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碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。按要求回答: (1)碳原子核外有_____...

碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。按要求回答:

1)碳原子核外有________种不同空间运动状态的电子,第一电离能介于BC之间的元素的名称为_________

2)碳元素能形成多种无机物。

CO32-的立体构型是_______________

MgCO3分解温度比CaCO3低的原因是_________________________

③石墨与钾可形成石墨夹层离子晶体C8K(如图),其结构为每隔一层碳原子插入一层钾原子,与钾原子层相邻的上下两层碳原子排列方式相同,则与钾最近等距的配位碳原子有_________个。

3)碳也可形成多种有机化合物,下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上。

1 mol 吡啶分子中含有σ键数目是__________

②嘌呤结构中N原子的杂化方式为________

③嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,解释原因________________________________

4)将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代可形成碳的一种新型三维立方晶体结构——T-碳。已知T-碳密度为ρ g/cm,阿伏加德罗常数为NA,则T-碳的晶胞参数a=________ pm (写出表达式即可)

 

4 铍 平面三角形 氧化镁晶格能比氧化钙大,使得镁离子比钙离子更容易结合碳酸根中的氧离子 12 10NA sp2 孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力,斥力大,键角大 ×1010 【解析】 (1)碳原子核外有6个电子,电子排布式为1s22s22p2,据此判断不同空间运动状态的电子数目;同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,ⅡA族、VA族第一电离能高于相邻元素,据此结合元素周期表分析解答; (2)①CO32-中C的价层电子对数=3+=3,据此分析判断; ②根据金属阳离子结合氧离子的能力大小分析解答; ③根据石墨与钾可形成石墨夹层离子晶体C8K的结构图,2层碳原子中插入一层钾原子,与钾最近等距的碳原子有上下2层中对应的2个六边形,据此判断; (3)①1个单键为1个σ键,1个双键为1个σ键和1个π键,根据吡啶()的结构分析判断; ②嘌呤分子为平面结构,N形成3根共价键,根据杂化轨道理论分析判断; ③孤电子对与键合电子对之间的斥力>键合电子对与键合电子对之间的斥力,据此解答; (4)根据图示计算一个T-碳晶胞中含有的碳原子数,从而计算1molT-碳晶胞的质量,结合T-碳的密度计算T-碳的晶胞参数a。 (1)碳原子核外有6个电子,电子排布式为1s22s22p2,其中2p上的3个原子轨道互相垂直,一共有4种不同空间运动状态的电子;同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,第ⅡA族、VA族满足全充满或半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,第二周期中,第一电离能介于B元素和C元素间的元素是Be,名称为铍,故答案为4;铍; (2)①CO32-中C的价层电子对数=3+=3,采用sp2杂化,立体构型为平面三角形,故答案为平面三角形; ②在离子晶体中,离子半径越小晶格能越大,所以在第ⅡA族金属碳酸盐中,阳离子半径越小对氧的吸引力越大,就越容易导致碳酸根的分解,所以在第ⅡA族中,随着原子序数的增加,原子半径增大,碳酸盐的分解温度也增大,所以MgCO3分解温度比CaCO3低,故答案为氧化镁晶格能比氧化钙大,使得镁离子比钙离子更容易结合碳酸根中的氧离子; ③根据石墨与钾可形成石墨夹层离子晶体C8K的结构图,与钾最近等距的配位碳原子有上下2层中对应的2个六边形上的12个碳原子,故答案为12; (3)①1个单键为1个σ键,1个双键为1个σ键和1个π键,1 mol 吡啶()分子中含有σ键数目是10NA,故答案为10NA; ②嘌呤分子为平面结构,N形成3根共价键,根据杂化轨道理论,则N原子的杂化方式为sp2杂化,故答案为sp2; ③根据VSEPR理论,孤电子对对键合电子对之间的斥力大于键合电子对对键合电子对之间的斥力,导致键合电子对与键合电子对之间的夹角减小,因此嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,故答案为孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力,斥力大,键角大; (4)一个金刚石晶胞中,含有C的数目为8×+6×+4=8,将每个C原子换成四面体结构的C,则T-碳晶胞中含有碳原子数目为8×4个,取1mol这样的晶胞,则有NA个这样的晶胞,则1molT-碳晶胞的质量为m=12×8×4g,T-碳密度为ρ g/ cm3,则1个晶胞的体积为= cm3,则T-碳的晶胞参数a= cm =×1010pm,故答案为×1010。
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考点分析:
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教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:

