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2023江蘇版化學(xué)高考第二輪復(fù)習(xí)
專題八化學(xué)鍵分子和晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.煉鐵工業(yè)中高爐煤氣的一種新的處理過(guò)程如圖所示,有關(guān)該過(guò)程的敘述錯(cuò)誤的是()
A.可減少CO?的排放
B.FesOi和CaO均可循環(huán)利用
C.過(guò)程①和④的轉(zhuǎn)化均為氧化還原反應(yīng)
D.過(guò)程①的反應(yīng)中有非極性鍵的斷裂和生成
答案DA項(xiàng),根據(jù)題給流程圖,箭頭進(jìn)入指向有C0%箭頭出來(lái)指向無(wú)C02知,該過(guò)程可減少CO。的排放,
正確;B項(xiàng),根據(jù)題給流程圖可知Fes。,和CaO均可循環(huán)利用,正確;C項(xiàng),過(guò)程①中CO轉(zhuǎn)化為C02,過(guò)程④
中C02轉(zhuǎn)化為CO,均有碳元素化合價(jià)的變化,故過(guò)程①和④的轉(zhuǎn)化均為氧化還原反應(yīng),正確;D項(xiàng),過(guò)程①
為C0、乩與FesO,反應(yīng)生成C02xH20和Fe單質(zhì),存在H-H非極性鍵的斷裂,沒(méi)有非極性鍵的生成,錯(cuò)誤。
2.氣相離子催化劑(Fe:Co:廟?等)具有優(yōu)良的催化效果。其中,在Fe彳崔化下乙烷氧化反應(yīng)的機(jī)理如圖
所示(圖中一-為副反應(yīng))。下列說(shuō)法正確的是()
CH.CHON2O
HC-Fe
721I1FeO+
7IH2C—0J:
N?O'
2[(C.HJFerJ^Fe(OH)]+
■>
Y
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A.FeO;N?均為反應(yīng)中間體
B.X既含極性共價(jià)鍵也含非極性共價(jià)鍵
C.該機(jī)理涉及的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
D.每生成1molCH3CHO,消耗N20的物質(zhì)的量大于2mol
答案DA項(xiàng),Fe(T先生成后消耗,是反應(yīng)中間體,N2由N20轉(zhuǎn)化得到,是產(chǎn)物,錯(cuò)誤;B項(xiàng),由原子守恒可
++
知X是H。HQ中只含0-H極性共價(jià)鍵,錯(cuò)誤;C項(xiàng),該機(jī)理中反應(yīng)C2H6+FeO===[(CH)Fe(0H)],無(wú)元
素化合價(jià)的變化,不是氧化還原反應(yīng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),該過(guò)程總反應(yīng)方程式為C2H6+2N2O-CH3CHO+2N2+H2O,
+
由于發(fā)生副反應(yīng):(C2H5)Fe(0H)]—>Fe:故每生成1molCH3CHO,消耗NQ的物質(zhì)的量大于2mol,正確。
3.CO,加氫耦合苯胺(RNH。的一種反應(yīng)機(jī)理如下圖所示。下列敘述不正確的是()
A.金屬Au可吸附H原子,TiO,可吸附C02
B.反應(yīng)過(guò)程中N的成鍵數(shù)目保持不變
C.反應(yīng)過(guò)程中C0,發(fā)生還原反應(yīng)
一定條件
D.該過(guò)程的總反應(yīng):RNHz+COz+H?------*RNHCHO+HQ
答案BA項(xiàng),由題圖中過(guò)程I可知,金屬Au可吸附H原子,TiO可吸附C02,正確;B項(xiàng),由過(guò)程IV和V
可知,N的成鍵數(shù)目變化為3-4-3,錯(cuò)誤;C項(xiàng),反應(yīng)過(guò)程中C02轉(zhuǎn)化為RNHCHO,C元素化合價(jià)降低,發(fā)生
一定條件
還原反應(yīng),正確;D項(xiàng),由題圖中箭頭指向可知該過(guò)程的總反應(yīng)為RNH2+CO2+H2ARNHCHO+H2O,正確。
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4.中國(guó)科學(xué)院于良等科學(xué)研究者實(shí)現(xiàn)了常溫常壓下利用銅催化乙塊選擇性氫化制乙烯,其反應(yīng)機(jī)理如
下圖所示(其中吸附在銅催化劑表面上的物種用*標(biāo)注)。
2C2H2(g)+4e-
_t4H2O(g)
A
-MS
混
2c2HJ+4e-C4H6*
之
+4HO(g)2C,HJ+2H,O(g)\2c2H,(g)
鞋2
+2e+20H__,一
2C2H4*+4dH-
乙族氫化反應(yīng)歷程
圖2
下列說(shuō)法正確的是()
A.由圖1可知,C⑶轉(zhuǎn)化為C4H$(g)時(shí),只有C-H鍵的形成
B.由圖2可知,GHz(g)轉(zhuǎn)化為C4H6(g)的過(guò)程放出熱量
C.步驟H20(g)+GH;+e-=—OH+GH;決定制乙烯的反應(yīng)速率
D.GH:轉(zhuǎn)化為QH:的步驟活化能較高,不利于乙快氫化制得C4H6(g)
答案CDA項(xiàng),圖1中C?也轉(zhuǎn)化為C4H6(g)時(shí),有C-C鍵、C-H鍵的形成,錯(cuò)誤;B項(xiàng),圖2中沒(méi)有C2H2(g)
轉(zhuǎn)化為C4H$(g)的全過(guò)程,錯(cuò)誤;C項(xiàng),H20(g)+GH;+e===OH+GH;為制乙烯的主要步驟,正確;D項(xiàng),圖2
中C⑶轉(zhuǎn)化為C此的步驟活化能較高,不利于制得CM(g),正確。
5.某種制備HQ的反應(yīng)機(jī)理如圖。下列說(shuō)法不正確的是()
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:
A.總反應(yīng)可表示為H2+02H2O2
B.該過(guò)程中Pd的化合價(jià)有0和+2兩種
C.①、②、③均為氧化還原反應(yīng)
D.HC1和C「可循環(huán)利用
