2021届 高三化学二轮复习检测训练 物质的结构基础
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2021届高三化学二轮复习检测训练 物质的结构基础
1.氮(N)、硝(P)、砷(As)等第ⅤA 族元素的化合物在研究和生产中有重要用途,请回答下列问题:
(1)基态砷原子的价电子排布图为_______,第三周期元素的原子中,第一电离能大于磷原子的有_____种。
(2)氮族元素氯化物3333RH NH PH H (As 、、)的某种性质随R 的核电荷数的变化趋势如图一所示,则Y 轴可表示的氢化物(3RH )性质可能有_____ (填序号)。
A.稳定性 B.沸点时 C.R−H 键之间的键角 D.分子间作用力 E.
还原性
(3)经测定发现,某种25N O 固体由+2NO 和-3NO 两种离子组成,阳离子中N 原子的杂化方式是
___杂化,阴离子的空间构型为_______。
(4)乙二胺()2222H N-CH -CH -NH 与2CuCl 溶液可形成配离子(结构如图二)。
2+Cu 的配位数为___,1 mol 该配离子中含σ键为_____mol,乙二胺和三甲胺()33N CH ⎡⎤⎣⎦均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,其原因是___________________________。
(5)通常认为3Cu N 是离子晶体,其晶格能可通过图1的Born −Haber 循环计算得到。
通过图三中图1数据______(填“能”或“不能”)计算出Cu 原子的第一电离能,3Cu N 晶格能为_______-1kJ mol ⋅。
(6)3Cu N 晶胞如图三中图2所示,+Cu 的半径为 pm a ,-3
N 的半径为 pm b ,3Cu N 晶胞的密度为______-3g cm ⋅(列出计算式即可,阿伏加德罗常数的值用A N 表示)。
2.第23号元素钒在地壳中的含量并不少,我国四川攀枝花地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿。
(1)钒在元素周期表中的位置为________。
(2)在过渡金属元素Fe 、Ti 、Mn 、Zn 、V 中,基态原子核外单电子数最多的是________。
(3)过渡金属可形成许多羰基配合物,即CO 作为配体形成的配合物。
①CO 的等电子体有2N CN -、、________(任写一个)等。
②CO 作配体时,配位原子是C 而不是O ,其原因是______________________。
(4)过渡金属配合物常满足“18电子规则”,即中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18,如[][]35Fe(CO)Mn(CO)-
、等都满足这个规则。
①下列钒配合物中,钒原子满足18电子规则的是______。
A.()226V H O +
⎡⎤⎣⎦
B.[]46V(CN)-
C.[]6V(CO)-
D.()324V O -
⎡⎤⎣⎦
②化合物的熔点为138℃,其晶体类型为_______。
(5)2VCl (熔点1027℃)和2VBr (熔点827℃)均为六方晶胞,结构如图所示。
①2VCl 和2VBr 两者熔点差异的原因是_________________________。
②设晶体中阴、阳离子半径分别为r -和r +,该晶体的空间利用率为_________(用含
a c r r +-、、和的式子表示)。
3.微量元素硼对植物生长及人体健康有着十分重要的作用,也广泛应用于新型材料的制备。
(1)基态硼原子的价电子轨道表达式是______。
与硼处于同周期且相邻的两种元素和硼的第一电离能由大到小的顺序为______。
(2)晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体,其能自发地呈现多面体外形,这种性质称为晶体的______。
(3)B 的简单氢化物3BH 不能游离存在,常倾向于形成较稳定的26B H 或与其他分子结合。
①26B H 分子结构如图1所示,则B 原子的杂化方式为______。
