2012年12月,我國成功實現(xiàn)殲—15飛機在“遼寧號”航母上的起降實驗,建造航母平臺和艦載飛機離不開如鈦、物質A等材料。請回答下列問題:
(1)寫出鈦基態(tài)原子的核外電子排布式:___________________________。
(2)已知元素A處于第3周期,其原子的第一至第四電離能數(shù)據(jù)如表所示:
電離能(kJ/mol)
I1
I2
I3
I4
A
738
1 451
7 733
10 540
 
①A的元素符號為________。
②與元素A同周期的電負性最大的元素為________(填元素符號),該元素能與同周期的另一種非金屬元素形成5原子分子,該分子的中心原子采用的雜化方式是________,該分子的空間構型為________。
(3)鈦鎂合金是制造高性能飛機的重要材料。已知鈦、鎂金屬均采用六方最密堆積(),下列說法正確的是________(填序號)。
A.用鈦鎂合金來制造高性能飛機,主要由于其價格昂貴,制造出的飛機能賣個好價錢
B.在高溫下切割金屬鈦不會產(chǎn)生任何安全事故
C.鈦、鎂金屬晶體中,其配位數(shù)均為12
D.金屬鈦的熔點很高(1 668 ℃),與金屬鍵關系不大
(4)鈣鈦型復合氧化物(如圖所示)可用于制造航空母艦中的熱敏傳感器,該晶體以A原子為晶胞的頂點,A可以是Ca、Sr、Ba或Pb,當B是V、Cr、Mn或Fe時,這種化合物具有很好的電化學性能。用A、B、O表示鈣鈦型復合氧化物晶體的化學式為________。
 (1)1s22s22p63s23p63d24s2(或[Ar]3d24s2)
(2)①Mg、贑l sp3雜化 正四面體
(3)C (4)ABO3
 (1)鈦的原子序數(shù)為22,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2。(2)①由元素A的電離能數(shù)據(jù)可知,第一和第二電離能相對較小,第三和第四電離能相對較大,故元素A應為第3周期ⅡA族的Mg。②與Mg同周期的電負性最大的元素為Cl,與Cl同周期的非金屬元素還有Si、P、S,但能與Cl形成5原子分子的元素為Si,SiCl4中Si原子采用sp3雜化,該分子的空間構型為正四面體。(3)選項A,用鈦鎂合金來制造高性能飛機與材料的結構和性質有關,并不在于其價格昂貴。選項B,由金屬鈦在元素周期表中的位置可知,鈦是一種較活潑的金屬,高溫下能與空氣中的O2等反應,從而出現(xiàn)嚴重的安全事故。選項C,鈦、鎂金屬晶體中,原子周圍最近且等距離的鈦、鎂原子數(shù)均為12,所以其配位數(shù)均為12。選項D,金屬的熔點高低是由金屬鍵的強弱決定的。(4)根據(jù)“均攤法”,一個晶胞中含有A原子的數(shù)目為8×1/8=1,含有B原子的數(shù)目為1,含有O原子的數(shù)目為6×1/2=3,故該晶體的化學式為ABO3。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

我國化學家在“鐵基(氟摻雜鐠氧鐵砷化合物)高溫超導”材料研究上取得了重要成果,該研究項目榮獲2013年度“國家自然科學獎”一等獎。
(1)基態(tài)Fe2+的核外電子排布式為_________________。
(2)氟、氧、砷三種元素中電負性值由大到小的順序是__________(用相應的元素符號填空)。
(3)Fe(SCN)3溶液中加人NH4F,發(fā)生如下反應:Fe(SCN)3+6NH4F=(NH4)3FeF6+3NH4SCN。
①(NH4)3FeF6存在的微粒間作用力除共價鍵外還有_________(選填序號,下同)。
a.配位鍵    b.氫鍵    c.金屬鍵    d.離子鍵
②已知SCN中各原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結構,則C原子的雜化方式為_____________,該原子團中鍵與個數(shù)的比值為___________________。
(4)FeCl3晶體易溶于水、乙醇,用酒精燈加熱即可氣化,而FeF3晶體熔點高于1000oC,試解釋兩種化合物熔點差異較大的原因:_______________________________。
(5)氮、磷、砷雖為同主族元素,但其化合物的結構與性質是多樣化的。
①該族氫化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某種性質隨R的核電荷數(shù)的變化趨勢如右圖所示,則Y軸可表示的氫化物(RH3)性質可能有________。

a.穩(wěn)定性        b.沸點      c.R—H鍵能      d.分子間作用力
②碳氮化鈦化合物在汽車制造和航空航天等領域有廣泛的應用,其結構是用碳原子取代氮化鈦晶胞(結構如圖)頂點的氮原子,據(jù)此分析,這種碳氮化鈦化臺物的化學式為______。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