答案ACA項(xiàng),由反應(yīng)機(jī)理可知,氫氣和氧氣在[PdClJ2一的作用下生成過(guò)氧化氫,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
[PdC口一
H2+02---------HA,錯(cuò)誤;B項(xiàng),Pd元素在[PdCL]"、[PdCbOz「中的化合價(jià)均為+2價(jià),Pd單質(zhì)中Pd元素
為0價(jià),正確;C項(xiàng),①、②均為氧化還原反應(yīng),③中無(wú)元素化合價(jià)發(fā)生變化,錯(cuò)誤;D項(xiàng),由反應(yīng)機(jī)理可
知,HC1和C「均可循環(huán)利用,正確。
6.催化丙烯制醛的反應(yīng)機(jī)理如下圖所示:
H2C=CH—CH,
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.該反應(yīng)的催化劑為HCo(CO)3
、、口_催化劑
B.總反應(yīng)式為CH3CH=CH2+H2+CO----->CH3CH2CH0
C.若反應(yīng)物為乙烯,產(chǎn)物可能為0HCCH2CH2CH0
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D.循環(huán)過(guò)程中Co的化學(xué)鍵數(shù)目發(fā)生了變化
答案BCB項(xiàng),產(chǎn)物應(yīng)為CH3CH2CH2CHO,錯(cuò)誤;C項(xiàng),若反應(yīng)物為乙烯,則產(chǎn)物為CH3cH£H0,錯(cuò)誤。
0
'人/
7.通過(guò)電解催化還原CO,可得到碳酸二甲酯DMC(00)0下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.通入CO?、CHQH的電極為陽(yáng)極
B.Br的物質(zhì)的量在催化循環(huán)前后不變
C.過(guò)程⑤的副產(chǎn)物可能含有乙二酸二甲酯(
催化劑'/
D.該電解催化過(guò)程的總反應(yīng)方程式為C02+2CH30H----->00+H2
答案AA項(xiàng),通入的CO?得到電子生成CO,發(fā)生還原反應(yīng),所以通入COe、CHQH的電極為陰極,錯(cuò)誤;B
項(xiàng),Br在陽(yáng)極失去電子生成Bn,Bn參與反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中Bn又轉(zhuǎn)化為Br,所以Br的物質(zhì)的量在催化循
/\八/
環(huán)前后不變,正確;C項(xiàng),過(guò)程⑤中的Pd0在連有碳氧雙鍵的碳原子和Pd之間斷鍵生成DMC,
斷鍵后生成的一COOC&可以兩兩結(jié)合生成乙二酸二甲酯,正確;D項(xiàng),該電解過(guò)程是CO?和甲醇反應(yīng)最終
催化劑\/\/
生成DMC和水的反應(yīng),總反應(yīng)方程式為C02+2CHQH----->OO+壓0,正確。
8.一種工藝簡(jiǎn)單、低能耗的氫氣制備雙氧水的反應(yīng)原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()
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A.反應(yīng)①②③均為氧化還原反應(yīng)
B.反應(yīng)①中有非極性鍵的斷裂和形成
C.[PdCl,「能降低反應(yīng)的活化能
D.反應(yīng)③中Pd的成鍵數(shù)目發(fā)生改變
答案C反應(yīng)③中元素化合價(jià)無(wú)變化,屬于非氧化還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;反應(yīng)①中沒(méi)有非極性鍵的形成,B
錯(cuò)誤;[PdCL廠是反應(yīng)的催化劑,能降低反應(yīng)的活化能,C正確;反應(yīng)③中Pd的成鍵數(shù)目為4,沒(méi)有發(fā)生改
變,D錯(cuò)誤。
9.烯煌不對(duì)稱環(huán)氧化在藥物合成中應(yīng)用廣泛,如圖為手性酮催化的烯煌不對(duì)稱環(huán)氧化反應(yīng)的機(jī)理圖(部
分產(chǎn)物未寫(xiě)出):
o
I
o
R
③
下列說(shuō)法不正確的是()
A.總反應(yīng)方程式為0H+HSO5+R./R,+SQ2-+H20
B.1是催化劑,反應(yīng)過(guò)程中PH應(yīng)該控制在合理范圍內(nèi)
C.2、3、4、5均具有較強(qiáng)氧化性
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D.4到5的轉(zhuǎn)化過(guò)程中有極性鍵和非極性鍵的斷裂與形成
答案B進(jìn)入的微粒是反應(yīng)物,出來(lái)的微粒是生成物,A項(xiàng)正確;1是中間產(chǎn)物,不是催化劑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
根據(jù)2、3、4、5表示的物質(zhì)微粒可知,其都含有雙氧鏈一0一0一,因此均具有較強(qiáng)氧化性,C項(xiàng)正確;4
到5的轉(zhuǎn)化過(guò)程中既有S-0極性鍵的斷裂與形成,也有0—0非極性鍵的斷裂與形成,D項(xiàng)正確。
10.氨是農(nóng)業(yè)上“氮的固定”的必需原料,隨著世界人口的增長(zhǎng),氨的需求量在不斷增大??蒲腥藛T新發(fā)
現(xiàn)以磷鹽作質(zhì)子W)傳導(dǎo)體,以四氫吠喃(無(wú)色易揮發(fā)的液體)為電解劑,利用電化學(xué)法將氮?dú)膺€原成氨
的原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
:+
A.M電極為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為H2-2e"~2H
B.(I)一(II)的變化中,磷原子的成鍵數(shù)目不發(fā)生變化
++
C.圖示中最后一步反應(yīng)為3Li+N2+3H=~-3Li+2NH3
D.該方法制備氨氣所需的溫度低于傳統(tǒng)工業(yè)合成氨的溫度