② 氨硼烷()33NH BH 被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的成键原子是______,写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子______(填化学式)。
(4)以硼酸()33H BO 为原料可制得硼氢化钠()4NaBH ,它是有机合成中的重要还原剂。
4BH -的立体构型为_____。
(5)磷化硼(BP)是受高度关注的耐磨材料,可作为金属表面的保护层,其结构与金刚石类似,晶胞结构如图所示。
磷化硼晶胞沿z 轴在xy 平面的投影图中,B 原子构成的几何形状是_________。
4.继密胺树脂/石墨烯量子点复合微球新型白光发光材料后,2019年中国科学院福建物质结构研究所合成了首例缺陷诱导的晶态无机硼酸盐单一组分白光材料[][]2642Ba Sn(OH)B(OH)并获得了该化合物的LED 器件。
(1)基态O 原子能量最高的电子,其电子云在空间上有________________个延展方向;C 原子的基态电子排布式为________________。
(2)33NO SO -
与互为等电子体,空间构型为____________;苯-1,4-二硼酸甲基亚氨基二乙酸
酯的结构如图所示,硼原子和氮原子的杂化方式分别为____________、______________。
(3)石墨的熔点大于金刚石的熔点,试分析原因:________________。
(4)3Fe +可用SCN -检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(H S C N)--≡≡和异硫氰酸
(H N C S)-,这两种酸中沸点较高的是____________,试分析原因:
__________________________;热稳定性:3MgCO ______________(填“<”“>”或“=”)3BaCO 。
(5)超高热导率半导体材料——砷化硼(Bas)的晶胞结构如图所示(As 位于体内,B 位于顶点和面心),已知晶胞参数为a pm ,阿伏加德罗常数的值为A N ,As 原子到B 原子的最近距离为________________用含a 的式子表示),该晶体的密度是__________-3g cm ⋅(列出含a 、A N 的计算式即可)。
5.自然界中存在大量的金属元素和非金属元素,如铜、硫、氮、氧等。
回答下列问题: (1)4CuSO 和()32Cu NO 中阳离子核外电子排布式为__________。
N 、O 、S 元素的原子对键合
电子吸引力最大的是___________。
(2)在硫酸铜溶液中加入过量KCN 能生成配离子()2-
4Cu CN ⎡⎤⎣⎦,1 mol -CN 中含有π键
__________mol 。
与-CN 互为等电子体的离子或分子有__________(写出一种即可)。
(3) ()2+
34Cu NH ⎡⎤⎣⎦中,提供孤对电子的原子是___________。
()2-
4Cu CN ⎡
⎤⎣⎦中的两个3NH 被两个Cl -取代,能得到两种不同结构的产物,由此推知()2+
4Cu NH ⎡⎤⎣⎦的空间构型是__________(填
“平面正方形”或“正四面体”)。
(4)3NH 中N 原子的杂化方式是________,硫元素对应的含氧酸酸性是24H SO 强于23H SO ,其原因为_______。
(5)铜的一种氧化物晶体结构如图所示,该氧化物的化学式是___________。
若该晶体结构为长方体,其参数如图,阿伏加德罗常数为A N ,则该氧化物的密度为___________3g cm -⋅。
6.A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、Z 是原子序数依次增大的前四周期元素。
A 是周期表中原子半径最小的元素,B 、C 、D 三种非金属元素相邻,且它们的第电离能的顺序为B<D<C ,其中D 原子基态时2p 轨道有两个未成对电子;E 为前四周期电负性最大的主族元素;2F +与2D -具有相同的电子层结构;B 和G 同主族;Z +的各电子层都充满电子。
(1)基态Z 原子价电子的轨道表达式为__________________________。
(2)A 、B 形成的分子有多种,其中一种分子含有14电子,该分子中σ键和π键的个数分别是_____________。
(3)测定化合物AE 的相对分子质量时,实验测定值般高于理论值,其主要原因是___________________________。
