对间的夹角变小,故BCl3的键角比NH3大;
(4)的一种螯合物的结构如图2所示,Ni—N键为通过螯合作用形成的配位键,该配合物中通过螯合作用形成的配位键有4。故答案为:4;
(5)由图3可知,氧离子在棱上和体心,所以Ni2+填充在由O2-构成的正八面体空隙中:依据晶胞结构,Ni2+数目为8×+6×=4,O2-数目为12×+1=4,当出现晶体缺陷后,晶胞质量为4.0×10-22 g,4M(NixO)=4.0×10-22 g×NA mol-1≈241 g·mol-1,故此时晶体的化学式为Ni3O4,有一个Ni2+所在的空隙缺陷,依据化合价可知N(Ni2+)∶N(Ni3+)=1∶2,外加缺陷的空隙,填充Ni2+、Ni3+和未填充Ni离子的空隙个数之比为1∶2∶1。故答案为:正八面体;1∶2∶1。
9.(1)
(2)BCD
(3) > 中B为杂化,中B为杂化
(4) 12
【详解】(1)基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,价电子排布式为4s24p1。
(2)A.同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势,但是第IIA、VA 元素的原子结构比较稳定,其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子,因此,基态原子的第一电离能从小到大的顺序为 C<O<N,A正确;
B.B、C、O、N 的未成对电子数分别为 1、2、2、3,因此,基态原子未成对电子数 B<C=O<N,B错误;
C.由晶体结构图可知,该晶体中存在的化学键有共价键、配位键,没有离子键,含有氢键,但氢键不是化学键,C错误;
D.为平面结构,则其中的C和N原子轨道杂化类型均为sp2;中B与4个O形成了4个键,B没有孤电子对,则B的原子轨道杂化类型为sp3;中O分别与B和C形成了2个键,O原子还有2个孤电子对,则O的原子轨道的杂化类型均为sp3,晶体中B、C、N和O原子轨道的杂化类型分别为,D错误;
故选BCD。
(3)中B为杂化,中B为杂化,因此与相比,中的的键角更大。
(4)该晶胞中Li原子位于顶点,数目为,C原子位于棱上、体内,数目为,则晶胞中Li与C原子个数比为1:6,化学式可以表示为;Li嵌入两层石墨层中,同层上与顶点Li原子最近的C原子数目为,则晶胞中与顶点Li原子最近的C原子数目为12,即Li的配位数为12。
10.(1) 或 BD
(2) > 和的杂化方式相同,但的电负性大于,共用电子对偏向,因此附近电子对排斥力大,使得的键角较大。
(3) 8
【详解】(1)①Se的原子序数为34,Se原子核外有34个电子,基态Se原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar] 3d104s24p4。
②A.X中碳的杂化方式有sp3、sp2,硒元素的杂化方式为sp3,A项错误;
B.元素的非金属性越强,元素的电负性越大,元素电负性由大到小的顺序为O>N>Se>H,B项正确;
C.基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,由于能量2p<3s<3p,能量最低的激发态N原子的核外电子排布式为1s22s22p23s1,C项错误;
D.该新药结构对称(如图中红线为对称轴),有8种不同化学环境的碳,D项正确;
答案选BD。
(2)在NH3BH3中N和B的杂化方式相同(都为sp3杂化),但N的电负性大于B,共用电子对偏向N,因此N附近电子对排斥力大,使得H—N—H的键角>H—B—H的键角。
(3)在该晶胞中,K+处于8个顶点,Ca2+处于体心,则该晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个;根据“均摊法”,该晶胞中含K+:8×=1,Ca2+:1,B:12×=6,C:12×=6,1个晶胞的质量为g=g,晶胞的体积为(apm)3=a3×10-30cm3,晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)= g/cm3。
11.(1)2s22p1
(2)B
