氮、铬及其相关化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态N原子的核外电子排布式为___,Cr位于元素周期表第四周期___族。
(2) Cr与K位于同一周期且最外层电子数相同,两种元素原子第一电离能的大小关系为___;Crcl3的熔点(83℃)比CrF3的熔点(1100℃)低得多,这是因为___。
(3) Cr的一种配合物结构如图所示:
①阴离子C1O4-的空间构型为___形。
②配离子中,中心离子的配位数为___,N与中心原子形成的化学键称为___键。
③配体H2 NCH2 CH2 NH2(乙二胺)中碳原子的杂化方式是______ ,分子中三种元素电负性从大到小的顺序为___
(4)氮化铬的熔点为1770℃,它的一种晶体的晶胞结构如图所示,其密度为5. 9 g·cm -3,氮化铬的晶胞边长为___(列出计算式)nm.
铝、钛、钡(第2主族)等元素在能源、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
⑴与钛同周期的所有副族元素的基态原子中,最外层电子数与基态钛原子相同的元素有________种。基态Ti2+的最外层电子排布式为________________。
⑵铝的逐级电离能数据为:I1=580 kJ∙mol-1、I2=1820 kJ∙mol-1、I3=2750 kJ∙mol-1、I4=11600 kJ∙mol-1。请分析数据规律,预测钡的逐级电离能的第一个数据“突跃”点出现在________之间(用I1、I2、I3∙∙∙等填空。
⑶已知第ⅡA族元素的碳酸盐MCO3热分解的主要过程是:M2+结合碳酸根离子中的氧离子。则CaCO3、BaCO3的分解温度较高的是________________(填化学式),理由是________________。
⑷催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合,其结构如图1所示。
①M中,碳原子的杂化类型有________________。
②M中,不含________填标号。
A. π键 B. δ键 C. 配位键 D.氢键 E. 离子键
⑸氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料,其晶胞结构如图2所示,为长方体。写出与AlH4-空间构型相同的一种分子_______________(填化学式)。NaAlH4晶体中,与AlH4-紧邻且等距的Na+有________个;NaAlH4晶体的密度为________ g∙cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
Na2FeO4、Li4YiO12和LiFePO4均可用作电极材料。请回答下列问题:
⑴基态Fe3+的价层电子轨道表达式为________;同周期元素中,基态原子的未成对电子数与基态Fe3+相同的元素为________。
⑵PO43-的空间构型为________,其中P原子的杂化方式为________;写出一种与PO43-互为等电子体且中心原子与P不同主族的阴离子:________(填离子符号)。
⑶[Ti(H2O)6]Cl3为紫色晶体,其中1mol阳离子中所含δ键的数目为________;配位键中提供孤电子对的原子为________(填元素符号)。
⑷已知物质间的转化关系如图甲所示,其中a、c均大于0。
①基态Na原子的第一电离能可表示为________。
②相同条件下,Li2O的晶格能________(填“>”“<”或“=”)ckJ∙mol-1,原因为________________________________。
③Na2O的立方晶胞结构如图乙所示。若紧邻的两个Na+之间的距离为d pm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度为ρ g∙cm-3,则Na的摩尔质量可表示为_______g∙mol-1(用含有d、ρ、NA的代数式表示)。
锰的单质及其化合物的用途非常广泛回答下列问题:
⑴基态锰原子的外围电子排布式为______________________,其d轨道中未成对电子数为__________。
⑵MnO的熔点(1650℃)比MnS的熔点(1610℃)高原因是_____________________________________。
⑶锰的一种配合物的化学式为Mn(BH4)2(THF)3,THF的结构简式如图所示。
①THF中的元素的电负性从大到小的顺序是__________________。
②与Mn2+形成配位键的原子为______(填元素符号)。
③BH4-的空间构型为_______,其中B原子的杂化轨道类型为________。
④写出两种与BH4-互为等电子体的分子或离子___________。
⑷一种磁性材料的单晶胞结构如图所示。
①该晶胞中碳原子的原子坐标为________。
②Mn在晶体中的堆积方式为_______(填“简单立方”“体心立方”或“面心立方最密”)堆积。
③若该晶胞的边长为a pm,NA表示阿伏加德罗常数的数值,则该晶体密度的表达式为ρ = ___________________ g∙cm-3。
硼、铍及其化合物的应用正日益被重视。
⑴最重要的含铍矿物是绿柱石,含2%铬(Cr)的绿柱石即为祖母绿。基态Cr原子有______种运动状态的电子,基态Cr原子价电子的轨道表示式为______________。
⑵铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有___填标号。
A. 都属于p区主族元素 B. 电负性都比镁大
C. 第一电离能都比镁大 D.氯化物的水溶液pH均小于7
⑶铍、铝晶体都是由金属原子密置层在三维空间堆积而成(最密堆积)。铍的熔点(1551K)比铝的熔点(930K)高,原因是_______________________。
⑷硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子的球棍模型如右图所示,其中硼原子的杂化方式为_________,配位键存在于_________原子之间。
⑸B4C可用于宝石等硬质材料的磨削、研磨等,其熔点为2350℃,沸点为3500℃,B4C属于____________晶体。
⑹层状硼酸铍的组成为H2BeB4O8。其中Be、B、O的电负性从大到小的顺序为___________;Be、B、O的第一电离能从大到小的顺序为___________。
⑺BeO立方晶胞如图所示。若BeO晶体的密度为g∙cm-3,则晶胞参数a= ________nm(NA数值用6.02×1023表示)
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碳及其化合物有许多用途。回答下列问题:
⑴碳元素有12C、13C和14C等核素。下列对12C基态原子结构的表示方法中,对电子运动状态描述最详尽的是_______(填标号)。
A. B.
C.1s22s22p2 D.
基态13C原子核外有________种不同空间运动状态的电子。
⑵K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3+与CN-之间的化学键的类型为________,该化学键能够形成的原因是________。
⑶有机物是________(填“极性”或“非极性”)分子;该有机物中存在sp3杂化的原子,其对应元素的第一电离能由大到小的顺序为________。
⑷乙二胺(H2NCH2CH2NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,两者相对分子质量接近,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是________。
⑸碳酸盐中的阳离子不同,热分解温度就不同。下表为四种碳酸盐的热分解温度和金属阳离子半径:
碳酸盐 | MgCO3 | CaCO3 | SrCO3 | BaCO3 |
热分解温度/℃ | 402 | 900 | 1172 | 1360 |
金属阳离子半径/pm | 66 | 99 | 112 | 135 |
随着金属阳离子半径的增大,碳酸盐的热分解温度逐步升高,原因是________。
⑹石墨的晶体结构和晶胞结构如图所示。已知石墨的密度为ρg∙cm-3,C—C键长为γ cm,阿伏加德罗常数的值为NA,则石墨晶体的层间距为________cm。