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该晶胞中M原子的个数为________,该材料的化学式为________。
33.
(1)3
(2)sp3 <
(3)O、H
(4)12 M3C60
[解析]
(1)由图(a)可知,1号C与另外3个碳原子形成3个σ键。
(2)图(b)中1号C与3个碳原子、1个氧原子共形成4个σ键,其价层电子对数为4,C的杂化方式为sp3;
该C与相邻C的键角约为109°
28′,图(a)中1号C采取sp2杂化,碳原子间夹角为120°
。
(3)氧化石墨烯中“—OH”的O可与H2O中的H形成氢键、氧化石墨烯中“—OH”的H可与H2O中的O形成氢键,氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有O、H。
(4)利用“均摊法”可知该晶胞棱上12个M完全属于该晶胞的M为12×
=3,位于晶胞内的9个M完全属于该晶胞,故该晶胞中M原子的个数为12;
该晶胞中含有C60的个数为8×
+6×
=4,因此该晶胞的化学式为M3C60。
37.N1 N2 N3 N4 N5[2014·
新课标全国卷Ⅱ][化学——选修3;
物质结构与性质](15分)
周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。
a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;
e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。
回答下列问题;
(1)b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号),e的价层电子轨道示意图为________。
(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为______;
分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是________(填化学式,写出两种)。
(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________;
酸根呈三角锥结构的酸是________。
(填化学式)
(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图(a),则e离子的电荷为________。
(5)这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构;
阳离子呈轴向狭长的八面体结构[如图(b)所示]。
(a) (b)
该化合物中,阴离子为________,阳离子中存在的化学键类型有________;
该化合物加热时首先失去的组分是________,判断理由是______________________________________________。
37.
(1)N
(2)sp3 H2O2、N2H4
(3)HNO2、HNO3 H2SO3
(4)+1
(5)SO
共价键和配位键 H2O
H2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱
[解析]由原子序数最小且核外电子总数与其电子层数相同,确定a为氢元素,由价电子层中的未成对电子有3个确定b为氮元素,由最外层电子数为其内层电子数的3倍确定c为氧元素,由d与c同主族确定d为硫元素,由e的最外层只有1个电子且次外层有18个电子确定e为铜元素。
(1)第一电离能一般规律:
同周期从左至右递增,同主族从上至下递减,但当原子轨道呈全满、半满、全空状态时稳定,第一电离能反常的大;
由铜的价电子排布可画出价电子轨道示意图。
(2)有氢且呈三角锥形的分子是NH3,N原子杂化方式为sp3;
O、N、C的氢化物分子中含有非极性共价键的化合物有H2O2、N2H4、C2H6、C6H6等。
(4)Cu与O能形成两种化合物,根据均摊法可由原子数比确定化合物的化学式为Cu2O,含Cu+。
(5)5种元素形成的1∶1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构的为SO
,由图(b)中的阳离子结构可知含有Cu2+、4个NH3、2个H2O,阳离子符号为[Cu(NH3)4(H2O)2]2+,含有共价键、配位键;
加热化合物时根据配位键强弱确定首先失去的成分。
25.B3 E2 F2 N1 N3 N4[2014·
安徽卷]Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。
(1)Na位于元素周期表第________周期第________族;
S的基态原子核外有________个未成对电子;
Si的基态原子核外电子排布式为________________________。
(2)用“>
”或“<
”填空:
第一电离能
离子半径
熔点
酸性
Si____S
O2-____Na+
NaCl____Si
H2SO4____HClO4
(3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。
在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗1molCuCl(s),放热44.4kJ,该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。
写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目:
25.
(1)三 ⅠA 2 1s22s22p63s23p2
(2)
<
>
(3)4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s)
ΔH=-177.6kJ·
mol-1(合理答案均可)
(4)2ClO
+C2e-l2===2ClO2+2Cl-(合理答案均可)
[解析]
(1)Na核外电子分三层排布且最外层电子数为1,位于周期表的第三周期ⅠA族;
S的价层电子排布为3s23p4,利用洪特规则和泡利不相容原理可知S的基态原子核外有2个未成对电子;
依据能量最低原理以及洪特规则和泡利不相容原理,14号元素Si的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。
(2)非金属性Si<S,因此第一电离能Si<S;
核外电子排布相同的简单离子,核电荷数越大离子半径越小,离子半径O2->Na+;
离子晶体NaCl的熔点小于原子晶体单质硅的熔点;
元素非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,酸性H2SO4<HClO4。
(3)利用氧化还原反应规律和原子守恒等可知,CuCl与O2反应得到氧化产物CuCl2,黑色产物必为还原产物CuO(同时也属于氧化产物),由此可得反应的热化学方程式:
4CuCl(s)+O2(g)===2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6kJ/mol。
(4)Cl2将ClO
氧化为ClO2,自身被还原为Cl-,由此可得反应的离子方程式,并可标出电子转移的方向和数目。
N2化学键
19.N2[选修3——物质结构与性质](20分)
Ⅰ.N2[2013·
海南卷](6分)下列化合物中,含有非极性共价键的离子化合物是( )
A.CaC2B.N2H4
C.Na2S2D.NH4NO3
Ⅱ.N5[2013·
海南卷](14分)
图(a)所示的转化关系中(具体反应条件略),a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质,其余均为它们的化合物,i的溶液为常见的酸。
a的一种同素异形体的晶胞如图(b)所示。
(a)
(b)
回答下列问题:
(1)图(b)对应的物质名称是________,其晶胞中的原子数为________,晶体的类型为________。
(2)d中元素的原子核外电子排布式为____________。
(3)图(a)中由二种元素组成的物质中,沸点最高的是________,原因是____________________,该物质的分子构型为________,中心原子的杂化轨道类型为________。
(4)图(a)中的双原子分子中,极性最大的分子是________。
(5)k的分子式为________,中心原子的杂化轨道类型为________,属于________分子(填“极性”或“非极性”)。
19.Ⅰ.AC
Ⅱ.
(1)金刚石 8 原子晶体
(2)1s22s22p63s23p5
(3)H2O 分子间形成氢键 V形(或角形) sp3
(4)HCl (5)COCl2 sp2 极性
[解析]Ⅰ.A项,CaC2是离子化合物,C
含有非极性共价键,正确;
B项,N2H4是共价化合物,错误;
Na2S2是离子化合物,S
NH4NO3是离子化合物,但不含非极性共价键,错误。
Ⅱ.
(1)每个原子周围有4个键,判断为金刚石。
(2)a为C,则b为H2、c为O2,因i是常见的酸,只由b、d形成,可判断i为盐酸,则d为Cl2。
(3)除a、b、c、d外,f为CO,g为CO2,i为HCl,而k与水反应生成CO2与盐酸,该反应没在教材中出现过,且k由f、d反应得到,应含C、O、Cl三种元素,只能判断为COCl2(在历届高考中有出现过)。
所有两元素形成的物质中,只有水是液态,其他都是气体。
(4)所有双原子分子中,只有H、Cl电负性差值最大,因而HCl极性最大。
(5)COCl2中羰基的平面结构显示其为sp2杂化。
N3分子的结构与性质
N4晶体结构与性质
(3)若将图(b)所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有__
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