(4)经X 射线探明,F 与D 形成的化合物的晶体结构与NaCl 的晶体结构相似,2F +的配位离子所构成的立体构型为_____________________。
(5)向Z 的硫酸盐溶液中加入过量氨水,生成的()344Z NH SO ⎡⎤⎣⎦中含有的化学键的类型有_____________。
A.离子键
B.极性共价键
C.非极性共价键
D.配位键 (6)2F G 晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为a m ,密度为31.94g cm -⋅。
①阿伏加德罗常数的值A N =______________(列出计算式)。
②2F G 晶胞的另一种表示中,4个F 处于如图所示立方体中G 对应的位置,则G 在该结构中所处的位置是_________________。
7.纳米磷化钴常用于制作特种钻玻璃,制备磷化钻的常用流程如图
(1)基态P 原子的核外电子排布式为________________。
P 在元素周期表中位于________________区。
(2) 中碳原子的杂化类型是_______________________;C 、N 、O 三种元素的
第一电离能由大到小的顺序是________________________(用元素符号表示)。
(3)23CO -中C 原子的价层电子对数为____________________,23CO -的空间构型为
_______________________。
(4)氧化钻的晶胞结构如图所示,已知距离最近且相邻的两个钴原子的距离为n pm 。
设A N 为阿伏加德罗常数的值,则该品胞的密度为________________3g cm -⋅(列出计算式即可)。
8.钙钛矿(3CaTiO )型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料,回答下列问题:
(1)基态Ti 原子的核外电子排布式为____________。
(2)Ti 的四卤化物熔点如下表所示,4TiF 熔点高于其他三种卤化物,自4TiCl 至4TiI 熔点依次升高,原因是____________。
3CaTiO 子间的作用力为__________,2+Ca 的配位数是__________。
(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为2+Pb 、I -和有机碱离子+
33CH NH ,其晶胞如图(b)所示。
其中2+Pb 与图(a)中__________的空间位置相同,有机碱+33CH NH 中,N 原
子的杂化轨道类型是__________;若晶胞参数为nm a ,则晶体密度为_________3g cm -(列出计算式)。
(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘,降低了器件效率和使用寿命。
我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐,提升了太阳能电池的效率和使用寿命,其作用原理如图(c)所示,用离子方程式表示该原理_______、_______。
9.2CdSnAs 是一种高迁移率的新型热电材料,回答下列问题:
(1)Sn 为ⅣA 族元素,单质Sn 与干燥2Cl 反应生成4SnCl 。
常温常压下4SnCl 为无色液体,
4SnCl 空间构型为 ,其固体的晶体类型为 。
(2)3NH 、3PH 、3AsH 的沸点由高到低的顺序为 (填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为 ,键角由大到小的顺序为 。
(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。
一种2Cd 配合物的结构如图所示,
1mol 该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 mol ,该螯合物中N 的杂化方式有种 。
(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。
四方晶系2CdSnAs 的晶胞结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
