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铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途。请回答以下问题: (1)超细铜粉可用...

铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途。请回答以下问题:

(1)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等,其制备方法如下:

NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为__________________NOS三种元素的第一电离能大小顺序为____________(填元素符号)

②向CuSO4溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]SO4,下列说法正确的是________

A.氨气极易溶于水,原因之一是NH3分子和H2O分子之间形成氢键的缘故

BNH3分子和H2O分子,分子空间构型不同,氨气分子的键角小于水分子的键角

C[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,会析出深蓝色的晶体

D.已知3.4 g氨气在氧气中完全燃烧生成无污染的气体,并放出a kJ热量,则NH3的燃烧热的热化学方程式为:NH3(g)3/4O2(g)===1/2N2(g)3/2H2O(g) ΔH=-5a kJ·mol1

(2)铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的氧气变为臭氧(SO2互为等电子体)。根据等电子原理,O3分子的空间构型为________

(3)氯与不同价态的铜可生成两种化合物,其阴离子均为无限长链结构(如图所示)a位置上Cl原子(含有一个配位键)的杂化轨道类型为____________________

(4)如图是金属CaD所形成的某种合金的晶胞结构示意图,已知镧镍合金与上述CaD合金都具有相同类型的晶胞结构XYn,它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×1023 cm3,储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙,体积不变),则LaNinn______________________(填数值);氢在合金中的密度为________(保留两位有效数字)

 

1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) N>O>S AC V形 sp3杂化 5 0.083 g·cm-3 【解析】 (1)①NH4CuSO3中金属阳离子为Cu+,铜是29号元素,失去一个电子生成亚铜离子;N原子2p轨道为半充满结构,第一电离能大于O原子,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小; A、氨气分子与水分子之间存在氢键; B、氨气分子中N原子和水分子O原子均为sp3杂化,氨分子中N原子只有一对孤对电子,水分子中O原子有两对孤对电子; C、根据相似相溶可知,乙醇分子极性弱于水的极性; D、燃烧热的热化学方程式中,产物H2O为液态; (2)O3分子与SO2互为等电子体,等电子体具有相同的空间构型; (3)a位置上的Cl形成了2条单键,还有2对孤对电子; (4)由图可知,在晶胞上、下两个面上共有4个D原子,在前、后、左、右四个面上共有4个D原子,在晶胞的中心还有一个D原子。 (1)①NH4CuSO3中金属阳离子为Cu+,铜是29号元素,根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,该原子失去一个电子时,生成亚铜离子,失去的电子是最外层电子,所以亚铜离子的基态的电子排布式为:1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10;N原子2p轨道为半充满结构,第一电离能大于O原子,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以其第一电离能大小为N>O>S,故答案为1S22S22P63S23P63d10或[Ar]3d10;N>O>S; ②A、氨气分子与水分子之间存在氢键,氢键的存在使物质的溶解性显著增大,故正确; B、氨气分子中N原子和水分子O原子均为sp3杂化,氨分子中N原子只有一对孤对电子,水分子中O原子有两对孤对电子,根据价层电子对互斥理论可知,氨分子的键角大于水分子的键角,故错误; C、根据相似相溶可知,乙醇分子极性弱于水的极性,[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中溶解度降低,则[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇会析出深蓝色的晶体,故正确; D、表示燃烧热的热化学方程式中,产物H2O为液态,故错误; 故选AC,故答案为AC; (2)O3分子与SO2互为等电子体,SO2分子中S原子价层电子对数为3,孤对电子数为1,空间构型为V形,等电子体具有相同的空间构型,则O3分子空间构型为V形,故答案为V形; (3)a位置上的Cl形成了2条单键,还有2对孤对电子,故为sp3杂化,故答案为sp3杂化; (4)镧镍合金、Ca-D合金都具有相同类型的晶胞结构XYn,由图可知,在晶胞上、下两个面上共有4个D原子,在前、后、左、右四个面上共有4个D原子,在晶胞的中心还有一个D原子,故Ca与D的个数比为8×:(8×+1)=1:5,故n=5;晶胞体积为9.0×10-23cm3,LaNinH4.5合金中H的质量为=,氢在合金中的密度为=0.083 g·cm-3,故答案为0.083 g·cm-3。
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太阳能电池板材料除单晶硅外,还有氮、硼、硒、钛、钴、钙等元素组成的化学物质。

⑴钙原子基态时的电子排布式为____________________,金属钴堆积方式与镁相似,都属于六方最密堆积,其配位数是____

⑵氮元素的第一电离能在同周期中(稀有气体除外)从大到小排第___位;写出与NO3互为等电子体的一种非极性分子的化学式__________

⑶晶体硼的结构单元是正二十面体,每个单元中有12个硼原子(如图),其中有两个原子为10B,其余为11B,则该结构单元有_____________种不同的结构类型。己知硼酸(H3BO3)为一元弱酸,解释其为一元弱酸的原因______________。硼酸的结构与石墨相似,层内的分子以氢键相连,含1 mol硼酸的晶体中有___mol氢键。

⑷硒是动物体必需的营养元素。SeO2是硒的重要化合物,SeO2的价层电子对互斥模型是_______________

⑸在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚,并通入HC1至饱和,可得到配位数为6,组成为 TiCl3∙6H2O的晶体,该晶体中两种配体的物质的量之比为15,则该配离子的化学式为:__________________

⑹钴晶体的一种晶胞是一种体心立方结构(如图所示),若该晶胞的边长为a nm,密度为ρ g∙cm-3NA表示阿伏加德罗常数的值,则钴的相对原子质量可表示为_________________

 

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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) CrK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)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.

 

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铝、钛、钡(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-1I2=1820 kJ∙mol-1I3=2750 kJ∙mol-1I4=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(I1I2I3∙∙∙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CaCO3BaCO3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。

M中,碳原子的杂化类型有________________

M中,不含________填标号

A. π        B. δ        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+________个;NaAlH4晶体的密度为________ g∙cm-3(用含aNA的代数式表示)

 

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Na2FeO4Li4YiO12LiFePO4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________

PO43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)

[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ac均大于0

基态Na原子的第一电离能可表示为________

相同条件下,Li2O的晶格能________(“>”“<”“=”)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dρNA的代数式表示)

 

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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__________

MnO的熔点(1650)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)3THF的结构简式如图所示。

THF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)

BH4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________

Mn在晶体中的堆积方式为_______(简单立方”“体心立方面心立方最密”)堆积。

③若该晶胞的边长为a pmNA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

 

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