答案CM電極上氫氣被還原為氫離子,為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為H2-2e--2H:A項(xiàng)正確;據(jù)圖可知
(I)一(II)的變化中,磷原子都是形成4個(gè)共價(jià)鍵,B項(xiàng)正確;圖示最后一步反應(yīng)中,Li一先被還原為L(zhǎng)i單
質(zhì),然后將N?還原為N&,同時(shí)又生成Li1所以Li為催化劑,反應(yīng)方程式為Nz+3H+U2NH3,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該
裝置為電解裝置,利用電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,即合成氨所需的能量大部分是由電能轉(zhuǎn)化的,則所需的熱能
較少,所需的溫度較低,D項(xiàng)正確。
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11.在二氧化碳合成甲醇的研究中,催化劑是研究的關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)外研究主要集中于銅基催化劑,有學(xué)
者提出了如圖C0=的轉(zhuǎn)化過(guò)程。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
①H0
^H2O
H
H
Z^\
HH0Y)
M4
(金屬羥基化合物)CH-0—C—0-(甲酸鹽)
25--卜-③
0I-——
MC2H5OH
C2H—0—c=o
(甲酸乙酯)⑤
CH;OH(g)
M—H(產(chǎn)物)
co,轉(zhuǎn)化成甲醇的催化機(jī)理
A.銅元素位于周期表中的ds區(qū)
B.步驟④中有化學(xué)鍵的斷裂和形成
C.甲酸乙酯是該過(guò)程的催化劑
催化劑
D.總反應(yīng)化學(xué)方程式為C02+3H2------CH2H+H2
答案CCu元素的價(jià)層電子排布為3dzs:其位于周期表中的ds區(qū),A項(xiàng)正確;步驟④是化學(xué)反應(yīng),有
舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成,B項(xiàng)正確;步驟④生成甲酸乙酯,步驟⑤消耗甲酸乙酯,甲酸乙酯是
催化劑
該催化反應(yīng)的中間產(chǎn)物,而不是催化劑,c項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可得總反應(yīng)化學(xué)方程式為C02+3H2^—
CH3OH+H2O,D項(xiàng)正確。
12.在二氧化碳合成甲醇的研究中,催化劑是研究的關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)外的研究主要集中于銅基催化劑,有
學(xué)者提出了如圖所示的C0=的轉(zhuǎn)化過(guò)程。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
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H
0
IT4HM
M鄧冊(cè)(甲酸鹽)
(金屬羥基化合物)C2H5-段-0-冏/
/HAQH50H
C,H-()-C=0/Z
(甲酸乙酯
M-H(聲物引
CO,轉(zhuǎn)化成甲醇的催化機(jī)理(,
A.銅元素位于周期表中的ds區(qū)
B.步驟④中有化學(xué)鍵的斷裂和形成
C.甲酸乙酯是該過(guò)程的催化劑
D.反應(yīng)過(guò)程中,催化劑參與反應(yīng),改變了反應(yīng)歷程
答案CA項(xiàng),銅元素位于周期表中的ds區(qū),正確;B項(xiàng),步驟④是化學(xué)反應(yīng),有舊化學(xué)鍵的斷裂和新化
學(xué)鍵的形成,正確;C項(xiàng),步驟④生成甲酸乙酯,步驟⑤消耗甲酸乙酯,甲酸乙酯是反應(yīng)的中間產(chǎn)物,錯(cuò)
誤;D項(xiàng),在反應(yīng)過(guò)程中,催化劑參與反應(yīng),降低活化能,改變反應(yīng)歷程,正確。
13.氯元素有多種化合價(jià),可形成C「、CIO;CIO?、CIO3、CIO,等離子。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.基態(tài)C1原子核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有9種
B.鍵角:CIO2>CZO3>Cl04
C.C「提供孤對(duì)電子與C小可形成CuClt
D.C102XCIO3、CIO4中Cl的雜化方式相同
答案BA項(xiàng),基態(tài)C1原子核外電子排布式為Is22s22P63s23P5,故其核外電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有
1+1+3+1+3=9種,正確;B項(xiàng),C102xCIO3、CIO]中心Cl原子周圍的價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為
2+ix(7+1-2X2)=4X3+^X(7+1-3X2)=4X4+^X(7+b4X2)=4,孤對(duì)電子數(shù)分別為2、1、0,由于孤對(duì)
電子對(duì)孤對(duì)電子的排斥作用〉孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用〉成鍵電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用,
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故鍵角:Cl()2<CIO3<Cl04,錯(cuò)誤;C項(xiàng),Cl中含有孤對(duì)電子,故C1提供孤對(duì)電子與Cu"可形成CuCli-,
正確;D項(xiàng),由B項(xiàng)分析可知,口。2、CIO3、C104中C1周圍的價(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,故三者的雜化方式均
為sp:,雜化,正確。
14.下列敘述不正確的是()
A.Li2S晶胞結(jié)構(gòu)如圖1,的配位數(shù)是8