Cd
一个晶胞中有 个Sn ,找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn (用分数坐标表示)2CdSnAs 晶体中与单个Sn 键合的As 有 个。
10.【化学一选修3:物质结构与性质】
氮化物应用广泛,如叠氮化钠(3NaN )是典型的高能量密度含能材料,氮化硼是特殊的耐磨和切削材料,氮化铬、氮化钼等过渡金属氮化物常用作高强度材料。
回答下列问题: (1)Na 、N 、B 中,原子半径由大到小的顺序是_________。
(2)基态N 原子价层电子的电子排布图为________。
基态铬原子核外未成对电子数为_______。
(3)3NaN 中阴离子3N -是直线型离子。
1个3N -
中的σ键数目为______。
分子或离子中的大
π键可用符号n m ∏表示,其中m 代表参与形成的大π键原子数,n 代表参与形成的大π键电
子数(如2CO 分子中存在两个大π键43∏),则3N -中的大π键应表示为______。
(4)石墨型x (BN)转变为金刚石型x (BN)时,B 原子的杂化轨道类型由_____变为______。
金刚石型x (BN)的硬度比金刚石大,推测其原因是_______________________。
(5)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。
它属于填隙式氮化物,N 原子部分填充在Mo 原子立方晶格的八面体空隙中,晶胞结构如图所示。
氮化钼的化学式为______,如果让Li +填入氮化钼晶体的八面体空隙,一个晶胞最多可以填入_____个Li +。
氮化钼晶胞边长为 nm a ,晶体的密度ρ=______3g cm ⋅(列出计算式,设A N 为阿伏加德罗常数的值)。
参考答案
1.答案:(1);2;
(2)AC
;
(3)sp ;平面正三角形;
(4)4;26;乙二胺分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键; (5)不能;5643; (6)
()
323
A 2.06108N a b ⨯+
(2)Mn
(3)①22NO C +-
或 ②C 的电负性小于O ,对孤电子对吸引能力弱,给出电子对更容易
(4)①C ②分子晶体
(5)①两者均为离子晶体,Cl -半径小于Br -半径,2VCl 中晶格能大于2VBr ,故2VCl 熔点高于
2VBr ②
()3383π2100%r r -++
解析:(1)钒是23号元素,处于周期表中第四周期第ⅤB 族。
(2)Fe 、 Ti 、Mn 、ZN 、V 的价电子排布式分别为622252102323d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 3d 4s 、
、、、,核外单电子数分别为4、2、5、0、3,故基态原子核外单电子数最多的是Mn 。
(3)①等电子体具有相同的原子数和价电子数,与CO 互为等电子体的有22NO C +-、等。
②由于C 的电负性小于O ,吸引孤电子对能力弱,给出电子对更容易,故CO 作配体时,配位原子是C 而不是O 。
(4)①由题目信息可知()226V H O +
⎡⎤⎣⎦中V 最外层电子数为5-2+6×2=15,[]46V(CN)-
中V 最外
层电子数为5+4+6×2=21,[]6V(CO)-
中V 最外层电子数为5+1+6×2=18,()324V O -
⎡⎤⎣⎦中
V 最外层电子数为5+3+4×2=16,故本题选C 。
②该化合物熔点较低,属于分子晶体。
(5)①两者均为离子晶体,Cl -半径小于Br -半径,2VCl 的晶格能大于
2VBr ,故2VCl 的熔点高于2VBr 。
②由晶胞结构图可知,该晶胞中大球数目为2,小球数目为1,故大球为阴离子、小球为阳
离子,晶胞中阴、阳离子总体积()334
23
r r π-+=+,晶胞底面为菱形,锐角为60,棱长为a ,
则该晶体的空间利用率()33
24π2100%100%3r r c -+⎡⎤⎫=+÷⨯⨯=⎢⎥⎪⎪⎢⎥⎭⎣⎦。
3.答案:(1);C>Be>B
(2)自范性
(3)①3sp 杂化 ②N ;26C H (其他合理答案也可) (4)正四面体形 (5)正方形
解析:(1)基态硼原子的价电子轨道表达式是。
与硼处于同周期且相邻的两种元