硼元素在化學中有很重要的地位,硼及其化合物廣泛應用于永磁材料、超導材料、富燃料材料、復合材料等高新材料領域。
(1)三氟化硼在常溫常壓下為具有刺鼻惡臭和強刺激性的無色有毒腐蝕性氣體,其分子的立體構型為________,B原子的雜化類型為________。
(2)磷化硼是一種受到高度關注的耐磨涂料,它可用作金屬的表面保護層。圖(a)是磷化硼晶體的晶胞示意圖,則磷化硼的化學式為________,該晶體的晶體類型是________。
(3)正硼酸(H3BO3)是一種片層狀結構白色晶體,層內的H3BO3分子間通過氫鍵相連[如圖(b)]。
①硼酸分子中B最外層有________個電子,1 mol H3BO3的晶體中有________mol氫鍵。
②硼酸溶于水生成弱電解質一水合硼酸B(OH)3·H2O,它電離生成少量[B(OH)4]和H離子。則硼酸為________元酸,[B(OH)4]含有的化學鍵類型為________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

第4周期元素由于受3d能級電子的影響,性質的遞變規(guī)律與短周期元素略有不同。
Ⅰ.第4周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大,總趨勢是逐漸增大的。鎵(31Ga)的基態(tài)原子的電子排布式是           ;31Ga的第一電離能卻明顯低于30Zn的,原因是                                                   
                                                     。 
Ⅱ.第4周期過渡元素的明顯特征是形成多種多樣的配合物。
(1)CO和NH3可以和很多過渡金屬形成配合物。CO與N2互為等電子體,CO分子中C原子上有一對孤電子對,C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結構,則CO的結構式可表示為    。NH3分子中N原子的雜化方式為    雜化,NH3分子的空間立體構型是    。 
(2)如圖甲所示為二維平面晶體示意圖,所表示的化學式為AX3的是    。 

(3)圖乙為一個銅晶胞,此晶胞立方體的邊長為a cm,Cu的相對原子質量為64,金屬銅的密度為ρ g/cm3,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為    mol-1(用含a、ρ的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

已知:A、B、C、D為周期表1~36號中的元素,它們的原子序數(shù)逐漸增大。A的基態(tài)原子有3個不同的能級,各能級中電子數(shù)相等;C的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與A原子相同;D的基態(tài)原子的M電子層上有4個未成對電子。
請回答下列問題:
(1)D是元素周期表中第________周期,第________族的元素;其基態(tài)原子的外圍電子排布式為________。
(2)A、B、C、D四種元素中,電負性最大的是________(填元素符號)。
(3)由A、B、C形成的離子CAB與AC2互為等電子體,則CAB中A原子的雜化方式為________。B的氫化物的沸點遠高于A的氫化物的沸點的主要原因是________________________________________________________________。
(4)D能與AC分子形成D(AC)5,其原因是AC分子中含有________________。D(AC)5常溫下呈液態(tài),熔點為-20.5 ℃,沸點為103 ℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷D(AC)5晶體屬于________(填晶體類型)。
(5)SiO2的晶胞可作如下推導:先將NaCl晶胞中的所有Cl去掉,并將Na全部換成Si原子,再在每兩個不共面的“小立方體”中心處各放置一個Si原子便構成了晶體Si的一個晶胞。再在每兩個相鄰的Si原子(距離最近的兩個Si原子)中心連線的中點處增添一個O原子,便構成了SiO2晶胞,故SiO2晶胞中有________個Si原子,________個O原子。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

決定物質性質的重要因素是物質結構。請回答下列問題。
(1)紫外光的光子所具有的能量約為399 kJ·mol-1。根據(jù)下表有關蛋白質分子中重要化學鍵的信息,說明人體長時間照射紫外光后皮膚易受傷害的原因: 。 
組成蛋白質的最簡單的氨基酸中的碳原子雜化類型是    。 
共價鍵
C—C
C—N
C—S
鍵能/(kJ·mol-1)
347
305
259
 
