【題目】新型鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池以其穩(wěn)定、高效、便宜和便于制造等優(yōu)點(diǎn)被科學(xué)家所青睞。這種鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池材料為層狀結(jié)構(gòu)。具體如圖1所示。

(1)基態(tài)Ti原子的電子排布式為____;同周期的基態(tài)原子與其未成對(duì)電子數(shù)相同的元素還有________種。

(2)光敏鈣鈦礦的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。

①寫出與CH3NH3+互為等電子體的一種分子的化學(xué)式:__,C、NO三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>____(用元素符號(hào)表示),CH3NH3+中含有的化學(xué)鍵類型有____。

②光敏鈣鈦礦的化學(xué)式為________;每個(gè)CH3NH3+周圍最近且等距離的Br-數(shù)目為__。

③若該光敏鈣鈦礦的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,晶胞參數(shù)為anm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為____ gcm-3(用含Ma、NA的代數(shù)式表示)。

(3)石墨炔的結(jié)構(gòu)如圖3所示,其中碳原子的軌道雜化類型是 _____ ,36 g石墨炔中含有σ鍵的數(shù)目為____。

【答案】1s22s22p63s23p63d24s2[Ar]3d24s2 3 CH3CH3 N>O>C 共價(jià)鍵,配位鍵 PbCH3NH3Br3 12 sp2、sp 3.5NA

【解析】

1Ti22號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理寫出基態(tài)Ti原子的電子排布式;Sc原子的未成對(duì)電子數(shù)為2,根據(jù)核外電子排布規(guī)律尋找同周期中未成對(duì)電子數(shù)為2的其它元素;

2)①與CH3NH3+互為等電子體的一種分子可以用C原子替換N原子與1個(gè)單位正電荷,為:CH3CH3;同周期隨原子序數(shù)增大,原子半徑逐漸減小,第一電離能呈增大趨勢(shì),N元素的2p能級(jí)為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),失去第一個(gè)電子需要的能量更高,故第一電離能最高;CH3NH3+中含有的化學(xué)鍵類型有共價(jià)鍵,配位鍵;

②根據(jù)均攤法,計(jì)算晶胞中CH3NH3+Pb2+、Br-的數(shù)目,進(jìn)而判斷化學(xué)式;頂點(diǎn)的CH3NH3+與面心Br-距離最近,每個(gè)面為2個(gè)晶胞共用,故每個(gè)CH3NH3+周圍最近且等距離的Br-數(shù)目為12;

③根據(jù)上一問(wèn)計(jì)算的微粒數(shù),先計(jì)算晶胞的質(zhì)量g,再計(jì)算晶體密度;

3)判斷C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù),從而判斷其雜化方式;石墨炔的晶胞中,每有1個(gè)取sp2雜化的碳原子,就有2個(gè)sp雜化的碳原子,則根據(jù)均攤法,可得每3個(gè)碳原子形成2+0.5+0.5+0.5=3.5個(gè)σ鍵,再計(jì)算36g石墨炔的碳原子物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算含有σ鍵的數(shù)目。

1Ti22號(hào)元素,基態(tài)Ti原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2[Ar]3d24s2;Sc原子的未成對(duì)電子數(shù)為2,同周期,基態(tài)原子與其未成對(duì)電子數(shù)相同,則元素原子的價(jià)電子排布式為3d84s2、4s24p2、4s24p4,共有3種;

故答案為:1s22s22p63s23p63d24s2[Ar]3d24s2;3

2)①與CH3NH3+互為等電子體的一種分子可以用C原子替換N原子與1個(gè)單位正電荷,該等電子體分子為:CH3CH3;同周期隨原子序數(shù)增大,原子半徑逐漸減小,第一電離能呈增大趨勢(shì),N元素的2p能級(jí)為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),失去第一個(gè)電子需要的能量更高,故第一電離能最高,第一電離能為:N>O>C;CH3NH3+中含有的化學(xué)鍵類型有共價(jià)鍵,配位鍵;

故答案為:CH3CH3;N>O>C;共價(jià)鍵,配位鍵;

②晶胞中,CH3NH3+數(shù)目為Pb2+數(shù)目為1,Br-數(shù)目為,則化學(xué)式為PbCH3NH3Br;

頂點(diǎn)的CH3NH3+與面心Br-距離最近,每個(gè)面為2個(gè)晶胞共用,故每個(gè)CH3NH3+周圍最近且等距離的Br-數(shù)目為12;