素为Be 和C ,由于Be 的2s 轨道全充满,较稳定,所以其第一电离能大于B 的第一电离能,但比C 的第一电离能小,所以第一电离能由大到小的顺序为C>Be>B 。
(2)晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体,其能自发地呈现多面体外形,这种性质称为晶体的自范性。
(3)①26B H 分子中B 原子的杂化方式为3sp 杂化。
②氧硼烷()33NH BH 分子中存在配位键,提供孤电子对的成键原子是N 。
N 和B 的价电子数之和刚好是C 的价电子数的2倍,所以26C H 与氨硼烷互为等电子体。
(4)4BH -的立体构型为正四面体形。
(5)磷化硼晶体中4个B 原子分布在以正方体的中心为中心的正四面体的顶点的位置,其沿
z 轴在xy 平面的投影图中,B 原子构成的几何形状是正方形。
4.答案:(1)3;2221s 2s 2p (2)平面正三角形;2sp ;3sp
(3)石墨层内C —C 键的键长比金刚石中C —C 键的键长短,故石墨键能大,熔化时破坏的作用力强,熔点高
(4)异硫氰酸(H N C S)-;异硫氰酸分子中存在N —H 键,硫氰酸分子中存在S —H
键,N 原子的电负性大于S 原子,易形成分子间氢键;<
;
()
310A (7511)4
10N a -+⨯⨯ 解析:(1)基态O 原子能量最高的电子所在能级是2p ,其电子云在空间上有3个延展方向;碳原子的基态电子排布式为2221s 2s 2p 。
(2)3NO -
与3SO 的中心原子均有3对成键电子,且无孤对电子,空间构型为平面正三角形;根
据苯-1,4-二硼酸甲基亚氡基二乙酸酯的结构可知,B 原子的价层电子对数为3,故杂化方式为2sp ,N 原子的孤电子对数为1,成键电子对数为3,价层电子对数为4,故杂化方式为
3sp 。
(3)石墨层内碳原子采用的是2sp 杂化,石墨层内C —C 键的键长比金刚石内C —C 键的键长短,故石墨键能大,熔化时所需的能量更高。
(4)异硫氰酸分子中存在N —H 键,硫氰酸分子中存在S —H 键,N 原子的电负性大于S 原子易形成分子间氢键,故异硫氰酸的沸点较高;2Mg +半径小于2Ba +,故MgO 比BaO 的晶格能大,2Mg +更易形成稳定的氧化物,所以3MgCO 更易分解,热稳定性比3BaCO 差。
(5)As 原子到B 原子的最近距离是晶胞体对角线长度的
1
4
;该晶胞中含As 原子数为4,含B 原子数为11
86482⨯+⨯=,故晶体的密度()
33
10
A (7511)4g cm 10N a --+⨯=⋅⨯。
5.答案:(1)[]9Ar 3d 或2262691s 2s 2p 3s 3p 3d ;O
(2)2;222C CO N -
或或(其他合理答案也可)
(3)3NH 分子中的N ;平面正方形
(4)3sp ;24H SO 与23H SO 分别可表示为()22HO SO 和()2HO SO ,前者非羟基氧原子多于后者,
24H SO 中的S —O —H 中的O 的电子更偏向于S ,越容易电离出+H
(5)CuO ;
(
)
2
30
A 32010
N a b -⋅⨯
解析:(1)()432CuSO Cu NO 和中阳离子为2Cu +,Cu 是29号元素,核外电子排布式为
226261011s 2s 2p 3s 3p 3d 4s ,Cu 原子先失去4s 能级的1个电子,再失去3d 能级的1个电子形
成2Cu +,因此2Cu +的核外电子排布式是2262691s 2s 2p 3s 3p 3d ,也可写为[]9Ar 3d 。
元素的非金属性越强,其原子对键合电子吸引力越大,S 、O 、N 三种元素的非金属性O>N>S ,则三种元素的原子对键合电子的吸引力由大到小的顺序是O>N>S ,所以对键合电子吸引力最大的是O 。
(2)在CN -中存在碳氮叁键,其中含有个σ键,2个π键,则1 mol CN -中含有π键2mol 。
等电子体是指原子总数相同,价电子总数也相同的微粒,所以与CN -互为等电子体的
离子或分子有222C N CO -、、等。
(3)在()234Cu NH +
⎡⎤⎣⎦中,提供孤对电子的原子是配体3NH 分子中的N 。
由题意可知,
()234Cu NH +
⎡⎤⎣⎦
的空间构型是平面正方形。
(4) 3NH 中N 原子的价层电子对数531
342
-⨯=+
=,所以N 原子的杂化方式为3sp 杂化。
