(4)直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的,如图所示。则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为_________________。
(5)碳酸盐中的阳离子不同,热分解温度就不同。下表为四种碳酸盐的热分解温度和金属阳离子半径
随着金属阳离子半径的增大,碳酸盐的热分解温度逐步升高,原因是_______________。
(6)石墨的晶体结构和晶胞结构如下图所示。已知石墨的密度为pg?cm3,C—C键的键长为?cm,阿伏加德罗常数的值为NA,则石墨品体的层间距为_________cm。
【答案】(1)A<C<B<D (2)sp3 10 (3)
(n+2)—
(4)PnO(3n+1)
N≡C-C≡N
(5)碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子,使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程,阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越小,其结合氧离子能力越强,对应的碳酸盐就越容易分解
163 (6)3Nr2?A【解析】(1)据能量最低原理可知核外电子先占有能量低的轨道,再占有能量高的轨道可知D的能量最高;据洪特规则,各个轨道为半充满状态,能量较低,为相对稳定的状态可知,A的能量最低,B的能量高于C的能量,所以能量由低到高的顺序是A<C<B<D,故答案为:A<C<B<D;
(2)①P4S3分子中硫原子的价层电子对数为4,杂化轨道类型为sp3杂化,故答案为:sp3;
②每个P4S3分子中每个P原子含有1对孤对电子,每个S原子含有2对孤对电子,则每个P4S3分子中含有
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1+3×2=10,故答案为:10; 的孤电子对的数目为4×
(3) N5n+结构是对称的,5个N排成V形,5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个N≡N键,满足条件的结构为
,“N5”带一个单位正电荷,则化学式为”N8”的离子晶体是由N5+和
N3—组成,电子式为;分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°,并有
对称性,分子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构,由C原子形成4个共价键,N原子形成3个共价键可知其结构简式为N≡C-C≡N,故答案为:
;N≡C-C≡N;
(4)由题给结构可知,含由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子相当于n个磷酸根离子去掉(n—1)个
(n+2)—
氧原子,所带电荷为—2×(3n+1)+5n=—(n+2),则这类磷酸根离子的通式为PnO(3n+1),故答案为:(n+2)—PnO(3n+1);
(5)碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子,使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程,阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越小,其结合氧离子能力越强,对应的碳酸盐就越容易分解,故答案为:碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子,使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程,阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越小,其结合氧离子能力越强,对应的碳酸盐就越容易分解; (6)设晶胞的底边长为acm,晶胞的高为h cm,层间距为d cm,则h=2d,底面图为
,
2
=r×sin60°×Sin60°则a,可得a=3r,则底面面积为(3r),晶胞中C原子数目为1+2×+8×+4×=4,2121814晶胞质量为
4?12NAg,则ρ=
4?12NA163163g÷[(3r)×Sin60°×2d],整理可得d=,故答案为:。
3Nr2?3Nr2?AA2
9.[湖北省黄冈中学2019届高三5月二模]镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。请回答下列问题: (1)基态镍原子的价电子排布式为___________,排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有__________个伸展方向。
(2)镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4 和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+等。下列说法正确的有_________。
A.CO与CN-互为等电子体,其中CO分子内σ键和π键个数之比为1:2- B.NH3的空间构型为平面三角形
C.Ni2+在形成配合物时,其配位数只能为4 D.Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2-中,镍元素均是sp3杂化
(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。
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该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用“→”和“???”分别表示出配位键和氢键。_____
(4)NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同,相关离子半径如下表:
NiO晶胞中Ni2+的配位数为_______,NiO熔点比NaCl高的原因是______________。
(5)研究发现镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。属六方晶系,其晶胞如图a中实线所示,储氢位置有两种,分别是八面体空隙(“ ”)和四面体空隙(“氢时,设其化学式为LaNixHy。
”),见图b、c,这些就是氢原子存储处,有
①LaNix合金中x的值为_____;
②晶胞中和“”同类的八面体空隙有______个,和“
”同类的四面体空隙有___个。
1023,③若H进入晶胞后,晶胞的体积不变,H的最大密度是______g/cm-3(保留2位有效数字,NA=6.0×
=1.7)
【答案】(1)3d84s2 5 (2)A
(3)
(4)6 离子所带电荷数越高,离子半径越小,则晶格能越大,熔点越高
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(5)5 3 6 0.18
【解析】(1)Ni为28号元素,价电子排布式为3d84s2,排布时能量最高的电子所占的能级为3d,3d轨道有5个伸展方向,故答案为:3d84s2;5;
(2)A. CO、CN-与N2互为等电子体,N2分子内含1个σ键和2个π键,A项正确; B. NH3中N原子为sp3杂化方式,VSEPR模型为四面体形,空间构型为三角锥形,B项错误; C. [Ni(CN)4]2-和[Ni(NH3)6]2+中的Ni的化合价为+2价,其配位数分别是4和6,C项错误; D. [Ni(CN)4]2-为正四面体,采用sp3杂化,而[Ni(NH3)6]2+是正方形,不是sp3杂化方式,D项错误; 故答案选A;
(3)中心原子提供空轨道,配体提供孤电子对形成配位键;氢键存在于已经与N、O和F等电负性很强的原子形成的共价键的H与另外的N、O和F等电负性很大的原子之间,则可以为:
;
(4)氯化钠中钠离子和氯离子的配位数分别是6,NiO的晶体结构类型与氯化钠相同,NiO晶胞中Ni和O的配位数分别6,影响离子晶体熔点的因素有离子半径和电荷,所带电荷数越高,离子半径越小,则晶格能越大,熔点越高;
(5)①该晶体的晶胞不是六棱柱,而是实线部分表示的平行六面体,各原子在晶胞中的位置可参照图a和
b,如果将平行六面体抽取出来,晶胞如下图所示,,La在顶点,Ni在面心
有4个(其中顶层和底层各2个,均摊后各1个,前后左右4个面各1个,均摊后共2个)和体心(1个),所以晶体化学式为LaNi5,x=5,
②其正八面体空隙和四面体型空隙的位置如下图所示:
,(若以空心球表示原子,实心球表示空隙的中心,则正八面体结构为
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