【題目】材料是人類文明進步的階梯,第ⅢA、ⅣAⅤA族元素是組成特殊材料的重要元素。請回答下列問題:

(1)基態(tài)Ge原子的核外電子有__種不同的空間運動狀態(tài)。

(2)P、S、Cl的第一電離能由大到小的順序為__。

(3)MGa位于同周期,M3+的一種配合物組成為[M(NH3)5(H2O)]Cl3。

下列有關NH3H2O的說法正確的是__(填字母)。

a.分子空間構型相同

b.中心原子雜化類型相同

c.鍵角大小相同

②1mol[M(NH3)5(H2O)]3+__σ鍵。

配合物T[M(NH3)5(H2O)]Cl3組成元素的種類和數(shù)目相同,中心離子的配位數(shù)相同。1molT溶于水,加入足量AgNO3溶液可生成2molAgCl。則T的化學式為___。

(4)如圖甲為硼酸晶體的片層結構,其中硼的雜化方式為__。H3BO3在熱水中比冷水中溶解度顯著增大的主要原因是__

(5)磷化硼(BP)是一種超硬耐磨涂層材料,其晶胞結構如圖乙所示,該晶胞中B原子相連構成幾何體的空間構型為__(填立方體正四面體正八面體)。已知該晶體的密度為ρg·cm-3NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。BP晶胞中面心上6P原子相連構成正八面體,該正八面體的邊長為__pm(列式即可)。

【答案】17 Cl>P>S b 23NA [M(NH3)5Cl]Cl2·H2O sp2 熱水破壞了硼酸晶體中的氫鍵,并且硼酸分子與水形成分子間氫鍵,使溶解度增大 正四面體

【解析】

(1)根據(jù)原子中單個電子的空間運動狀態(tài)可以用原子軌道來描述可知,Ge原子中有多少原子軌道,就有多少種電子的空間運動狀態(tài);

(3)③根據(jù)題意,分清配合物中內界離子和外界離子的區(qū)別,外界的Cl-能被沉淀,內界的不能形成沉淀,據(jù)此判斷。

(5)利用均攤法計算晶胞中BP的原子個數(shù),通過公式找出晶胞ρM、V之間的關系,進而計算出晶胞邊長的表示式,根據(jù)邊長與BP的幾何體邊長關系,得出答案。

(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s24p2,共有17個原子軌道,故基態(tài)Ge原子的核外電子有17種不同的空間運動狀態(tài),答案為:17;

(2) 磷原子3p能級為半充滿狀態(tài),故磷的第一電離能大于元素硫、但是小于元素氯,故P、S、Cl的第一電離能由大到小的順序為Cl>P>S;答案為:Cl>P>S;

(3)①根據(jù)價層電子對互斥理論,可知,NH3H2O成鍵對數(shù)分別為32,NH3的孤電子對數(shù)為,H2O的孤電子對數(shù)為,則NH3的空間構型為三角錐形,鍵角為107°;H2O的空間構型為V形,鍵角為105°。NH3H2ON原子和O原子均采取sp3雜化,N原子的sp3軌道有1個由孤電子對占據(jù),O原子的sp3軌道有2個由孤對電子占據(jù),據(jù)此可知,b項正確,答案為:b;

NH3H2O中的共價鍵都是σ鍵,每個分子形成一個配位鍵,配位鍵也是σ鍵,所以1NH3形成4個σ鍵,1H2O形成3個σ鍵。故1 mol[M(NH3)5(H2O)]3+(5×4+3)NA=23NA個σ鍵;答案為:23NA;

③該配合物中M3+的配位數(shù)為6,依題意,1molT中有2 molCl-在外界,能電離出2 molCl-,有1molCl-形成為內界離子,故T的化學式為[M(NH3)5Cl]Cl2·H2O;答案為:[M(NH3)5Cl]Cl2·H2O

(4)硼原子最外層只有3個電子,由圖甲可知,B原子在硼酸分子中,與氧原子形成3對共用電子對,B原子與3個羥基相連,無孤對電子對,故硼的雜化方式為sp2雜化;H3BO3晶體中存在氫鍵,熱水會破壞硼酸晶體中的氫鍵,同時硼酸分子可與水分子形成分子間氫鍵,則硼酸的溶解度增大;故答案為:sp2雜化;熱水破壞了硼酸晶體中的氫鍵,并且硼酸分子與水形成分子間氫鍵,使溶解度增大;

(5)由圖乙可知,P原子將晶胞圍成8個正四面體,而B原子位于體對角線的位置,4B原子填充了4個正四面體;面心上6P原子構成正八面體,該正八面體的邊長等于面對角線的一半,設BP晶胞邊長為acm,1個晶胞中含有B原子數(shù)為,含有P原子數(shù)為,則,1個晶胞中含有4BP,根據(jù)、,所以a=。故正八面體的邊長為。答案為:正四面體;