无机含氧酸的酸性强弱取决于非羟基氧原子数目的多少,24H SO 有2个非羟基氧原子,23H SO 有1个非羟基氧原子,因此24H SO 中S —O —H 中O 的电子更偏向于S ,更容易电离出氢离子,酸性更强,所以酸性24H SO 强于23H SO 。
(5)由题图可知,Cu 原子全部在晶胞体内,晶胞中Cu 原子个数为4,O 原子在晶胞顶点、
棱上、面上和体心,晶胞中O 原子个数为111
84214842
⨯+⨯+⨯+=,所以Cu 原子和O 原子
个数最简整数比为1:1,因此该物质的化学式为CuO 。
晶体密度
33
230230
A A 4(6416)320g cm g cm 1010
m V N a b N a b ρ----⨯+=
=⋅=⋅⨯⨯。
6.答案:(1)
(2)3;2
(3)HF 分子间存在氢键易形成缔合分子(HF)n (4)正八面体 (5)ABD (6)①
213
824428
101.94
a ⨯+⨯⨯⨯ ②顶点和面心 解析: A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、Z 是原子序数依次增大的前四周期元素,由A 是周期表中原子半径最小的元素”可知A 为H 元素;由“B 、C 、D 三种非金属元素相邻,且它们的第一电离能的顺序为B<D<C ,其中D 原子基态时2p 轨道有两个未成对电子”可推出B 、C 、D 分别为C 、N 、O 元素;由“E 为前四周期电负性最大的主族元素”可推出E 为F(氟)元素;由2+F 与2D -具有相同的电子层结构”可推出F 为Mg 元素;由“B 和G 同主族”可推出G 为Si 元素;由“的各电子层都充满电子”可推出Z 为Cu 元素。
( 1)基态Cu 原子价电子的轨道表达式为
(2)H 和C(碳)形成的含有14个电子的分子是HC CH ≡≡,乙炔分子中有3个σ键与2个π键。
(3)HF 分子间存在氢键,易形成缔合分子(HF)n ,故实验测得的相对分子质量偏高。
(4)MgO 的晶体结构与NaCl 的相似,则2Mg +周围有6个2O -,2O -所构成的立体构型为正八面体。
(5)()344Cu NH SO ⎡⎤⎣⎦中()234Cu NH +
⎡⎤⎣⎦与24SO -
之间为离子键,2Cu +与3NH 之间为配位键,3
NH 中N 与H 之间为极性共价键。
(6)①F 为Mg ,G 为Si ,2Mg Si 晶胞中Mg 的个数为111
861218824
⨯+⨯+⨯+=,Si 的个数为
4,则
(
)
3
7A 428824 1.9410
N a -⨯+⨯=⨯,解得21A 3
824428
101.94
N a ⨯+⨯=
⨯⨯。
②结合题给晶胞图知,在2Mg Si 晶胞的另一种表示中,4个Mg 处于题给立方体中Si 的位置,则在该结构中Si 应处于顶点和面心。
7.答案:(1)2322623[Ne]3s 3p 1s 2s 2p 3s 3p 或;p (2)2sp ;N>O>C (3)3;平面三角形
解析: (1)基态P 原子的核外电子排布式为2322623[Ne]3s 3p 1s 2s 2p 3s 3p 或,P 在元素周期表中位于p 区。
(2)尿素分子中C 原子上没有孤对电子,形成3个σ键,所以尿素分子中碳原子的杂化方式为2sp 杂化。
C 、N 、O 属于同一周期元素且原子序数依次减小,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的増大而呈增大趋势,但N 的2p 轨道半充满,较稳定,其第一电离能大于O ,故第一电离能由大到小的顺序是N>O>C 。
(3)23CO -
中C 原子的价层电子对数4232332
+-⨯=+
=,且不含孤电予对,故23
CO -
的空间构型为平面三角形。
(4)由题给晶胞图可知,一个晶胞中含钴原子数为1
11244
+⨯=,含氧原子数为
11
86482
⨯+⨯=,所以一个晶胞的质量A A 594164475g g m N N ⨯+⨯⨯=
=;由于距离最近且相邻的两个钻原子的距离为 pm?n
pm
,晶胞体积)3
10
3
10cm
V -=⨯,晶胞密
度3cm m
V ρ-=
=⋅。
8.答案:(1)22626221s 2s 2p 3s 3p 3d 4s
(2)4TiF 为离子化合物,熔点高,其他三种均为共价化合物,随相对分子质量的增大分子间作用力增大,熔点逐渐升高 (3)O >Ti >Ca ;离子键;12 (4)4+Ti ;3sp ;