B.某鎮(zhèn)白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖2,晶胞中銅原子與銀原子的數(shù)量比為3:1
C.氯化鈉晶胞如圖3,離Na最近的鈉離子有6個(gè)
D.銅與氧元素形成的晶胞如圖4,晶胞中Cu均勻地分散在立方體內(nèi)部,a、b的坐標(biāo)參數(shù)依次為(0,0,0)、
G33),則d的坐標(biāo)參數(shù)為弓標(biāo),今
ZZZ444
答案CA項(xiàng),Li+與S)的個(gè)數(shù)比為2:1,則Li+與S?的配位數(shù)之比為1:2,由Li2s的晶胞結(jié)構(gòu)可知,L『
的配位數(shù)為4,則S〉的配位數(shù)是8,正確;B項(xiàng),由均攤法可知,晶胞中Ni原子的個(gè)數(shù)為8xi=l,Cu原子的
O
個(gè)數(shù)為6義呆3,則晶胞中銅原子與鎂原子的數(shù)量比為3:1,正確;C項(xiàng),以1個(gè)頂點(diǎn)Na,為研究對(duì)象,在圖
示晶胞中離其最近的Na,為位于面心上的3個(gè)Na1由于頂點(diǎn)Na.為8個(gè)晶胞共有,面心Na,為2個(gè)晶胞共
有,則氯化鈉晶胞中離鈉離子最近的鈉離子有等=12個(gè),錯(cuò)誤;D項(xiàng),晶胞中Cu均勻地分散在立方體內(nèi)部,
由晶胞可知Cu位于體對(duì)角線上,與體心0的距離為體對(duì)角線長(zhǎng)度的;,a、b的坐標(biāo)參數(shù)依次為(0,0,0)、
0,則d的坐標(biāo)參數(shù)為G(,今,正確。
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15.磷化硼(BP)是一種超硬耐磨涂層材料,晶胞為正方體形,晶胞參數(shù)為apmo下圖為沿y軸投影的晶胞
中所有硼原子的分布圖,P原子位于晶胞的頂角和面心。設(shè)N為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的
是()
A.一個(gè)晶胞中含有4個(gè)B原子
B.點(diǎn)1可能的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.25,0.25,0.75)
C.P與B原子的最近距離為乎apm
D.BP晶體的密度為3/6\一21g-cm-3
3Z1
a?VAxlO
答案DA項(xiàng),P原子位于晶胞的頂角和面心,則1個(gè)晶胞中有4個(gè)P原子,由化學(xué)式BP可知一個(gè)晶胞
中含有4個(gè)B原子,正確;B項(xiàng),已知P原子位于晶胞的頂角和面心,則B原子位于體內(nèi),點(diǎn)1可能的B原
子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.25,0.25,0.75),正確;C項(xiàng),B原子周圍的4個(gè)P原子形成正四面體結(jié)構(gòu),頂點(diǎn)P原子與
正四面體體心B原子連線處于晶胞體對(duì)角線上,二者距離最近且等于晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度的;,即乎apm,
正確;D項(xiàng),晶胞質(zhì)量5NA=NAg,晶胞體積V=(apm)3=a3><103°cm',則晶體密度p=§=黑黑而
g,cnf,錯(cuò)誤。
16.碳是地球上組成生命的最基本元素之一。不僅能形成豐富多彩的有機(jī)化合物,還能形成多種無(wú)機(jī)化
合物,碳及其化合物的用途廣泛。根據(jù)要求回答下列問(wèn)題:
⑴在基態(tài)14C原子中,核外存在對(duì)自旋相反的電子;第二周期的元素中,第一電離能介于B和C
之間的是(寫(xiě)元素符號(hào))O
⑵下圖中分別代表了碳單質(zhì)的兩種常見(jiàn)晶體,圖1晶體中C原子的雜化方式為,圖2晶體中,
每個(gè)六元環(huán)占有個(gè)C原子。
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⑶碳可以形成多種有機(jī)化合物,圖3所示是一種叱咯的結(jié)構(gòu),分子中所有原子都在一個(gè)平面上。叱咯中
所有元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺
(4)碳可形成CO、CO2等多種無(wú)機(jī)化合物,在CO轉(zhuǎn)化成C02的反應(yīng)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是。
A.分子中孤對(duì)電子數(shù)不變
B.分子極性發(fā)生變化
C.原子間成鍵方式改變
D.分子間作用力減弱
⑸碳酸鹽在一定溫度下會(huì)發(fā)生分解生成二氧化碳和對(duì)應(yīng)氧化物。實(shí)驗(yàn)證明:碳酸鹽的陽(yáng)離子不同,分解
溫度不同,如表所示:
碳酸鹽MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3
熱分解溫度-C40290011721360
陽(yáng)離子半徑/pm6699112135
隨著陽(yáng)離子半徑的增大,碳酸鹽的分解溫度逐步升高,原因
是O
(6)在2017年,中外科學(xué)家團(tuán)隊(duì)共同合成了碳的一種新型同素異形體:『碳。將立方金剛石中的每個(gè)碳
原子用一個(gè)由4個(gè)碳原子組成的正四面體結(jié)構(gòu)單元取代,形成碳的一種新型三維立方晶體結(jié)構(gòu)(如圖4)。
已知「碳晶胞參數(shù)為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則『碳的密度為g/cm"列出計(jì)算
式)。
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圖4
答案(1)2Be(2)sp32(3)N>OH(4)BC
⑸當(dāng)陽(yáng)離子所帶電荷相同時(shí),陽(yáng)離子半徑越小,其結(jié)合0的能力就越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的碳酸鹽就越容易分解
小12x8x4
-103
/VA(axlO)
[SEjniTi?