(3) sp3 sp2
(4)AlF3是离子晶体而BF3是分子晶体,前者的离子键强于后者的范德华力
(5) MgB2 6
【详解】(1)硼是5号元素,价层电子排布式是2s22p1。
(2)A.根据对角线规则,B元素的一些化学性质与Si元素相似,A正确;
B.同一周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,但第ⅡA族元素的第一电离能大于同周期第ⅢA族元素的第一电离能,第VA族元素的第一电离能大于同周期第VIA族元素的第一电离能,则第一电离能:I1(B)<I1(Be)<I1(C),B错误;
C.BF3中B原子的价层电子对数为3+=3,无孤电子对,则BF3的空间结构为平面三角形,C正确;
D.共价晶体熔沸点较高,晶体硼的熔点为2300℃,推测其为共价晶体,D正确;
故选B。
(3)在NH3BH3中B原子为sp3杂化,而生成物中B原子的价层电子对数为3,则B原子为sp2杂化。
(4)AlF3是离子晶体而BF3是分子晶体,前者的离子键强于后者的范德华力,所以AlF3的熔点(1040℃)远高于BF3的熔点(-127℃)。
(5)观察图甲,由均摊法,晶胞中所含B原子个数为6,Mg原子个数为=3,则硼化镁的化学式为MgB,根据图乙,硼化镁晶体沿z轴方向的投影中,每个B原子与相邻的3个Mg原子相切,结合题给信息可知,每个B原子所在层的上下两层分别有3个Mg原子与B原子距离最近且相等,故B原子的配位数是6。
12.(1)
(2) N>O>C sp2 sp2
(3)结构相似的分子,通常相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,所以NH3沸点低于SbH3、BiH3,但NH3分子间存在氢键,分子间作用力较大,所以NH3沸点高于PH3、AsH3
(4)BD
【详解】(1)依据2电子和8电子稳定结构判断,氨基氰(CH2N2)的结构式应该是 。
(2)同周期自左向右第一电离能逐渐增大,但由于氮元素的2p轨道电子半充满,稳定性强,第一电离能大于同周期相邻元素,则C、N、O的第一电离能从大到小排列的顺序是N>O>C。由于尿素分子中所有原子均共平面,则分子中C、N原子的杂化轨道类型均是sp2。
(3)由于结构相似的分子,通常相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,所以NH3沸点低于SbH3、BiH3,但NH3分子间存在氢键,分子间作用力较大,所以NH3沸点高于PH3、AsH3;
(4)A.由晶胞图可知,Ca2+的上下左右前后六个方向分别有一个C,因此Ca2+填充在C围成的八面体空隙中,故A正确;
B.由晶胞图可知,每个Ca2+周围等距紧邻的C有4个,故B错误;
C.一个晶胞内相距最远的Ca2+之间距离为体对角线,即为pm,故C正确;
D.根据均摊法得一个晶胞中含有的Ca2+的数目为8×+6×=4,C离子的数目为12×+1=4,因此一个晶胞中含有4个CaC2,晶胞的质量为:m=g,晶胞的体积为V=a2×b×10-30cm3,因此CaC2晶体密度的计算式为ρ=m÷V=g/cm3=g/cm3,故D错误;
故选:BD。
13.(1) 4
(2) B 分子间氢键或氢键
(3)分子识别
(4) 减弱 为吸电子基团,电荷密度减少,配位能力降低
(5) 4
【详解】(1)基态C原子核外电子占几个轨道,就有几种空间运动状态,核外电子排布:,共4种不同的空间运动状态;O原子价层电子对数为4,为sp3杂化;
(2)烃基亲油,O原子亲水,则能表示18-冠-6在油相中结构的是图B;18-冠-6中含O原子,能与水分子间形成氢键;
(3)冠醚只能与空腔大小相接近的离子形成稳定结构,体现出超分子的分子识别特征;
(4)F原子比O原子电负性大,吸引电子能力比O原子强,F原子与钾离子间作用比O原子与钾离子间作用弱;
(5)离距离最近且相等的氧离子有4个,则其配位数为4;由晶胞结构图可知,8个全部位于体内,O原子位于顶点和面心,则O原子个数:,晶胞质量:,晶胞体积:,晶胞密度:;
14.(1) bc b
(2) < 中存在分子间氢键,而中只存在范德华力
(3) 4
【详解】(1)a. 是基态氧原子的电子排布图,故不选a;
