原子晶体是由原子直接通过共价键形成的空间网状结构的晶体,又称共价晶体,因其具有高熔沸点、硬度大、耐磨等优良特性而具有广泛的用途。
(1)晶体硅是良好的半导体材料,被广泛用于信息技术和能源科学等领域。晶体硅是与金刚石结构类似的晶体(其晶胞如图乙所示),硅晶体的1个晶胞中含_____个Si原子,在晶体硅的空间网状结构中最小环为_____元环,每最小环独立含有__________个Si原子,含1molSi原子的晶体硅中Si-Si键的数目为_____。
(2)金刚砂(SiC)也与金刚石具有相似的晶体结构(如图丙所示),在金刚砂的空间网状结构中,碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。试回答下列问题:
①金刚砂、金刚石、晶体硅的熔点由低到高的顺序是_____(均用化学式表示)。
②在金刚砂的结构中,一个碳原子周围结合了_____硅个原子,其键角是_____。
③金刚砂的结构中含有C、Si原子以共价键结合形成的环,其中一个最小的环上独立含有_个C-Si键
④金刚砂的晶胞结构如图甲所示,在SiC中,每个C原子周围最近等距的C原子数目为_____;若金刚砂的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中最近的两个碳硅原子之间的距离为_________pm(用代数式表示即可)。
铜及其化合物的用途非常广泛,回答下列问题:
(1)铜原子有 _____种不同运动状态的电子,亚铜离子的价电子排布式为:_____。
(2)铜能与类卤素(CN)2 反应生成 Cu(CN)2,1 mol (CN)2 分子中含有π键的数目为____,C、N 两元素可形成的离子 CN-,该离子的结构式为_____,请写出 CN-的一种等电子体_____(写化学式)。
(3)CuCl2 溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2 ]2+(En 是乙二胺的简写),结构如图所示
已知配合物的中心粒子的配位数指配位原子总数,则 Cu2+的配位数为_________, 该配离子中所含的非金属元素的电负性由小到大的顺序是_____;乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为____,乙二胺(En)和三甲胺 [N(CH3)3 ]均属于胺类,相对分子质量相近,但乙二胺的沸点却比三甲胺的沸点高得多,其原因是:_____。
(4)某 M 原子的外围电子排布式为 3s23p5,铜与 M 形成化合物的晶胞如图所示
①已知铜和 M 的电负性分别为 1.9 和 3.0,则铜与 M 形成的该种化合物属于__________(填“离子”或“共价”)化合物,其化学式为__________。
②铜和形成的晶体中每个 M 原子周围最近等距的铜原子数目为_____。
③已知该晶体的晶胞参数(即立方体晶胞的棱长)为 acm,则该晶体中两个相距最近的 M 原子之间的核间距为_____pm。
A、B、C、D、E、F六种元素原子序数依次增大,前四种为短周期元素,E、F位于第四周期。已知A是自然界中含量最多的元素;B、C、D同周期,且B在同周期元素中第一电离能最小;C的第一、二、三电离能分别为738 kJ·mol−1、1451 kJ·mol−1、7733 kJ·mol−1;D在同周期元素中(除稀有气体元素外)第一电离能最大;E元素为金属元素,常用于合成催化剂,其基态原子的价电子数为7;F元素的某种高价盐可用作城市饮用水的净水剂,比D的单质用于净水更安全环保,F基态原子的3d能级上有6个电子。
(1)试写出下列四种元素的元素符号:A_____;B_____;E_____;F_________。
(2)写出A、B两种元素组成的所有化合物的化学式:_____________。
(3)写出电解CD2的化学方程式:_____。
(4)E、F均为第四周期过渡金属元素,两元素的部分电离能数据列于下表:
元素 | E | F | |
电离能/ kJ·mol−1 | I1 | 717 | 759 |
I2 | 1509 | 1561 | |
I3 | 3248 | 2957 |
E元素位于第ⅦB族,请画出基态E2+的价电子排布图:_____,F元素在周期表中的位置是_____。比较两元素的I2、I3可知,气态基态E2+再失去1个电子比气态基态F2+再失去1个电子更难,对此你的解释是:_____。
下表为长式周期表的一部分其中的编号代表对应的元素.
请回答下列问题:
(1)表中属于 ds 区的元素是_____(填元素符号)它的基态原子的价电子排布式为_____。
(2)表中元素①的 6 个原子与元素③的 6 个原子形成的某种平面环状分子其分子式为________,其中元素③的原子的杂化类型为_____;①和⑥形成的一种常见四原子分子的化学式为______,其立体构型为_________。
(3)某元素原子的价电子排布式为 nsnnpn+1,该元素原子的电子层上未成对电子数为_____;该元素与元素①形成的最简单分子 X 的电子式为_____。
(4)元素⑤的电负性_____④元素的电负性(选填>、=、<下同);元素⑥的第一电离能_____原子序数为 16 的元素的第一电离能。
(5)用电子式表示元素④和⑦组成的化合物的形成过程_____。
(6)上表中元素⑤的氢氧化物为两性氢氧化物,请写出元素⑤的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:_____。
化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或折开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ/mol):P—P:198,P—O:360,O=O:498,则反应P4(白磷)+3O2=P4O6的反应热ΔH为
A.-1 638 kJ/mol B.+1 638 kJ/mol C.-126 kJ/mol D.+126 kJ/mol
下列有关晶体叙述中,正确的是( )
A.熔点 I2>Cl2;沸点 PH3>NH3
B.熔点 SiO2>CO2; C(CH3)4>(CH3)2CHCH2CH3>CH3CH2CH2CH2CH3
C.原子晶体的结构粒子是原子,故原子晶体都不导电
D.金属晶体的导电导热性均与自由电子密切相关