解析(1)基態(tài)氣原子軌道表示式為Is2s2P,有2對(duì)自旋方向相反的電子;同周期從左
到右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),但同周期第IIA族元素的第一電離能大于第IIIA族的,第VA族元素
的第一電離能大于第VIA族的,所以第一電離能介于B和C之間的是Be。
⑵由題圖1晶體的空間結(jié)構(gòu)可以看出C原子形成四面體結(jié)構(gòu),碳原子的雜化方式為sp深化;由題圖2
可知,每個(gè)碳原子形成3個(gè)C-C鍵,則每個(gè)碳原子被3個(gè)六元環(huán)共有,故每個(gè)六元環(huán)占有的碳原子數(shù)為
1
6X1=2O
⑶叱咯中所含元素為C、N、H,一般來(lái)說(shuō),同周期元素從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大,而H的電負(fù)性
比大多數(shù)非金屬的小,所以電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镹>C>HO
(4)CO分子中含有2對(duì)孤對(duì)電子,CO?分子中含有4對(duì)孤對(duì)電子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;CO為極性分子,CO?為非極性分
子,B項(xiàng)正確;CO中存在C=0鍵,C02中存在C—0鍵,分子間成鍵方式改變,C項(xiàng)正確;CO和CO?都可以
形成分子晶體,轉(zhuǎn)化過(guò)程中,相對(duì)分子質(zhì)量增大,分子間作用力增強(qiáng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
⑸碳酸鹽的分解過(guò)程實(shí)際上是晶體中的陽(yáng)離子結(jié)合CO歹中的0使CO/分解為C02的過(guò)程,故當(dāng)陽(yáng)離子
所帶電荷相同時(shí),陽(yáng)離子半徑越小,其結(jié)合0的能力就越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的碳酸鹽就越容易分解。
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⑹根據(jù)題給晶胞結(jié)構(gòu)圖,晶胞中含有的正四面體結(jié)構(gòu)的數(shù)目是8X、+6x1+4=8,每個(gè)正四面體結(jié)構(gòu)含
oZ
有4個(gè)碳原子,晶胞的質(zhì)量是與至g,已知「碳晶胞參數(shù)為apm,則「碳的密度為"義工g/加。
17.“金屬鈿催化的交叉偶聯(lián)反響研究”曾獲得過(guò)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。鈿位于元素周期表中第VJH族,與銬
(Rh)、粕(Pt)等元素統(tǒng)稱為粕系元素,在工業(yè)及軍事技術(shù)上發(fā)揮關(guān)鍵作用。
,0
⑴Pd位于第五周期,與鎮(zhèn)相鄰,其基態(tài)原子價(jià)電子排布式為4do下列Pd的價(jià)電子排布圖中能量最低
的是(填選項(xiàng)字母)。
4d5s
A.111[TT]
4d5s
B.N|N|N|N|t][T\
4d
c.|N|N|N|N|N|
4d5s
D.|H|111和
PdCI2
⑵已知:2CHLCH2+02----*2CH3CH0O
①CH,中含有3種不同的共價(jià)鍵,除了C(sp2雜化軌道)一H(s軌道)形成的。鍵外,還含有C(sp2
雜化軌道)一C(sd雜化軌道)形成的。鍵和形成的JT鍵;CLCHO中碳
原子的雜化方式為。
②不同溫度下PdCL的結(jié)構(gòu)不同,a-PdS為無(wú)限的平面形長(zhǎng)鏈,其結(jié)構(gòu)如圖(a)所示,則Pd(II)的配位
數(shù)為。B-PdCL為團(tuán)簇分子,其結(jié)構(gòu)如圖(b)所示,則其分子式為。
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⑶粕與鹵離子也可以形成穩(wěn)定的配離子,已知配離子[Pt(IDC1J\[Pt(II)BrJ\[Pt(II)IJ2「的穩(wěn)定
性依次增強(qiáng),其可能的原因是。
⑷粕鎂合金在較低溫度下形成一種超結(jié)構(gòu)有序相,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)為apm。結(jié)構(gòu)中
有兩種八面體空隙,一種完全由銀原子構(gòu)成(例如),另一種由粕原子和鎮(zhèn)原子共同構(gòu)成(例如
①該晶體的化學(xué)式為。
②晶體中完全由鎮(zhèn)原子構(gòu)成的八面體空隙與由粕原子和鎮(zhèn)原子共同構(gòu)成的八面體空隙數(shù)目之比
為,兩種八面體空隙中心的最近距離為。
3
答案(DC(2)①C(未雜化的p軌道)一C(未雜化的p軌道)sP\sp②4Pd6cL2⑶隨著原子序
數(shù)的增加,Cl、Br、I的電負(fù)性依次降低,鹵原子與中心原子配位的能力依次增強(qiáng),形成配離子的穩(wěn)定性
依次增強(qiáng)(4)Ni3Pt(或PtNis)1:3yapm
4d
解析(i)Pd的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為4d;故Pd的價(jià)電子排布圖中能量最低的為o
⑵①乙烯中n鍵由兩個(gè)碳原子未參與雜化的P軌道肩并肩形成;CHaCHO中甲基上的C形成4個(gè)。鍵,
無(wú)孤電子對(duì),故采取sp,雜化,醛基中的C形成3個(gè)。鍵和1個(gè)口鍵,無(wú)孤電子對(duì),采取sp,雜化。②由
題圖(a)可知,Pd(II)的配位數(shù)為4;P-PdCL為團(tuán)簇分子,分子式為Pd6Cl12o
⑶配離子的穩(wěn)定性主要與以下幾個(gè)因素有關(guān),中心離子正電荷相同,半徑越小,越穩(wěn)定;共價(jià)性越顯著,
越穩(wěn)定;配位原子電負(fù)性越大,吸引電子能力越強(qiáng),則給出電子對(duì)并與中心原子配位的能力越弱,而題給
配離子穩(wěn)定性主要受電負(fù)性影響。
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⑷①由粕鎂合金晶胞,利用均攤法可知,1個(gè)晶胞中,Pt的個(gè)數(shù)為8>4=1,Ni的個(gè)數(shù)為6義33,故化學(xué)式
為Ni3Pt或PtNiao②完全由銀原子構(gòu)成的八面體空隙在晶胞的體心,粕原子和銀原子共同構(gòu)成的八面體
空隙在棱心,二者的數(shù)目之比為1:3,而兩種八面體空隙中心最近的距離是棱心和體心的距離,為與apm0
18.碳及其化合物在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用?;卮鹣铝袉?wèn)題:
⑴畫(huà)出基態(tài)碳原子的價(jià)電子排布圖:。
(2)1個(gè)H£0,分子中含有個(gè)。鍵;C。歹的空間結(jié)構(gòu)為,寫(xiě)出一種與C0『具有相同
空間結(jié)構(gòu)的分子:(填化學(xué)式)0
⑶CO易與人體的血紅蛋白結(jié)合,導(dǎo)致人體供氧不足而出現(xiàn)中毒癥狀。血紅雷白的局部結(jié)構(gòu)如下圖所示。
該結(jié)構(gòu)中碳原子的雜化類型為,配位原子為(填原子符號(hào))o第一電離能:L(0
1(0)(填“>”或
(4)①g-CsNa具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu),其中一種二維平面結(jié)構(gòu)如下圖所示,g-CsN,晶體中存在的微粒
間作用力不包括(填標(biāo)號(hào))O
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a.非極性鍵b.極性鍵
c.n鍵d.范德華力
②用硅原子替換氮化碳的部分碳原子可形成具有相似性質(zhì)的化合物(如下圖所示),該化合物的化學(xué)式
為.