b. 是基态氧原子2p能级的1个电子激发到3s能级,为激发态氧原子的轨道表示式,故选b;
c. 是基态氧原子2s能级的1个电子激发到2p能级,为激发态氧原子的轨道表示式,故选c;
d. 违背洪特规则,不是激发态氧原子的轨道表示式,故不选d;
选bc。
(2)①的结构为 ,S原子形成2个σ键,有2个孤电子对,S原子采用sp3杂化,其中2个S原子的sp3杂化轨道形成S—S 共价键。
②分子结构中H—O—O键角为,S原子半径大于O原子,成键电子对的排斥作用小,所以分子结构中H—S—S键角<。
③中存在分子间氢键,而中只存在范德华力,所以的熔沸点比的熔沸点低。
(3)根据均摊原则,1个晶胞中的Se原子数为、Li原子数为、Fe原子数,且晶胞棱边夹角均为90°,晶体密度为,即,则阿伏加德罗常数的值NA=。
15.(1) N 球形
(2) 3 π 电负性:O>N,O对孤电子对吸引力强,使得O作配体时配位能力弱
(3)dsp2
(4)
【详解】(1)Cu为29号元素,价电子排布式为3d104s1;其原子核外电子占据的最高能层为第4层,最外层为4s;
故答案为: ;N;球形;
(2)①由题意可知,4-甲基咪唑中1号氮原子的孤电子对因参与形成大Π键,使电子云密度降低,所以3号氮原子易提供孤电子对与亚铜离子形成配位键;每个N原子形成3个键,且4个N原子失去了2个电子,最后N原子剩余价电子数为5×4-2-3×4=6个,即参与形成大Π键电子数为6,成环原子数为5,可表示为;故答案为:;
②4-甲基咪唑中氧元素的电负性强于氮元素,氧原子对孤电子对吸引力强,所以氧原子做配体时,提供孤电子对与亚离子形成配位键的能力弱于氮原子;
故答案为:电负性:O>N,O对孤电子对吸引力强,使得O作配体时配位能力弱;
(3)甘氨酸铜有顺式和反式两种同分异构体,则甘氨酸铜中Cu、与铜形成键的2个O、2个N处于同一平面,则铜原子的杂化类型为dsp2杂化;
(4)由晶胞结构可知,O原子的个数为,Cu原子个数为,Ba原子个数为2,Hg 原子个数为,0、Cu、Ba、Hg 原子的个数比为4:1:2:1,设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为= g•cm-3。
16.(1) 3 sp3 sp2 ac
(2) 28 21—冠醚—7 O (或氧原子) Na+直径太小,Cs+直径太大 氧的电负性较大,X—带负电荷,冠醚与阴离子作用力太弱
(3)
【详解】(1)①多个处于激发态1s22s12p23s1的碳原子,在回到基态的过程中,可能发生3s→2p、3s→2s、2p→2s三种跃迁,则最多可发出3种不同波长的光,故答案为:3;
②与碳处于同一周期,第一电离能最大的元素是原子序数为10的氖元素,基态原子的电子排布式为1s22s22p6,则能量最低的激发态原子的电子排布图为,故答案为:;
③由图可知,黑磷区中磷原子形成σ键的数目为4,则磷原子的杂化方式为sp3杂化,石墨区碳原子形成σ键的数目为3,则磷原子的杂化方式为sp2杂化,故答案为:
④a.由图1可知,黑磷区P—P键的键长不完全相同,则键能不可能完全相同,故错误;
b.由黑磷与石墨类似可知,黑磷与石墨晶体层内为共价键,层与层之间由范德华力互相吸引,则两者均为混合晶体,故正确;
c.由图2可知,复合材料单层中,结合区处磷原子与碳原子形成磷碳共价键,故错误;
d.由图2可知,复合材料单层中,结合区处磷原子与碳原子形成磷碳共价键,由石墨和黑磷制备该复合材料的过程,发生了化学反应,故正确;
故选ac;
(2)①由表格信息可知,运输锂离子的冠醚为12—冠醚—4,分子中含有的碳氧键、碳碳键和碳氢键均为σ键,共有28个;由图可知,运输铯离子的冠醚为21—冠醚—7;冠醚与碱金属离子之间存在微弱的配位键,中心离子为碱金属离子,配位原子是冠醚分子中的氧原子,故答案为:28;21—冠醚—7;O;
②同主族元素,从上到下离子的离子半径依次增大,则由表格数据可知,18—冠醚—6能识别和运输钾离子,不能识别和运输说明钠离子的离子半径太小,而铯离子的离子半径太大;冠醚中氧元素的电负性较大,氧原子带负电荷,与带负电荷的X—离子的作用力较弱,所以不能识别和运输X—离子,故答案为:Na+直径太小,Cs+直径太大;氧的电负性较大,X—带负电荷,冠醚与阴离子作用力太弱;
