原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素,核电荷数均小于36。已知X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键,且所有原子共平面;Z的L层上有2个未成对电子;Q原子的s能级与p能级电子数相等;R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料;T处于周期表的ds区,原子中只有一个未成对电子。
(1)Y原子核外共有________种不同运动状态的电子,基态T原子有________种不同能级的电子。
(2)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)由X、Y、Z形成的离子ZXY-与XZ2互为等电子体,则ZXY-中X原子的杂化轨道类型为__________________。
(4)Z与R能形成化合物甲,1 mol甲中含________ mol化学键,甲与氢氟酸反应,生成物的分子空间构型分别为_________________________。
(5)G、Q、R氟化物的熔点如下表,造成熔点差异的原因为___________________。
氟化物 | G的氟化物 | Q的氟化物 | R的氟化物 |
熔点/K | 993 | 1 539 | 183 |
(6)向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量,反应过程中的离子方程式
为________________________;________________________。
(7)X单质的晶胞如图所示,一个X晶胞中有________个X原子;
若X晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的体积为________ cm3(用代数式表示)。
为了纪念元素周期表诞生150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。回答下列问题:
(1)Ag与Cu在同一族,则Ag在周期表中_____(填“s”、“p”、“d”或“ds”)区。[Ag(NH3)2]+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键,则该配离子的空间构型是_____。
(2)表中是Fe和Cu的部分电离能数据:请解释I2(Cu)大于I2(Fe)的主要原因:______。
元素 | Fe | Cu |
第一电离能I1/kJ·mol-1 | 759 | 746 |
第二电离能I2/kJ·mol-1 | 1561 | 1958 |
(3)亚铁氰化钾是食盐中常用的抗结剂,其化学式为K4[Fe(CN)6]。
①CN-的电子式是______;1mol该配离子中含σ键数目为______。
②该配合物中存在的作用力类型有______(填字母)。
A.金属键 B.离子键 C.共价键 D.配位键 E.氢键 F.范德华力
(4)MnO的熔点(1660℃)比MnS的熔点(1610℃)高,其主要原因是________。
(5)第三代太阳能电池利用有机金属卤化物碘化铅甲胺(CH3NH3PbI3)半导体作为吸光材料,CH3NH3PbI3具有钙钛矿(AMX3)的立方结构,其晶胞如图所示。
①AMX3晶胞中与金属阳离子(M)距离最近的卤素阴离子(X)形成正八面体结构,则M处于_______位置,X处于______位置(限选“体心”、“顶点”、“面心”或“棱心”进行填空)。
③CH3NH3PbI3晶体的晶胞参数为a nm,其晶体密度为dg·cm-3,则阿伏加德罗常数的值NA的计算表达式为_________。
据科技日报报道,我国科学家研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂,在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将CH4氧化成含氧化合物。
请回答下列问题:
⑴在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中,某基态原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”,该原子的外围电子排布式为____________。
⑵在第四周期过渡金属中,基态原子第一电离能最大的元素是___________(填元素符号)。
⑶铜的焰色反应呈绿色,在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为________________。
⑷常温下,H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、 HCOOH等。
①CH3OH、HCHO、 HCOOH的沸点分别为64.7℃、-195℃、100.8℃,其主要原因是____________________;
②CH4和HCHO比较,键角较大的是_________,该分子的空间构型为____________。
⑸配离子中受配体的影响,中心离子同能级d轨道的能量不同,人们把1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量称为d的分裂能,用符号表示。分裂能大小一般与配体种类和中心离子所带电荷数有关。据此判断分裂能Δ[Co(H2O)6]2+________Δ[Co(H2O)6]3+(填“>”“<”或“=”,理由是____________。
⑹钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞如图所示。
①钴晶胞堆积方式的名称为____________;
②已知白铜晶胞的密度为dg∙cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。图2晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为____________pm(列出计算式)。
铁触媒是重要的催化剂,CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性:Fe+5CO=Fe(CO)5;除去CO的化学反应为:[Cu(NH3)2]OOCCH3+CO+NH3=[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3,
(1)Fe(CO)5又名羰基铁,常温下为黄色油状液体,则Fe(CO)5的晶体类型是_____,与CO互为等电子体的分子的电子式为______________。
(2)硝酸钾中NO3-的空间构型_____,与NO3-互为等电子体的一种非极性分子化学式为_____。
(3)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是________,配位体中提供孤对电子的原子是________。
(4)用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中,肯定有______形成.
a.离子键 b.配位键 c.非极性键 d.σ键
(5)铁和氨气在640 ℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构如图所示,
写出该反应的化学方程式____________________。 若两个最近的Fe原子间的距离为s cm,则该晶体的密度是__________g·cm-3。
下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数:
CH3COOH | H2CO3 | H2S | H3PO4 |
1.8×10-5 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | K1=9.1×10-8 K2=1.1×10-12 | K1=7.5×10-3 K2=6.2×10-8 K3=2.2×10-13 |
则下列说法中不正确的是( )
A.碳酸的酸性强于氢硫酸
B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定
C.常温下,加水稀释醋酸,增大
D.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离常数不变
下列有关平衡常数K的说法中正确的是( )
A.平衡常数与反应物或生成物的浓度变化无关,温度越高,平衡常数越大
B.时,固体在同体积、同浓度的氨水和溶液中的相比较,前者较小
C.时溶液中的大于时NaCl溶液中的
D.时,溶液的一级电离常数为,则溶液的水解常数