(化学——选修3:物质结构与性质)
钴及其化合物在生产中有重要作用,回答下列问题
(1)钴元素基态原子的电子排布式为________________,未成对电子数为________________。
(2)配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3是钴重要化合物
①H2O的沸点___ (填“高于”或“低于”)H2S,原因是_______;H2O中O的杂化形式为_____。H2O是_____分子(填“极性”或“非极性”)。
②[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3中的Co3+配位数为___。阳离子的立体构型是___________。[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3若其中有两个NH3分子被Cl取代,所形成的[Co(NH3)2Cl2(H2O)2]3+的几何异构体种数有(不考虑光学异构)___________种。
(3)一氧化钴的晶胞如图,则在每个Co2+的周围与它最接近的且距离相等的Co2+共有_____个,若晶体中Co2+与O2-的最小距离为acm,则CoO的晶体密度为_______(用含NA和a的代数式表示。结果g/cm3,已知:M(Co)=59g/mol;M(O)=16g/mol,设阿伏加德罗常数为NA)。

TiCl3是烯烃定向聚合的催化剂、TiCl4可用于制备金属Ti。
nCH3CH=CH2![]()

TiO2+2C+2Cl2
TiCl4+2CO
TiCl4+2Mg
Ti+2MgCl2
(1)Ti3+的基态核外电子排布式为__________。
(2)丙烯分子中,碳原子轨道杂化类型为______和____。
(3)Mg、Al、Cl第一电离能由大到小的顺序是___________。
(4)写出一种由第2周期元素组成的且与CO互为等电子体的阴离子的电子式________。
(5)TiCl3浓溶液中加入无水乙醚,并通入HCl至饱和,在乙醚层得到绿色的异构体,结构式分别是[Ti(H2O)6]Cl3、[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O。1mol[Ti(H2O)6]Cl3中含有σ键的数目为______。

(6)钛酸锶具有超导性、热敏性及光敏性等优点,该晶体的晶胞中Sr位于晶胞的顶点,O位于晶胞的面心,Ti原子填充在O原子构成的正八面体空隙的中心位置,据此推测,钛酸锶的化学式为_________。
GaN是制造5G芯片的材料,氮化镓铝和氮化铝LED可发出紫外光。回答下列问题:
(1)基态As原子核外电子排布式为[Ar]____________;下列状态的铝元素中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是______________(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)8—羟基喹啉合铝(分子式C27H18AlN3O3)用于发光材料及电子传输材料,可由LiAlH4与
8—羟基喹啉)合成。LiAlH4中阴离子的空间构型为______________; 8—羟基喹啉合铝中所含元素电负性最大的是______________(填元素符号,下同),第一电离能最大的是__________(填元素符号),N原子的杂化方式为_____________。
(3)已知下列化合物的熔点:
化合物 | AlF3 | GaF3 | AlCl3 |
熔点/℃ | 1040 | 1000 | 194 |
①表格中卤化物的熔点产生差异的原因是_______________________________________________。
②熔融AlCl3时可生成具有挥发性的二聚体Al2Cl6分子,分子中每个原子最外层均达到8电子,二聚体Al2Cl6的结构式为______________________________;其中Al的配位数为_________。
2019年1月3日上午,嫦娥四号探测器翩然落月,首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。所搭载的“玉兔二号”月球车,通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题:
(1)基态As原子的价电子排布图为____________,基态Ga原子核外有________个未成对电子。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位:kJ•mol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192,由此可推知镓的主要化合价为____和+3,砷的电负性比镓____(填“大”或“小”)。
(3)1918年美国人通过反应:HC≡CH+AsCl3
CHCl=CHAsCl2制造出路易斯毒气。在HC≡CH分子中σ键与π键数目之比为________;AsCl3分子的空间构型为___________。
(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃制得,(CH3)3Ga中碳原子的杂化方式为_______
(5)GaAs为原子晶体,密度为ρg•cm-3,其晶胞结构如图所示, Ga与As以_______键键合。Ga和As的原子半径分别为a pm和b pm,设阿伏伽德罗常数的值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______________(列出计算式,可不化简)。

CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐。回答下列问题:
(1)CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子基态核外电子排布式为____________,S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为____________。
(2)SO42-的立体构型是________,与SO42-互为等电子体的一种分子为____________(填化学式)。
(3)往Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu(NH3)4](NO3)2。其中NO3-中心原子的杂化轨道类型为________,[Cu(NH3)4](NO3)2中存在的化学键类型除了极性共价键外,还有____________。
(4)CuSO4的熔点为560℃,Cu(NO3)2的熔点为115℃,CuSO4熔点更高的原因是____________。
(5)利用CuSO4和NaOH制备的Cu(OH)2检验醛基时,生成红色的Cu2O,其晶胞结构如图所示。
①该晶胞原子坐标参数A为(0,0,0);B为(1,0,0);C为(
,
,
)。则D原子的坐标参数为________,它代表________原子。
②若Cu2O晶体密度为d g·cm-3,晶胞参数为a pm,则阿伏加德罗常数值NA=________。
(1)聚四氟乙烯商品名称为“特氟龙”,可做不粘锅涂层。它是一种准晶体,该晶体是一种无平移周期序、但有严格准周期位置序的独特晶体。可通过___方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)下列氮原子的电子排布图表示的状态中,能量由低到高的顺序是___(填字母代号)。
A.
B.![]()
C.
D.![]()
(3)某种铀氮化物的晶体结构是NaCl型。NaCl的Bom-Haber循环如图所示。已知:元素的一个气态原子获得电子成为气态阴离子时所放出的能量称为电子亲和能。下列有关说法正确的是__(填标号)。

a.Cl-Cl键的键能为119.6kJ/mol b.Na的第一电离能为603.4kJ/mol
c.NaCl的晶格能为785.6kJ/mol d.Cl的第一电子亲和能为348.3kJ/mol
(4)配合物[Cu(En)2]SO4的名称是硫酸二乙二胺合铜(Ⅱ),是铜的一种重要化合物。其中En 是乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)的简写。
①该配合物中含有化学键有___(填字母编号)。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键 D.配位键 E.金属键
②配体乙二胺分子中氮原子、碳原子轨道的杂化类型分别为___、___。
③乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,且相对分子质量相近,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是___。
④乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是___,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是___(填“Mg2+”或“Cu2+”)。
⑤与氨气互为等电子体的阳离子为___,与S位于同一周期,且第一电离能小于S的非金属元素符号为___。
(5)①金属钛的原子堆积方式如图1所示,则金属钛晶胞俯视图为____。

A.
B.
C.
D.
②某砷镍合金的晶胞如图所示,设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度ρ=__g·cm-3。

