1.[2020吉林长春第一次质量监测,10分]第23号元素钒在地壳中的含量并不低,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 ,基态V原子电子占据的最高能级的电子云轮廓图为 。
(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N2、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与配体提供的电子数之和等于18,如[Fe(CO)5]、[Mn(CO)5]-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 (填标号)。 A.[V(H2O)6]2+ B.[V(CN)6]4- C.[V(CO)6]-
D.[V(O2)4]3-
②化合物的熔点为138 ℃,其晶体类型为 。
2.[2020湖北部分重点中学新起点考试,15分]美国医学家证实了三价铬离子(Cr3+)是构成葡萄糖耐量因子的重
要组成部分,能够增强胰岛素的作用。构成葡萄糖耐量因子和蛋白质的元素有C、H、O、N、S、Cr等。 (1)Cr的价电子排布式为 。 (2)O、N、S、Cr的第一电离能由大到小的顺序为 。
-(3)SO2分子的VSEPR模型的名称为 ,SO2 3中心原子的杂化方式为 。
(4)CO2分子立体构型的名称为 ,它的等电子体中属于分子的有 (任写一种)。
(5)实验式为CrCl3·6H2O的化合物有三种异构体,其中一种可表示为[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O,该物质配离子中提供孤电子对的原子为 ,配位数为 。
+(6)NH3分子可以与H+结合生成NH4,这个过程发生改变的是 (填序号)。
a.微粒的空间构型 b.N原子的杂化类型
c.H—N—H的键角 d.微粒的电子数
(7)由碳元素形成的某种晶体的晶胞结构如图所示,若阿伏加德罗常数的值为NA,晶体密度为ρ g·cm-3,则该晶胞的棱长为 pm。
3.[新情境][15分]2018年,中科院大连化物所化学研究团队在化学链合成NH3研究方面取得新进展,该研究中涉及的物质有Ni-BaH2/Al2O3、Fe-K2O-Al2O3、Cs-Ru/MgO等,相关研究成果发表于《自然》上。 请回答下列问题:
(1)基态Fe原子核外电子占据最高能层的符号为 ,Ni位于周期表中的 区。
(2)元素的第一电离能:Mg (填“>”或“<”)Al。H、N、O的电负性由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(3)NH3分子中中心原子的杂化方式为 ,与NH3互为等电子体的粒子是 (填粒子符号,任写一种)。
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(4)已知MgO的熔点为2 852 ℃,CaO的熔点为2 614 ℃,二者的晶体类型为 ,MgO的熔点高于CaO的原因是 。
(5)研究发现,只含Ni、Mg和C三种元素的晶体竟然也具有超导性,该晶体的晶胞结构如图所示:
①与C原子紧邻的Ni原子有 个。
②已知该晶胞中a原子的坐标参数为(1,0,0),b原子的坐标参数为(,,0),则c原子的坐标参数为 。
③已知该晶体的密度为d g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中Ni原子、Mg原子之间的最短距离为 pm(用含d、NA的代数式表示)。
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4.[以元素周期表与周期律为切入点考查物质结构与性质][15分]A、B、C、D、E代表前四周期原子序数依次
增大的五种元素。A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3;工业上电解熔融C2A3制取C的单质;B、E均除最外层只有2个电子外,其余各层全充满,E位于元素周期表的ds区。回答下列问题:
(1)B、C中第一电离能较大的是 (填元素符号),基态D原子的价电子排布图为 。 (2)DA2分子的VSEPR模型是 。
(3)实验测得C与氯元素形成化合物的实际组成为C2Cl6,其球棍模型如图所示。已知C2Cl6在加热时易升华,与过量的NaOH溶液反应可生成Na[C(OH)4]。
①C2Cl6属于 晶体(填晶体类型),其中C原子的杂化轨道类型为 杂化。 ②[C(OH)4]-中存在的化学键有 。
(4)B、C的氟化物晶格能分别是2 957 kJ·mol-1、5 492 kJ·mol-1,二者相差很大的原因是 。
(5)D与E所形成化合物晶体的晶胞如图所示: ①在该晶胞中,E的配位数为 。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。图示晶胞中,原子的坐标参数a为(0,0,0);b为(,0,);c为(,,0)。则d原子的坐标参数为 。
③已知该晶体的密度为ρ g·cm-3,则晶胞中两个D原子之间的最短距离为 pm(列出计算式即可)。
