自然铜

首页 » 常识 » 问答 » 物质结构与性质2
TUhjnbcbe - 2024/5/5 16:36:00

1.Ⅰ.SiC、BN、GaAs等是人工合成半导体的材料,具有高频、大功率和抗辐射等优点。请回答:

(1)Ga的第一电离能失去的是___________能级的电子。

(2)B、C、N的电负性由大到小排列为___________。

Ⅱ.卤素化学丰富多彩,能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。

(3)拟卤素(CN)2、(SCN)2与卤素单质结构相似、性质相近,分子中所有原子都满足8电子结构。(SCN)2对应的酸有两种,测得硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S),其原因是___________。

(4)卤化物RbICl2在加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质,A的化学式为___________;I3+属于多卤素阳离子,其空间构型为___________。

(5)卤素互化物如IBr、ICl等与卤素单质结构和性质相似。Cl2、IBr、ICl沸点由高到低的顺序为___________。

(6)请推测①HC1O4、②HIO4、③H5IO6[可写成(HO)5IO]三种物质的酸性由强到弱的顺序为________(填序号)。

III.金属铁是生活中最常见的金属,其晶胞为体心立方堆积。

(7)其晶胞的俯视图为____(填字母序号)。

(8)若铁的密度为ag/cm3,则铁晶胞中最近的两个铁原子的核间距离是____pm(列表达式即可)。

2.乙二胺在电刷镀铜溶液中能起到稳定剂的作用。回答下列问题。

(1)基态Cu原子最高能级组电子数为___________个。

(2)CuCl2溶液与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)可形成配离子,如图所示:

①配离子中含有的化学键类型有___________。

②C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是___________。

③乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为___________。乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是___________。

(3)温度升高时,NaCl晶体出现缺陷,如图所示(当图中方格内填入Na+时,恰好构成氯化钠晶胞的1/8,此时晶体的导电性大大增强,导电性增强的原因___________;在氯化钠晶体中两个相邻Cl-之间的间隙小于Na+直径,则___________是Na+最可能通过途径迁移到空位处(填图中序号)。

·

(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①原子A的原子坐标为(0,0,0),原子B的原子坐标为___________。

②若合金的密度为ρg/cm3,Ni原子之间最短距离为___________nm(列出计算式)。

3.过渡金属及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。

(1)基态钛原子的价电子排布图为___________,与钛同周期的过渡元素中,基态原子的成对电子数与钛相同的有___________种,金属钛是一种新兴的结构材料,其硬度比金属镁和铝大的原因是___________。

(2)在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至饱和,可得到配位数为6、组成为TiCl3·6H2O的晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为2∶4,则由该配合离子组成的晶体化学式还可以写为___________。

(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。含铜废液可以利用铜萃取剂M,通过如下反应实现铜离子的富集,进行回收。

①M所含元素的第一电离能最大的是___________(用元素符号表示)。

②X化合物中中心原子铜的配位数是___________,上述反应中断裂和生成的化学键有___________。

(4)金红石(TiO2)是含钛的主要矿物之一、其晶胞结构(晶胞中相同位置的原子相同)如下图所示。

①A、B、C、D4种微粒,其中钛原子是___________(填代号)。

②若A、B、C的原子坐标参数分别为A(0,0,0)、B(0.69,0.69,1)、C(1,1,1),则D的原子坐标参数为D(0.19,___________,___________);该化合物的密度为___________g·cm-3(用含a、c、NA的代数式表示)。

4.自然界中存在大量的钠、镁、铝、铁、铜等金属元素,氧、氮、硅、硫等非金属元素,它们的单质及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用。

(1)请写出Cu的基态原子核外电子排布式_______

6.铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物在生活中有广泛应用。

(1)基态Fe3+的电子排布式为___。

(2)FeCl3的熔点为℃,沸点为℃。FeCl3的晶体类型是__。FeSO4常作补铁剂,SO的立体构型是__。

(3)羰基铁[Fe(CO)5]可作催化剂、汽油抗暴剂等。1mol其分子中含__molσ键。

(4)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为__;Fe2+与O2-的最短核间距为__pm。

(5)某研究小组为了探究一种含铁无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成了如图实验:

另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40g固体1。

①X的化学式是___,在惰性气流中加热X至完全分解的化学方程式为__。

②白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是__(用化学反应方程式表示)。

7.第四周期过渡元素铁、锰在太阳能电池、磁性材料等科技方面有广泛的应用,回答下列问题:

(1)在现代化学中,常利用_____上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析。

(2)写出Mn的外围电子排布式_____;比较铁与锰的第三电离能(I3):铁____锰(填“”“=”或“”),原因是_____。

(3)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂,其结构如图1所示。此物质中碳原子的杂化方式是____。

(4)配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的分子式为___;已知(CN)2是直线型分子,并具有对称性,则(CN)2中π键和σ键的个数比为_____。

(5)如图是晶体Fe3O2的晶胞,该晶体是一种磁性材料,能导电。

①晶胞中三价铁离子处于氧离子围成的_____(填空间结构)空隙。

②解释Fe3O4晶体能导电的原因_____。

③若晶胞的体对角线长为anm,则Fe3O4晶体的密度为___g·cm-3(阿伏加德罗常数用NA表示)。

8.硒是人体内不可缺少的微量元素,且硒及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题:

(1)基态Se原子的核外价电子排布图为_____。

(2)“依布硒”是一种有机硒化物,具有良好的抗炎活性,其结构简式如图所示。“依布硒”中Se原子的杂化类型为_______,元素Se、O、N的第一电离能由大到小的顺序为____。

(5)室温时,SeF6是一种气体,与SF6具有相似的结构,则熔、沸点大小:SeF6___SF6(填“”或“<”或“=”)。

(6)二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键,其光响应原理可用下图表示。已知光的波长与其能量成反比,则图中实现光响应的波长:λ1____λ2(填“”或“<”或“=”),其原因是____。

(7)我国科学家在真空条件下煅烧钴箔和硒粉,合成了具有优异电催化性能的硒化钴,其晶胞结构如下图所示。该硒化钴的化学式为___,晶体密度为____g·cm-3(用含a和c的式子表示,阿伏加德罗常数的值为NA)。

9.苏州大学研究团队对LETO材料(LiCexEu1-xTiO4)的电化学性能进行了研究,并基于微观尺度对其进行了改进。回答下列问题:

(1)Ti的核外电子排布式为___;TiCl4分子中,Ti原子的杂化方式为__。

(2)第一电离能顺序:INIO,原因是__。

(3)解释Li的焰色现象:___。

(4)某种LETO材料晶体结构示意图如图,晶体中O2-与Ti4+的个数比m=___。研究团队向上述LETO材料中掺入Ce3+以改善其电化学性能,掺入Ce3+的LETO的化学式可表示为LiCexEu1-xTiOm。掺入不同数量的Ce3+时,晶格参数发生相应的变化如表所示:

请分析,随x值的增大,晶格体积增大的原因可能是__。LETO材料依靠填充在TiOm多面体层间的Li+的迁移导电,随着x值的增大,推测材料的导电性能力将___(填“增强”“减弱”或“不变”)。

(5)Ni2+与Li+半径大小接近,但在晶格中很难迁移,当LETO材料中混有Ni2+时,Ni2+会部分取代___(填“Li+”“Ti4+”“Eu3+”或“O2-”)的位置,这可能会导致___(填选项标号)。

A.Li+在材料中迁移困难B.充放电循环稳定性欠佳C.电容量损失

11.铜及其化合物应用广泛。请回答下列问题:

(1)铜原子价层电子排布式为______,K3CuF6的名称为______。

(2)钾和铜都是第四周期元素,且原子的最外层电子数相同,铜的熔沸点远大于钾的原因是______。

(3)在高温下,Cu2O比CuO稳定,从离子的电子层结构角度分析,其主要原因是______。

(4)CuSO4·5H2O结构示意图如图:

①CuSO4·5H2O中不存在的相互作用有______(填序号,下同)。加热该蓝色胆矾晶体得到白色硫酸铜固体破坏的相互作用有______。

A.离子键B.极性键C.非极性键D.配位键E.氢键

②硫酸铜中SO的空间构型为_____,其中心原子的杂化类型是_____。

(5)铜镍合金的立方晶胞结构如图所示:

①原子B的分数坐标为_____;

②若该晶体密度为dg·cm-3,则铜镍原子间最短距离为_____pm。

14.分析下图信息,结合所学内容解答问题。

回答下列问题:

(1)①第三周期某元素的前5个电子的电离能如图1所示。该元素是_______填元素符号,判断依据是_______。

(5)在某种含镁、镍、碳3种元素的超导材料晶体中,镁原子和镍原子一起以立方最密堆积方式形成有序结构.结构中的两种八面体空隙,一种完全由镍原子构成,另一种由镍原子和镁原子共同构成,碳原子只填充在由镍原子构成的八面体空隙中,晶胞如图7所示。

①组成该晶体的化学式为_______。

②完全由镍原子构成的八面体空隙与由镍原子和镁原子共同构成的八面体空隙的数量比为_______。

③若取碳原子为晶胞顶点,则镍原子位于晶胞的_______位置。

15.年12月17日凌晨1时59分,“嫦娥五号”首次实现了我国地外天体采样返回,标志着我国航天事业迈出了一大步。带回的月壤中包含了H、O、N、Al、S、Cd、Zn、Ti、Cu、Au、Cr等多种元素。回答下列问题:

(1)锌(Zn)、镉(Cd)位于同一副族相邻周期,Cd的原子序数更大,则基态Cd原子的价电子轨道表示式(电子排布图)为___。

(2)S与O可形成多种微粒,其中SO42-的空间构型为__;液态SO3冷却到.8K时,能得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图所示,此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是__。

(3)重铬酸铵为桔黄色单斜结晶,常用作有机合成催化剂,Cr2O的结构如图所示。则1mol重铬酸铵中含σ键与π键个数比为__。

(4)α—Al2O3是“嫦娥五号”中用到的一种耐火材料,具有熔点高(℃)、硬度大的特点,主要原因为__。

(5)一种铜金合金具有储氢功能,其晶体为面心立方最密堆积结构,晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,则Au原子的配位数为___。该储氢材料储氢时,氢分子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与ZnS的结构相似(如图),该晶体储氢后的化学式为__。

(6)“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金,其结构单元如图所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部),已知该结构单元底面(正六边形)边长为anm,该合金的密度为ρg·cm-3,则高为h=__nm(列出计算式,NA为阿伏加德罗常数的值)。

16.元素周期表中第四周期某些过渡元素(如Ti、Mn、Zn等)在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题:

(1)钛的应用越来越受到人们的

1
查看完整版本: 物质结构与性质2