【化學(xué)--選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)
銅、鐵都是日常生活中常見(jiàn)的金屬,它們的單質(zhì)及其化合物在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛用途。
請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)超細(xì)銅粉可用作導(dǎo)電材料、催化劑等,其制備方法如下:
①Cu2+的價(jià)電子排布圖 ; NH4CuSO3中N、O、S三種元素的第一電離能由大到小順序?yàn)開(kāi)______________________(填元素符號(hào))。
②的空間構(gòu)型為_(kāi)____________,離子中心原子的雜化方式為 。
(2)請(qǐng)寫(xiě)出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 。
(3)某學(xué)生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成藍(lán)色沉淀,繼續(xù)加入過(guò)量氨水沉淀溶解,得到深藍(lán)色透明溶液,最后向該溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體。
①下列說(shuō)法正確的是
a.氨氣極易溶于水,是因?yàn)镹H3分子和H2O分子之間形成3種不同的氫鍵
b.NH3分子和H2O分子,分子空間構(gòu)型不同,氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角
c.Cu(NH3)4SO4所含有的化學(xué)鍵有離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵
d.Cu(NH3)4SO4組成元素中電負(fù)性最大的是氮元素
②請(qǐng)解釋加入乙醇后析出晶體的原因 .
(4)Cu晶體的堆積方式如圖所示,設(shè)Cu原子半徑為r,
晶體中Cu原子的配位數(shù)為_(kāi)______,晶體的空間利用率
為 ( ,列式并計(jì)算結(jié)果)。
(15分)
(1)①
N>O>S (1分)
②正四面體形(1分)sp3雜化(1分)
(2) 2Cu(NH3)42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4++SO42-(2分)
(3)① c(1分) ②乙醇分子極性比水分子極性弱,加入乙醇降低溶劑的極性,從而減小溶質(zhì)的溶解度(2分)
(4)12 (2分)
或 或 ( 或 74.8%,列式2分,結(jié)果1分,共3分)
解析試題分析:(1)①Cu2+的價(jià)層電子數(shù)是9個(gè),所以Cu2+的價(jià)電子排布圖為;N、O、S三種元素中由于N原子的2p軌道是半充滿狀態(tài),所以第一電離能最大;同主族元素,隨電子層數(shù)的增多,第一電離能逐漸減小,所以3種元素的第一電離能由大到小順序?yàn)镹>O>S
②SO42-的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+1/2(6+2-4×2)=4,所以空間構(gòu)型為正四面體型;SO32-離子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1/2(6+2-3×2)=4,所以中心原子的雜化方式為sp3雜化;
(2)由流程圖可知向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2時(shí)生成白色沉淀,根據(jù)所給沉淀的化學(xué)式書(shū)寫(xiě)離子方程式,所以離子方程式為2Cu(NH3)42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4++SO42-;
(3)①a.氨氣極易溶于水,是因?yàn)镹H3分子和H2O分子之間形成2種不同的氫鍵,N與H,O與H之間,錯(cuò)誤;b.NH3分子和H2O分子,分子空間構(gòu)型不同,氨氣是三角錐型,水是角形,氨氣分子的鍵角大于水分子的鍵角,錯(cuò)誤;c. Cu(NH3)4SO4所含有的化學(xué)鍵有離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵,硫酸根離子與配離子之間是離子鍵,N與H之間是共價(jià)鍵,氨氣與銅離子之間是配位鍵,正確;d. Cu(NH3)4SO4組成元素中電負(fù)性最大的是氧元素,錯(cuò)誤,答案選c;
②根據(jù)相似相容原理,極性分子易溶于極性溶劑,乙醇分子極性比水分子極性弱,加入乙醇降低溶劑的極性,從而減小溶質(zhì)的溶解度;
(4)Cu晶體的堆積方式是面心立方最密堆積,所以配位數(shù)是12;由圖可知,立方體的面的對(duì)角線長(zhǎng)是4r,所以立方體的棱長(zhǎng)a=2r,1個(gè)Cu的體積是4/3πr3,晶胞中Cu原子的個(gè)數(shù)是4個(gè),所以晶體的空間利用率為4×4/3πr3/a3=.