(5)C與Mg、Ni可形成一種新型超導(dǎo)體,其立方晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。已知該晶胞密度為Pg?cm;若
C、Mg、Ni的原子半徑分別為apm、bpm、cpm,則其原子的空間利用率(即晶胞中原子體積占晶胞體
積的百分率)為o(用含a、b、c、P、NA的代數(shù)式表示,其中凡表示阿伏加德羅常
數(shù)的值)。
2s2p
答案⑴R用MI(2)5平面三角形SOK或BF3或其他合理答案)⑶sp:sp3N<
(4)aS1C2N4(5)4叫。(。)
639X1O30
2s2p
解析(1)C是6號(hào)元素,則基態(tài)碳原子的價(jià)電子排布圖為和IMMIo
0
II
⑵H2CO3的結(jié)構(gòu)式為H-O-C-O-H,則1個(gè)HzCOs分子含有5個(gè)。鍵;CO歹中心原子的價(jià)層電子對(duì)
數(shù)為3+1x(4+2-3X2)=3,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥模型可知,其空間結(jié)構(gòu)為平面三角形;根據(jù)等電子原理可
知,互為等電子體(即原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)相同的微粒)的微粒具有相同的空間結(jié)構(gòu),則一種與
CO/具有相同空間結(jié)構(gòu)的分子有S(X或BF3O
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⑶由題給血紅蛋白局部結(jié)構(gòu)圖可知,該結(jié)構(gòu)中部分碳原子形成4個(gè)。鍵,采用sp3雜化,部分碳原子形
成3個(gè)。鍵,采用sp2雜化,故該結(jié)構(gòu)中碳原子的雜化類型為sp\sp、配位原子是指提供孤電子對(duì)的原
子,由題圖可知配位原子為N。C、。是同一周期元素,同一周期從左往右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),
第IIA與第IIIA、第VA與第VIA反常,故第一電離能:L(0<L(0)。
⑷①g-C3M具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu),故有層與層之間的分子間作用力,N-C之間的極性鍵,含有雙
鍵故含有北鍵,則g-CN晶體中存在的微粒間作用力不包括非極性鍵;②從圖示中截取一小部分重復(fù)單
欠
元"用,一個(gè)單元中含有1個(gè)Si原子,4個(gè)N原子,4X2=2個(gè)C原子,則該化合物的化學(xué)式為SiCM。
⑸由題給晶胞結(jié)構(gòu),利用均攤法可知,1個(gè)晶胞中含有8X:=l個(gè)Mg,6義J=3個(gè)Ni,1個(gè)C,已知該晶胞密
oZ
度為Pg?cm;則1個(gè)晶胞的體積為1x24+3,9+1x12cm3=213加,而1個(gè)晶胞中原子的體積之和為
P%APNA
3
g?+9心+3X加3)x10"式則其原子的空間利用率為刎生要學(xué)Q巴!=
而cm
DTINAP??+7+3c?)
639X1O30°
解題技巧晶胞空間利用率的計(jì)算方法:①計(jì)算晶胞中含有幾個(gè)原子。②找出原子半徑r與晶胞邊長(zhǎng)a
的關(guān)系。③利用公式計(jì)算原子的空間利用率=晶胞中含有原子的體積X100%。
晶胞的體積
19.硅及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用。根據(jù)所學(xué)知識(shí),回答下列問(wèn)題:
⑴三甲基鹵硅烷[(CH3SiX,X為Cl、Br、口是重要的化工原料。
①氯元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為;按照核外電子排布對(duì)元素周期表分區(qū),溪元素位于一
區(qū);基態(tài)硅原子中有種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。
②Br、I的第一電離能的大小關(guān)系:L(Br)L⑴(填“大于”“小于”或“等于”)。
③常溫下,(CHKSil中Si—I鍵比(CH3SiCl中的Si-Cl鍵易斷裂的原因
是O
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⑵(CH,SiCl可作為下列有機(jī)合成反應(yīng)的催化劑。
0
①1個(gè)有機(jī)物A分子中采取sp2雜化的碳原子有
②有機(jī)物B的沸點(diǎn)低于對(duì)羥基苯甲醛(HCHO)的沸點(diǎn),其原因
是
③OLCN中。鍵與n鍵的個(gè)數(shù)比為,
⑶一種鈦硅碳新型材料可用作高鐵車體與供電網(wǎng)的連接材料。該材料的晶胞屬于六方晶系(a、b方向
的夾角為120。,c方向垂直于a、b方向,棱長(zhǎng)a+bWc),如圖甲所示;晶胞中碳原子的投影位置如圖乙所
①該鈦硅碳新型材料的化學(xué)式為,
②已知該新型材料的密度為4.51g-cm-3,且a、b的長(zhǎng)度均為307pm,阿伏加德羅常數(shù)的值用N.表示,
則c的長(zhǎng)度為pm(列出計(jì)算式)。
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答案⑴①3s23P5p14②大于③I原子半徑比Cl原子半徑大,導(dǎo)致Si—I鍵鍵能較小,較易斷裂;
而Si-Cl鍵鍵能較大,不易斷裂
⑵①7②鄰羥基苯甲醛主要形成分子內(nèi)氫鍵,而對(duì)羥基苯甲醛只能形成分子間氫鍵,所以后者的沸點(diǎn)
高于前者③5:2
⑶①TisSiCz②—於~^-―——
NAX號(hào)x307'xl0-川X4.51
解析(1)①基態(tài)C1原子的價(jià)電子排布式為3s23PM臭原子的價(jià)電子排布式為4s24P5,屬于p區(qū);基態(tài)硅
原子核外有14個(gè)電子,每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)各不相同,即有14種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。②同主族元素
自上而下第一電離能減小,故L(Br)>L(1)0③I原子半徑大于Cl原子半徑,Si-I鍵鍵能較小,較易斷
裂;而Si—C1鍵鍵能較大,不易斷裂。
⑵①苯環(huán)上的碳原子以及碳氧雙鍵中的碳原子為sp2雜化,共有7個(gè)。②有機(jī)物B為鄰羥基苯甲醛,能
形成分子內(nèi)氫鍵,而對(duì)羥基苯甲醛只能形成分子間氫鍵,故前者的沸點(diǎn)低于后者。③單鍵均為。鍵,1