1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示,则该元素对应的原子有_____种不同运动状态的电子。

2)如图2所示,每条折线表示周期表ⅣA ~A 中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是___________。判断依据是____________

3CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。则该晶体的类型属于_____________晶体。

4)第一电离能介于AlP之间的第三周期元素有____种。 GaCl3中中心原子的杂化方式为_________,写出与GaCl3结构相同的一种等电子体(写离子)______________

5)冰、干冰、碘都是分子晶体,冰的结构具有特殊性,而干冰、碘的晶体具有相似的结构特征,干冰分子中一个分子周围有__________个紧邻分子。 D的醋酸盐晶体局部结构如图,该晶体中含有的化学键是_____________(填字母标号)。

a.极性键    b.非极性键     c.配位键    d.金属键

6Fe的一种晶体如甲、乙所示,若按甲虚线方向切乙得到的A~D图中正确的是_____(填字母标号)。

铁原子的配位数是____________,假设铁原子的半径是r cm,该晶体的密度是ρg/cm3 ,则铁的相对原子质量为________________(设阿伏加德罗常数的值为NA)。

 

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过渡元素TiMnFeCu等可与CHO形成多种化合物。请回答下列问题:

1)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表分成五个区域,其中Mn属于___区。

2Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。基态Ti2+中电子占据的最高能层符号为___,该能层具有的原子轨道数为___BH4-的空间构型是___

3)在Cu的催化作用下,乙醇可被空气中氧气氧化为乙醛,乙醛分子中碳原子的杂化方式是___,乙醛分子中HCO的键角___乙醇分子中H-C-O的键角(大于等于小于”)

4)电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN-,可在TiO2的催化下,先用NaClOCN-氧化成CNO-,再在酸性条件下CNO-继续被NaClO氧化成N2CO2

HCNO四种元素的电负性由小到大的顺序为___

②与CN-互为等电子体微粒的化学式为___(写出一种即可)

5)单质铁有δγα三种同素异形体,三种晶胞中Fe原子的配位数之比为___δγα三种晶胞的边长之比为___

 

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硝基苯可在金属锡、盐酸作用下生成氯化苯铵盐()、氯化亚锡(SnCl2)和水。

(1)写出Sn2+的最外层电子排布式___________Cl-中有_________个填充电子的能级。

(2)画出硝基的电子式____________,氯化亚锡分子的空间构型是________________;氯化苯胺盐()中N原子的杂化方式为_______________,该盐的水溶度较苯胺大的原因是____________________________________________________

(3)Sn的一种同素异形体——灰锡的晶体结构类似金刚石,立方晶胞结构如图所示,则锡的配位数是_______

                            

(4)假设锡原子(如图中AB两原子)在体对角线上外切,晶胞参数为a,计算灰锡的空间利用率约为________________。(百分数表示,取两位有效数字)

 

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XYZR为前四周期元素,原子序数依次增大。XY同周期,X基态原子的最外层电子数是次外层的2倍,Y基态原子的s能级和p能级上电子数相等;Z是地壳中含量最高的金属元素;R+离子的3d轨道全充满。请回答下列问题:

1Z3+离子的核外电子排布式是_______

2)科学家成功地在高压下将XY2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,该晶体中X原子的杂化轨道类型是_______XZR的单质分别与足量Y2充分反应所得产物的熔点由高到低的顺序是_______。(填化学式)

3)由YR形成的某化合物的晶胞结构如图所示,其化学式是_______

4)常温下,pH相同的NaZY2Na2XY3两种溶液,物质的量浓度较大的是_______。(填化学式)

5)将亚硫酸钠的水溶液逐滴加入RCl2的水溶液中,再加入少量浓盐酸混匀,得到难溶的白色沉淀RCl,该反应的离子方程式是_______

 

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氢原子的电子云图中的小黑点表示的意义是(   

A.一个小黑点表示一个电子 B.表示电子运动的轨迹

C.电子在核外空间出现机会的多少 D.黑点的多少表示电子个数的多少

 

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