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1.[2020湖北武汉部分学校质量监测,15分]铁被称为“第一金属”,铁及其化合物在生产、生活中有广泛用途。
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(1)铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用 摄取铁元素的原子光谱。 (2)FeCl3的熔点为306 ℃,沸点为315 ℃。由此可知 FeCl3属于 晶体。 FeSO4常作净水剂和补铁
-剂,SO24的立体构型是 。
(3)铁氰化钾 K3[Fe(CN)6]是检验 Fe2+的重要试剂。 ①基态N原子的轨道表达式为 。
②写出一种与铁氰化钾中配体互为等电子体的极性分子的化学式 。 ③铁氰化钾中,所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 ④铁氰化钾中,不存在 (填标号)。 A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键 E.金属键
??表示,其中m代表(4)有机金属配位化合物二茂铁[(C5H5)2Fe]是汽油中的抗震剂。分子中的大π键可用符号Π??6参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π6),则
中的
大π键应表示为 ,其中碳原子的杂化方式为 。
(5)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1 mol Fe(CO)5分子中含 mol 配位键。 (6)某种磁性氮化铁的结构如图所示,N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。其中铁原子周围距离最近的铁原子个数为 ;六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磁性氮化铁的晶体密度为 g·cm-3(列出计算式)。
2.[2020湖北八校第一次联考,15分]新型钙钛矿型太阳能电池以其稳定、高效、便宜等优点被科学家所青睐。这种钙钛矿型太阳能电池材料为层状结构,如图1所示。
(1)基态Ti 的电子排布式为 ;同周期的基态原子与其未成对电子数相同的元素还有 种。
(2)光敏钙钛矿的晶胞结构如图2所示。
+
①写出与CH3NH3互为等电子体的一种分子的化学式: ,C、N、O三种元素的第一电离能由+大到小的顺序为 (用元素符号表示),CH3NH3中含有的化学键类型有 。
+②光敏钙钛矿的化学式为 ;距离CH3NH3最近且距离相等的Br-数目为 。
③若该光敏钙钛矿的摩尔质量为M g·mol-1,晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为 g·cm-3(用含M、a、NA的代数式表示)。
3.[新情境、新素材][15分]据报道,复旦大学修发贤教授课题组成功制备出砷化铌纳米带,并观测到其表面态具
有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。相关研究论文已在线发表于权威科学期刊《自然》。回答下列问题:
(1)铌元素(Nb)为一种金属元素,其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d45s1。下列不同Nb微粒的核外电子排布式中,失去最外层1个电子所需能量最大的是 (填标号)。 a.[Kr]4d35s15p1 b.[Kr]4d25s15p2 c.[Kr]4d4 d.[Kr]4d3 e.[Kr]4d2
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(2)砷为第ⅤA族元素,砷可以与某些有机基团形成金属有机化合物,如(ClCH为 。
CH)2AsCl,其中As原子与2个C
原子、1个Cl原子形成的VSEPR模型为 ,As原子与2个C原子、1个Cl原子形成的空间构型(3)已知“石墨烯”的平面结构如图所示,一定条件下,石墨烯与H2发生加成反应生成石墨烷。石墨烯、石墨烷中碳原子杂化类型分别是 、 。
(4)石墨烯可采用化学方法进行制备,如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸(俗名为蜜石酸)的熔点和水溶性:
六氯苯
物质
六溴苯
苯六酸
熔点/℃ 水溶性
231 不溶
325 不溶
287 易溶
六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是 ,苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异,原因是 。
(5)Cu与O形成的某种化合物的晶胞(黑球为Cu,白球为O)如图所示。若晶胞的边长为a pm,氧原子之间最短距离为 pm,该晶体的密度为 g·cm-3。(设阿伏加德罗常数的值为NA)
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