213
A
620
10a N ⨯⨯ (5)3222Eu Pb
2Eu Pb +++++、232
2Eu I 2Eu 2I ++-++
解析:(1)T 是22号元素,其基态原子核外电子排布式为22626221s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 。
(2)4TiF 为离子化合物,熔点高4TiCl 、4TiBr 、4TiI 共价化合物,4TiCl ,4TiBr ,4TiI 为分子晶体,其结构相似,随相对分子质量的增大分子间作用力增大,熔点逐渐升高,故熔点由高到低的顺序为4444TiF TiI TiBr TiCl >>>。
(3)O 为非金属元素,其电负性在三种元素中最大,Ca 和Ti 同为第四期元素,金属性Ca 大于Ti 故电负性大小顺序为0>Ti>Ca ;金属阳离子与2O -之间形成离子键;图(a )晶胞中
2Ca +位于体心,2O -位于棱上,12条棱上每条棱上均有一个2O -,2Ca +的配位数为12。
(4)由图(a )和图(b )可以看出2Pb +和4Ti +空间位置相同;33CH NH +
中N 原子与2个H 原
子、1个C 原子形成三个共价键,与+H 形成一个配位键,故N 原子的杂化轨道类型为3sp ;
利用均摊法可知图(b )晶胞中I -个数是1632⨯=,33CH NH +个数是1818
⨯=,2Pb +个数为1,
晶胞体积为()3
710cm a -⨯,则晶胞密度2133A
62010g cm m V a N ρ-=
=⨯⋅⨯。
(5)由图(c )可知Pb 与3+Eu 反应生成2+Eu 和2+Pb ,根据氧化还原反应的规律可得反应的离子方程式为
3222Eu Pb
2Eu Pb +++
++,2+Eu 与2I 反应生成3+Eu 和I -,其离子方程式为
232
2Eu I 2Eu 2I ++-
++。
9.答案:(1)正四面体形;分子晶体
(2)333NH AsH PH 、、;333AsH PH NH 、、;333NH PH AsH 、、 (3)6;1
(4)4;(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0);4
解析:(1)Sn 为元素周期表中ⅣA 族元素,最外层有4个电子,故4SnCl 的中心原子Sn 的价电子对数为441
442
-⨯+
=,且均为成键电子对,故4SnCl 的空间构型为正四面体形。
由4
SnCl 常温常压下为液体的物理性质可知4SnCl 符合分子晶体的特点,故其为分子晶体。
(2)3NH 中存在分子间氢键,导致其沸点比与N 元素同主族的P 、As 元素的氢化3PH 、3AsH 沸点要高,而3PH 、3AsH 中均不存在分子间氢键,故影响3PH 、3AsH 沸点的因素为范德华力,相对分子质量越大,沸点越高,则沸点由高到低的顺序为3AsH 、3PH 、3NH 。
同主族元素,随着原子序数的递增,电负性逐渐减弱,则其气态氢化物中的成键电子对逐渐远离中心原子,致使成键电子对的排斥力降低,键角逐渐减小,故键角由大到小的顺序是3NH 、
3PH 、3AsH 。
(3)该螯合物中2Cd +与5个N 原子、2个O 原子形成化学键,其中与1个O 原子形成的为共价键,另外的均为配位键,故1 mol 该配合物中通过螯合作用形成6 mol 配位键。
该螯合物
中无论是硝基中的N 原子,还是3NO -
中的N 原子,还是六元环中的N 原子,N 均为2sp 杂
化,即N 只有1种杂化方式。
(4)由四方晶系2CdSnAs 晶胞及原子的分数坐标可知,有4个Sn 位于棱上,6个Sn 位于面上,则属于一个晶胞的Sn 的个数为4×1/4+6×1/2=4。
与Cd(0,0,0)最近的Sn 原子为
如图所示的a 、b 两个Sn 原子,a 位置的
Sn 的分数坐标为(0.5,0,0.25),b 位置的Sn 的分数坐标为(0.5,0.5,0)。
2CdSnAs 晶体中Sn 除与该晶胞中的2个As 键合外,还与相邻晶胞中的2个As 键合,故晶体中单个Sn 与4个As 键合。
10.答案:(1)Na>B>N
(2);6
(3)2;4
3∏
(4)2sp ;3sp ;硼氮键能比碳碳键能大
(5)2Mo N ;2;321A 49621410N a -⨯+⨯⨯或321
A 412
10N a -⨯
解析:。