(3)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点、面心、棱上的锂离子个数为8×+4×+4×=4,磷酸铁锂晶体的晶胞参数分别为anm、bnm,则磷酸铁锂晶体的摩尔体积Vm==cm3/mol,故答案为:。
17.(1) [Ne]3s23p4(或1s22s22p63s23p4) 7:9(或9:7)
(2) 氧元素 氮元素 16NA
(3) sp3 O原子上有孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对间的斥力
(4)N原子的半径小于P原子,N原子周围空间小,不能同时容纳较多的原子轨道,故不能形成H3NO4
(5) (,,)
【详解】(1)基态S原子的原子序数为16,其核外电子排布式为:[Ne]3s23p4(或1s22s22p63s23p4);两种自旋状态的电子数之比为:7:9(或9:7)。
答案为:[Ne]3s23p4(或1s22s22p63s23p4);7:9(或9:7)。
(2)[Cu(NH3)4]SO4·H2O中,电负性大小:O>N>S>H>Cu;N元素原子的2P轨道为半充满 ,其第一电离能最大;Cu(NH3)4]2+中中心原子铜与4个N形成配位键,1molNH3中含有3mol共价键,1mol[Cu(NH3)4]2+中含有σ键的数目为4+34=16mol。
答案为:氧元素;氮元素;16NA。
(3)结合图片信息,O原子形成3个键,其中键角∠B-O-H为114°,说明有1对孤对电子,则硼酸晶体中氧原子的杂化方式是sp3;∠B-O-H 中O原子上有两对孤电子对,∠O-B-O中,每个O上均有两对孤对电子,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对间的斥力,故键角∠B-O-H不同于键角∠O-B-O。
答案为:sp3;O原子上有孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对间的斥力。
(4)N、P的原子半径有关,N半径较小, N原子周围空间小,不能同时容纳较多的原子轨道,答案为:N原子的半径小于P原子,N原子周围空间小,不能同时容纳较多的原子轨道,故不能形成H3NO4。
(5)由图2和图3可知,图3中原子5在晶胞中处于面心位置,其的分数坐标是(1,,),原子1在晶胞体对角线的1/4处,故其的分数坐标是(,,);由图可知,晶胞中N原子的数目为4个, Ga原子的数目为,晶胞参数为acmGaN晶体的密度:。
答案为:(,,);。
18.(1) 基态 镁原子价层电子排布为稳定的(s能级全充满),而基态铝原子价层电子排布为较不稳定的
(2) 、 15 高 C
(3) 直线形 原子(共价)
(4)
【详解】(1)Ni是28号元素,基态Ni原子价层电子排布式为;镁原子价层电子排布为稳定的(s能级全充满),而基态铝原子价层电子排布为较不稳定的,故基态镁原子第一电离能大于铝原子;
(2)C原子周围四个单键的是sp3杂化,碳原子成键有双键的是sp2杂化,因此碳原子的杂化方式为sp3和sp2;单键都是键,双键一个键一个π键,共15个;形成分子内氢键会造成沸点变低,分子间氢键造成沸点变高;Q分子中有π键、极性键、配位键,没有离子键,不是离子化合物;
(3)CO2分子构型是直线型;镁是金属晶体,CO2是分子晶体,MgO是离子晶体,不存在共价晶体;
(4)根据题中提供的晶胞中各原子位置可知:一种八面体空隙由处于面心的镍原子构成,可填入碳原子,一个晶胞中含该八面体空隙1个;而另一种八面体空隙由四个晶胞的共用棱上2个镁原子和公共棱上的晶胞面上4个镍原子一起构成,该八面体空隙中不含碳原子,一个晶胞中含该八面体空隙3个;该晶胞的结构如图所示 。
结合图示C位于右上后方的顶角位置,,坐标为(0,1,1);该晶胞中有1个Mg原子,3个Ni原子,1个C原子,按照密度等于质量除以体积公式计算,=,得出a=。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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