個(gè)碳氮三鍵中有一個(gè)。鍵、兩個(gè)加鍵,故。鍵與冗鍵的個(gè)數(shù)比為5:2。
⑶①根據(jù)均攤法,1個(gè)晶胞中Ti原子的個(gè)數(shù)為8X1+4x;+4=6,Si原子的個(gè)數(shù)為8X;=2,C原子的個(gè)
數(shù)為4,燈、51、(:原子的個(gè)數(shù)比為6:2:4=3:1:2,故化學(xué)式為USiG。②晶胞的質(zhì)量為48x6+2皆2+12x4
g,密度為4.51g?cnf;故晶胞的體積為N誓ycm3=-~”譽(yù)pm,底面為邊長(zhǎng)307pm的菱形,
NAAfAx4.51AfAx4.51xlO
則底面積為fx307?pm;故c的長(zhǎng)度為一-=一—pm。
ZJU
zWAX^X307X10-X4.51
20.元素周期表中第四周期某些過(guò)渡元素(如Ti、Mn.Zn等)在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用?;卮鹣铝?/p>
問(wèn)題:
(1)鈦的應(yīng)用越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
①第四周期元素中,基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的有(填元素符號(hào))。
②鈦比鋼輕、比鋁硬,是一種新興的結(jié)構(gòu)材料。鈦的硬度比鋁大的原因
是O
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⑵鎰及其化合物的應(yīng)用研究是前沿科學(xué)之一。
①已知金屬鎰?dòng)卸喾N晶型,Y型鎰的面心立方晶胞俯視圖符合下列中的(選填字母編
號(hào))。
②三醋酸鎰[(CHaCOO)3Mn]是一種很好的有機(jī)反應(yīng)氧化劑。三醋酸鎰:(CHsCOO)3Mn]中陽(yáng)離子的價(jià)層電子
排布式中電子的自旋狀態(tài)(填“相同”或“相反”)。
③M小能形成配離子為八面體的配合物MnCL?nNH3,在該配合物的配離子中,立于八面體的中心。若
含1mol該配合物的溶液與足量AgNO,溶液作用可生成1molAgCl沉淀,則該配離子的化學(xué)式
為0
⑶比較Fe和Mn的第三電離能:A(Fe)L(Mn)(填“大于”或“小于”),原因
是O
⑷某鈣鈦型復(fù)合氧化物如圖,以A原子為晶胞的頂點(diǎn),A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,當(dāng)B位是V、Cr、
已知La為+3價(jià),當(dāng)代替A位置上的部分+2價(jià)元素時(shí),可形成復(fù)合鈣鈦礦化合物L(fēng)aArMnO”(x>0.9),此
時(shí)一部分+3價(jià)鎰轉(zhuǎn)變?yōu)?4價(jià),導(dǎo)致材料在某一溫度附近有反鐵磁一鐵磁、鐵磁一順磁轉(zhuǎn)變及金屬一半
導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變,則復(fù)合鈣鈦礦化合物中+3價(jià)鎬與+4價(jià)鎰的物質(zhì)的量之比為(用含x的代
數(shù)式表示)。
答案⑴①Ni、Ge、Se②Ti原子的價(jià)電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強(qiáng)⑵①D②相同③[加(陽(yáng))£1]+
⑶小于Mr?’的3d能級(jí)是半充滿的相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較難失去電子⑷2
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解析⑴①Ti是22號(hào)元素,價(jià)電子排布為3d24s;Ti的基態(tài)未成對(duì)電子數(shù)為2,同周期中未成對(duì)電子數(shù)
為2的價(jià)電子排布還有Ni(3d'4s2)、Ge(4s24P9、Se(4s24p4),共3種;②Ti原子的價(jià)電子數(shù)比Al多,金
屬鍵更強(qiáng)。⑵①金屬鎰的晶胞構(gòu)型和氯化鈉的相同,都屬于面心立方構(gòu)型,晶胞俯視圖符合的是D選
項(xiàng);②Mn是25號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理知,Mn的基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d54s;失電子時(shí),失去4s
軌道上的2個(gè)電子和3d軌道上的1個(gè)電子,標(biāo)骸外價(jià)電子排布為3d”,則電子的自旋狀態(tài)相同;③配離
子是八面體,即中心離子的配體共6個(gè),含1mol該配合物的溶液與足量AgNO,溶液作用可生成1mol
AgCl沉淀,說(shuō)明外界有1個(gè)Cr,其余C「和氨都在內(nèi)界,作為配體,外界帶一個(gè)單位負(fù)電荷,則整個(gè)內(nèi)界應(yīng)
帶一個(gè)單位正電荷,鎰離子帶兩個(gè)單位正電荷,氨不帶電荷,只需要一個(gè)帶負(fù)電荷的氯離子即可,故配離
+
子的化學(xué)式為[Mn(NHs)5C1]O(3)Fe的電子排布為[Ar]3d64slMn的電子排布為[Ar]3dzs;則Fe/的電子
排布為[Ar]3d6,Mn?’的電子排布為[Ar]3d5,Mn"的3d能級(jí)是半充滿相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較難失去電子,故第三
電離能A(Fe)較小。(4)設(shè)LaArMnOs中三價(jià)鎰與四價(jià)鎰的物質(zhì)的量分別是m和n,則有
3x+2(l-x)+3m+4n=6,m+n=l,解得m=x,n=bx,則LaAJnO,中三價(jià)鎰和四價(jià)鎰的物質(zhì)的量之比為J-。
/\
21.二甲基亞颯(H3cCH3)是一種重要的非質(zhì)子極性溶劑。銘和鎰等過(guò)渡金屬鹵化物在二甲基亞
颯中有一定溶解度,故可以應(yīng)用在有機(jī)電化學(xué)中?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)銘和鎰基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)之比為。
(2)已知:二甲基亞颯能夠與水和丙酮(CH3)分別以任意比互溶。
①二甲基亞颯分子中硫原子的雜化類型為。
②丙酮分子中各原子電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?