故答案為:PbCH3NH3Br3;12;

③晶胞質(zhì)量為g,晶體密度為;

故答案為:;

3)六元環(huán)上碳原子形成3個(gè)σ鍵,而碳碳三鍵中碳原子形成2個(gè)σ鍵,且均無(wú)孤電子對(duì),則C原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為3、2,分別采取sp2、sp雜化;石墨炔的晶胞中,每有1個(gè)取sp2雜化的碳原子,就有2個(gè)sp雜化的碳原子,則根據(jù)均攤法,可得每3個(gè)碳原子形成2+0.5+0.5+0.5=3.5個(gè)σ鍵,36g石墨炔含有碳原子為,故含有σ鍵的數(shù)目為3.5NA;

故答案為:sp2、sp;3.5NA。,

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列屬于酯化反應(yīng)的是( )

A.CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl

B.CH2 = CH2 + Br2CH2BrCH2Br

C.nCH2 = CH2

D.CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2CH3 + H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)裝置,研究常溫下,向30mL0.1mol·L1H2A溶液中逐滴加入等濃度NaOH溶液時(shí)pH的變化情況,并繪制出溶液中含A元素的微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系(如圖所示),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )

A.pH4.0時(shí),溶液中n(HA)約為2.73×104mol

B.該實(shí)驗(yàn)應(yīng)將左邊的酸式滴定管換成右邊的堿式滴定管

C.常溫下,含有等物質(zhì)的量濃度的NaHANa2A的混合溶液:pH3.0

D.0.1mol·L1NaHA溶液中存在c(A2)c(HA)c(H2A)0.1mol·L1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25℃時(shí),向100 mL 0.1 molL-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 molL-1 NaOH溶液,得到的溶液pHNaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖(H2SO4視為二元強(qiáng)酸)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A. a點(diǎn)時(shí)溶液的pH<1

B. c點(diǎn)時(shí)離子濃度大小順序?yàn)椋?/span>c(Na)>c(SO42-)>c(NH4+)

C. de段上的點(diǎn)均滿足關(guān)系式:c(NH4+)+c(Na)>2c(SO42-)

D. a點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中,溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)科學(xué)家以MoS2為催化劑,在不同電解質(zhì)溶液中實(shí)現(xiàn)常溫電催化合成氨,其反應(yīng)歷程與相對(duì)能量模擬計(jì)算結(jié)果如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

A. Li2SO4溶液利于MoS2對(duì)N2的活化

B. 兩種電解質(zhì)溶液環(huán)境下從N2→NH3的焓變不同

C. MoS2(Li2SO4溶液)將反應(yīng)決速步(*N2*N2H)的能量降低

D. N2的活化是N≡N鍵的斷裂與N—H鍵形成的過(guò)程

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】反應(yīng)O2(g) +2H2(g) = 2H2O(l)過(guò)程中的能量變化如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是(

A.ΔH1 < 0

B.ΔH2為該反應(yīng)的反應(yīng)熱

C.ΔH3為氫氣的燃燒熱

D.ΔH1= ΔH3ΔH2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是( )

A.CO2通過(guò)Na2O2使其增重a g時(shí),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為a/28NA

B.60gSi02中含Si—O鍵的個(gè)數(shù)為2NA

C.10g49%的硫酸與10g49%H3PO4溶液中所含的氧原子數(shù)均為0.2NA

D.CON2為等電子體,22.4LCO氣體與lmol N2所含的電子數(shù)相等

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者施羅克等人發(fā)現(xiàn)金屬鉬的卡賓化合物可以作為非常有效的烯烴復(fù)分解催化劑。工高溫業(yè)上冶煉鉬的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程為①;②;③;④;⑤用還原劑將還原成金屬鉬。下列說(shuō)法正確的是( )

A.煅燒產(chǎn)生的尾氣可直接排放

B.是金屬氧化物,也是堿性氧化物

C.是一種強(qiáng)酸

D.利用、分別還原等量的,所消耗還原劑的物質(zhì)的量之比為

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是(

A.1L0.5mol/LNaHCO3溶液中含有的HCO3-數(shù)目小于0.5NA

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,在光照條件下反應(yīng)生成HCl分子數(shù)為

C.容器中2molNO1molO2充分反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA

D.電解精煉銅時(shí)陽(yáng)極減輕32 g,電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目一定為NA

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案