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:
①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为__________________。N、O、S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
B.NH3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·mol-1
(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(与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Ca和D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Ca-D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9.0×10-23 cm3,储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙,体积不变),则LaNin中n=______________________(填数值);氢在合金中的密度为________(保留两位有效数字)。
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1:5,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-3,NA表示阿伏加德罗常数的值,则钴的相对原子质量可表示为_________________。
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。