③沸點(diǎn):二甲基亞颯丙酮(填“>”或),原因?yàn)?
④二甲基亞颯能夠與水以任意比互溶的原因?yàn)椤?/p>
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⑶CrCL-6H20的結(jié)構(gòu)有三種,且銘的配位數(shù)均為6,等物質(zhì)的量的三種物質(zhì)電離出的氯離子數(shù)目之比為
3:2:1,對(duì)應(yīng)的顏色分別為紫色、淺綠色和藍(lán)綠色。其中淺綠色的結(jié)構(gòu)中配離子的化學(xué)式
為.
(4)已知硫化鎰(MnS)晶胞如圖所示,該晶胞參數(shù)a=120°,6=Y=90。。
①該晶體中鎰原子的配位數(shù)為,
②已知錨和硫的原子半徑分別nnm和enm,該晶體中原子的空間利用率為.(列出計(jì)算式
即可)。
答案(1)6:5
⑵①sp3②0〉C>H③〉二甲基亞颯相對(duì)分子質(zhì)量較大,分子間作用力較大,沸點(diǎn)較高④二甲基亞
颯與水均為極性分子,且能夠與水形成氫鍵
2+
⑶[Cr(H2O)5C1]
(4)①4②16黑萼X]00%
解析(1)Cr元素核外電子排布為[Ar]3d54s;有6個(gè)未成對(duì)電子,Mn元素核外電子排布為[Ar]3d54s;有
5個(gè)未成對(duì)電子,未成對(duì)電子數(shù)之比為6:5O
(3)外界的氯離子可以電離,結(jié)合題意可知紫色物質(zhì)為:Cr(H2O)JCl“淺綠色物質(zhì)為:Cr(H2O)5C1]C12?H20,
藍(lán)綠色物質(zhì)為:Cr(H20)4C12]Cl-2H20,所以淺綠色的結(jié)構(gòu)中配離子的化學(xué)式為[Cr(H2O)5cl產(chǎn)。
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(4)①據(jù)圖可知Mn原子位于S原子形成的四面體中心,所以Mn原子的配位數(shù)為4。②根據(jù)均攤法,1個(gè)
晶胞中Mn原子的個(gè)數(shù)為1+4義;=2,S原子的個(gè)數(shù)為1+8X:=2,所以原子總體積為2*3(川+簾)nn?;晶
3
胞底面為菱形,體積為0a2cnm,空間利用率為*4^義100%=等熟全X100%o
V3aze3V3aze
22.含碳、氮元素的化合物在航天或太陽(yáng)能電池領(lǐng)域都有重要作用。
(1)N必和(CHa)?NNHj勻可用作衛(wèi)星發(fā)射的主體燃料。
①N出的電子式為。
②NzH4的熔點(diǎn)懸)于(CH3)2NNH2,原因是o
⑵鈣鈦礦類雜化材料(CHsNH,)PbL在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
①基態(tài)Pb的價(jià)層電子排布式為。
②已知甲基的供電子能力強(qiáng)于氫原子,則維阿比(CH3NH接受質(zhì)子能力較弱的原因
是O
⑶(OLNHjPbL的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中B代表Pb:
①代表F的為。
②原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)可用于表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。其中,原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)A為(0,0,0),B為
則C的原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為。
③已知(CANHjPbL的摩爾質(zhì)量為Mg-moF1,則該晶體的密度P=g?enf?(設(shè)州為阿伏加德羅
常數(shù)的值)。
④該晶胞沿體對(duì)角線方向的投影圖為(填標(biāo)號(hào))。
第24頁(yè)共55頁(yè)
II:N:N:II
答案⑴①HH②N此分子中連接N原子的H原子數(shù)目多,存在氫鍵的數(shù)目多,而
(CH3NNH2只有一端可以形成氫鍵,另一端的兩個(gè)甲基基團(tuán)比較大,增加了位阻,導(dǎo)致N無(wú)法形成氫鍵,熔
點(diǎn)較N出的低
⑵①6s26Pz②甲基供電子能力強(qiáng)于氫原子,(CHJ2NH中含有兩個(gè)甲基,中心N原子負(fù)電性更大,接受質(zhì)
子能力更強(qiáng)
⑶①C②(1,另)③筆^④a
22CL^NA
解析(2)①鉛與碳同主族,位于第六周期IVA族,故基態(tài)Pb的價(jià)層電子排布式為6s26P)
⑶①B代表Pb2+,晶胞中A原子位于頂點(diǎn),C原子位于晶胞面心,一個(gè)晶胞中含A原子數(shù)目為8X1=1,含C
O
原子數(shù)目為6
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