考點(diǎn):考查電子排布圖的書(shū)寫(xiě),元素第一電離能的判斷,空間構(gòu)型、雜化軌道的判斷,化學(xué)鍵類型的判斷,.離子方程式的書(shū)寫(xiě),晶胞的計(jì)算
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
疊氮化鈉(NaN3)是一種無(wú)色晶體,常見(jiàn)的兩種制備方法為
回答下列問(wèn)題:
(1)氮所在的周期中,電負(fù)性最大的元素是 ,第一電離能最小的元素是 。
(2)基態(tài)氮原子的L層電子排布圖為 。
(3)與N3-互為等電子體的分子為 (寫(xiě)出一種)。依據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,NO3-的空間構(gòu)型為 。
(4)氨基化鈉(NaNH2)和疊氮化鈉(NaN3)的晶體類型為 。疊氮化鈉的水溶液呈堿性,用離子方程式表示其原因: 。
(5)N20沸點(diǎn)(一88.49℃比NH3沸點(diǎn)(一33.34℃)低,其主要原因是
(6)安全氣囊的設(shè)計(jì)原理為
①氮分子中δ鍵和π鍵數(shù)目之比為 。
②鐵晶體中存在的化學(xué)鍵類型為 。
③鐵晶體為體心立方堆積,其晶胞如圖所示,晶胞邊長(zhǎng)為a cm,該鐵晶體密度為
(用含a、NA的表達(dá)式表示,其中NA為阿伏加德羅常數(shù))。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(15分)已知A、B、C、D四種短周期元素,它們的核電荷數(shù)依次增大。A原子、C原子的L能層中,都有兩個(gè)未成對(duì)的電子,C、D同主族。 E、F都是第四周期元素,E原子核外有4個(gè)未成對(duì)電子,F(xiàn)原子除最外能層只有1個(gè)電子外,其余各能層均為全充滿。根據(jù)以上信息填空:
⑴基態(tài)D原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào) ,該能層具有的原子軌道數(shù)為 ;
⑵E2+離子的價(jià)層電子排布圖是 ,F(xiàn)原子的電子排布式是 ;
⑶A元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中心原子采取的軌道雜化方式為 , B元素的氣態(tài)氫化物的VSEPR模型為 ;
⑷化合物AC2、B2C和陰離子DAB-互為等電子體,它們結(jié)構(gòu)相似,DAB-的電子式為 ;
⑸配合物甲的焰色反應(yīng)呈紫色,其內(nèi)界由中心離子E3+與配位體AB-構(gòu)成,配位數(shù)為6,甲的水溶液可以用于實(shí)驗(yàn)室中E2+離子的定性檢驗(yàn),檢驗(yàn)E2+離子的離子方程式為 ;
⑹某種化合物由D,E,F(xiàn)三種元素組成,其晶胞如圖所示,則其化學(xué)式為 ,該晶胞上下底面為正方形,側(cè)面與底面垂直,根據(jù)圖中所示的數(shù)據(jù)列式計(jì)算該晶體的密度:
d= g/cm3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(12分,每空2分)氮化鈉(Na3N)是科學(xué)家制備的一種重要化合物,它與水作用可產(chǎn)生NaOH和NH3。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)Na3N的電子式是_______;該化合物是由______鍵形成的_____(填“離子”或“共價(jià)”)化合物。
(2)Na3N與鹽酸反應(yīng)生成__________種鹽,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)方程式是 。
(3)比較Na3N中兩種微粒的半徑:r(Na+)__________r(N3-)(填“>”“=”“<”符號(hào))。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(16分)X、Y、Z、W是常見(jiàn)的四種短周期元素,其原子序數(shù)依次增大。其相關(guān)信息如下表:
元素 | 相關(guān)信息 |
X | X的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn |
Y | Y是空氣中含量最高的元素 |
Z | Z是地殼中含量最高的金屬元素 |
W | W的單質(zhì)是常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
圖A所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系中(具體反應(yīng)條件略),a、b、c和d分別為四種短周期元素的常見(jiàn)單質(zhì),其余均為它們的化合物,i的溶液為常見(jiàn)的酸,a的一種同素異形體的晶胞如圖B所示。
回答下列問(wèn)題:
(1)圖B對(duì)應(yīng)的物質(zhì)名稱是 ,其晶胞中的原子數(shù)為 ,晶體的類型為 。
(2)d中元素的原子核外電子排布式為 。
(3)圖A中由二種元素組成的物質(zhì)中,沸點(diǎn)最高的是 ,原因是 ,該物質(zhì)的分子構(gòu)型為 ,中心原子的雜化軌道類型為 。
(4)圖A中的雙原子分子中,極性最大的分子是 。
(5)k的分子式為 ,中心原子的雜化軌道類型為 ,屬于 分子(填“極性”或“非極性”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
A、B、C、D代表元素周期表中4種元素,請(qǐng)完成下列問(wèn)題
(1)A元素的基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子,次外層有2個(gè)電子,該元素氫化物比同族元素氫化物熔沸點(diǎn)高的原因是 ;第一電離能比后面一號(hào)元素大的原因是
(2)B元素與氧元素形成的一種化合物是含有4個(gè)原子18個(gè)電子的分子,該化合物的電子式為 ,若向該化合物的稀溶液中加入少量二氧化錳,有無(wú)色氣體產(chǎn)生,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(3)C元素的正三價(jià)離子的 3d軌道為半充滿狀態(tài),C元素的符號(hào)為 ,在同期表中位于 周期 族,原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(4)D元素位于元素周期表第四周期第ⅠB族,其基態(tài)原子的電子排布式為
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(1)寫(xiě)出氯原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖
(2)氯元素的原子在反應(yīng)中易 (填“得”或“失”) 個(gè)電子,表現(xiàn)出 性。
(3)氯元素的最高化合價(jià)為 ,最低化合價(jià)為 。
(4)氯元素的非金屬性 (填“強(qiáng)”或“弱”)于硫元素的非金屬性。
(5)寫(xiě)出氯元素、硫元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水合物的化學(xué)式并比較酸性強(qiáng)弱 。
(6)請(qǐng)寫(xiě)出下列物質(zhì)的電子式。NaCl H2O CO2 N2 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
下圖是元素周期表的一部分,針對(duì)表中的①~⑩中元素,填寫(xiě)下列空格:
(1)在這10種元素中,非金屬性最強(qiáng)的是 (填序號(hào));
(2)元素②⑧⑨以原子個(gè)數(shù)比1:1:1形成的化合物的結(jié)構(gòu)式為 ,元素②與⑨形成的18e-化合物的電子式 ;
(3)②⑨⑩三種元素形成的化合物M中原子個(gè)數(shù)比為3:4:2,電子總數(shù)為42,M中含有的化學(xué)鍵類型有 ;
(4)比較元素⑦⑧形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性: > (用化學(xué)式表示)
(5)元素⑤的氧化物與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式 。
(6)元素④和③形成的化合物屬于 化合物,用電子式表示其形成過(guò)程 。
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