(2)C、—CH3(甲基)、C都是重要的有機反應中間體,有關它們的說法中正確的是(  )
A.它們均由甲烷去掉一個氫原子所得
B.它們互為等電子體,碳原子均采取sp2雜化
C.C與NH3、H3O+互為等電子體,幾何構型均為三角錐形
D.C中的碳原子采取sp2雜化,所有原子均共面
E.兩個—CH3(甲基)或一個C和一個C結合均可得到CH3CH3
(3)金屬陽離子含未成對電子越多,則磁性越強,磁記錄性能越好。離子型氧化物V2O5和CrO2中,適合作錄音帶磁粉原料的是    。 
(4)某配合物的分子結構如下圖所示,其分子內不含有    (填序號)。 
A.離子鍵 B.極性鍵 C.金屬鍵 D.配位鍵 E.氫鍵 F.非極性鍵

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

有a、b、c、d、f五種前四周期元素,原子序數(shù)依次增大,a、b、c三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級,第一電離能I1(a)<I1(c)<I1(b)且其中基態(tài)b原子的2p軌道處半充滿狀態(tài),已知bc2+與ac2互為等電子體,d為周期表前四周期中電負性最小的元素,f的原子序數(shù)為29。請回答下列問題。(如需表示具體元素請用相應的元素符號)
(1)寫出bc2+的電子式__________,基態(tài)f原子的核外電子排布式為___________。
(2)b的簡單氫化物極易溶于c的簡單氫化物,其主要原因是                 。

(3)化合物甲由c、d兩種元素組成,其晶胞如甲圖,甲的化學式___________。
(4)化合物乙的部分結構如乙圖,乙由a、b兩元素組成,硬度超過金剛石。①乙的晶體類型為________________________,其硬度超過金剛石的原因是_________________________。
②乙的晶體中a、b兩種元素原子的雜化方式均為___________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

A、B、C、D、E、F為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大,其中A含有3個能級,且每個能級所含的電子數(shù)相同;C的最外層有6個運動狀態(tài)不同的電子;D是短周期元素中電負性最小的元素;E的最高價氧化物的水化物酸性最強;F除最外層原子軌道處于半充滿狀態(tài),其余能層均充滿電子。G元素與D元素同主族,且相差3個周期。
(1)元素A、B、C的第一電離能由小到大的是_______用元素符號表示)。
(2)E的最高價含氧酸中E的雜化方式為_______。
(3)F原子的外圍電子排布式為________________________________________,F(xiàn)的晶體中原子的堆積方式是下圖中的_______(填寫“甲”、“乙”或“丙”)。

(4)DE,GE兩種晶體,都屬于離子晶體,但配位數(shù)不同,其原因是______________________。
(5)已知DE晶體的晶胞如下圖所示:若將DE晶胞中的所有E離子去掉,并將D離子全部換為A原子,再在其中的4個“小立方體”中心各放置一個A原子,且這4個“小立方體”相鄰。位于“小立方體”中的A原子與最近的4個A原子以單鍵相連,由此表示A的一種晶體的晶胞(已知A — A鍵的鍵長acm, NA表示阿伏加德羅常數(shù)),則該晶胞中含有個   A原子,該晶體的密度是_____g/cm3。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

已知:①A的簡單陰離子核外有2個電子,B元素原子最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的3倍,E原子基態(tài)3p原子軌道上有2個未成對電子,其單質晶體類型屬于分子晶體,F(xiàn)元素原子序數(shù)為26。
②X、Y和Z為第三周期元素,其原子的第一至第四電離能如下表:

回答下列問題:
(1)B元素原子核外已成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的____倍。
(2)X、Y、Z的電負性從大到小的順序為____(用元素符號表示)。
(3)分子式為A2B、A2E的兩種物質中   __更穩(wěn)定(用化學式表示),原因是____。
(4)X的氯化物的熔點比Y的氯化物的熔點____,原因是____。
(5)F的氯化物FCl3與KSCN溶液反應顯紅色,該反應的離子方程式為____。等電子體指的是原子總數(shù)相同.價電子總數(shù)相同的分子.離子或基團,據(jù)此定義寫出離子SCN的一種等電子體____。
(6)F的一種常見配合物F(CO)3常溫下呈液態(tài),熔點為- 20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷F(CO)5的晶體類型為    。F元素的單質晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如
圖所示。在面心立方晶胞中F原子的配位數(shù)為____,體心立方晶胞的密度可表示為____。(F的原子半徑為r)

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