練習冊系列答案
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【題目】回答下列實驗儀器和實驗操作的有關問題。

(1)A中試管夾的作用是______________________。

(2)指出圖B中的錯誤操作是____________________________________

(3)C、D是某同學配制50 g質量分數(shù)為6%的氯化鈉溶液時,在稱量和量取兩個操作步驟中出現(xiàn)的情況:

①如圖C所示:在稱量氯化鈉的操作過程中,發(fā)現(xiàn)指針偏右,則繼續(xù)進行的操作是______________,至天平平衡。

②如圖D所示,量取水時,仰視讀數(shù),所得溶液中溶質的質量分數(shù)會______________(偏大”“偏小不變”)。

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【題目】下面關于摩爾質量的描述或應用中正確的是

A. 一個鈉原子的質量等于g B. 二氧化碳的摩爾質量是44 g

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【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O,M=180g/mol)呈淡黃色,可用于曬制藍圖。某實驗小組對其進行了一系列探究。

Ⅰ.純凈草酸亞鐵晶體熱分解產(chǎn)物的探究

1)氣體產(chǎn)物成分的探究。小組成員采用如圖裝置進行實驗:

A. B. C. D. E.

①按照氣流從左到右的方向,上述裝置的接口順序為a→g→f→___尾氣處理裝置(儀器可重復使用)。

②檢查裝置氣密性后,先通入一段時間N2,其目的為__。

③實驗證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,依據(jù)的實驗現(xiàn)象為__

④結束實驗時先熄滅A、C處的酒精燈再停止通入N2,其目的是__。

2)小組成員設計實驗證明了A中分解后的固體成分為FeO,則草酸亞鐵晶體分解的化學方程式為__。

3)曬制藍圖時,草酸亞鐵晶體是感光劑,會失去結晶水轉化為FeC2O4,現(xiàn)以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑,該顯色反應的化學方程式為__。

Ⅱ.草酸亞鐵晶體樣品純度的測定

工業(yè)制得的草酸亞鐵晶體中常含有FeSO4雜質,測定其純度的步驟如下:

步驟1:稱取mg草酸亞鐵晶體樣品并溶于稀H2SO4中,配成250mL溶液;

步驟2:取上述溶液25.00mL,用cmol·L-1KMnO4標準液滴定至終點,消耗標準液V1mL;

步驟3:向反應后溶液中加入適量鋅粉,充分反應后,加入適量稀H2SO4,再用cmol·L-1KMnO4標準溶液滴定至終點,消耗標準液V2mL。

4)步驟2中滴定終點的現(xiàn)象為__;步驟3中加入鋅粉的目的為___

5)若步驟配制溶液時部分Fe2+被氧化變質,則測定結果將__(填偏高偏低不變

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【題目】粉煤灰是燃煤產(chǎn)生的工業(yè)固體廢料,主要成分有Al2O3SiO2 ,還含有少量Fe2O3、CaO等。采用酸堿聯(lián)合的方法從粉煤灰中綜合回收氧化鋁及二氧化硅的工藝流程如下:

硫酸熟化過程中發(fā)生的反應有:

Al2O32SiO2 +3H2SO4=Al(SO4)3 +2SiO2 +3H2O

3Al2O32SiO2 +9H2SO4=3Al2( SO4)3 + 2SiO2 +9H2O

(1)“結晶操作:緩緩加熱,濃縮至______ ,放置冷卻,得到Al2(SO4)318H2O

(2)Al2(SO4)318H2O250 ~300℃下失重40.5%Al2(SO4)xH2O,x=______

(3)“還原焙燒過程中發(fā)生反應的化學方程式為_________。

(4)設計實驗檢驗粗氧化鋁中是否含有Fe2O3 __________

(5)向硅酸鈉溶液中通入過量CO2制備白炭黑的化學方程式為___________。

(6)粗氧化鋁制備冶金級氧化鋁過程中發(fā)生反應[ Al(OH)4]- +CO2 =Al(OH)3↓+ HCO3- ,該反應的平衡常數(shù)為_______[已知 Al(OH)3+H2O [ Al(OH)4]-+H+ K1 =4×10-13 ;H2CO3H2O +CO2 K2 =600 Kal(H2CO3) =4.2×10-7、Ka2(H2CO3) =5.6×10-11]。

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【題目】現(xiàn)有標準狀況下四種氣體①8.96L; 30.6g; 。下列關系從小到大表示不正確的是( )

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C.質量:④<<<D.氫原子數(shù):②<<<

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【題目】復旦大學王永剛的研究團隊制得一種柔性水系鋅電池,該可充電電池以鋅鹽溶液作為電解液,其原理如圖所示。下列說法不正確的是( )

A.放電時,N極發(fā)生還原反應

B.充電時,Zn2+M極移動

C.充電時,N極的電極反應式為2PTO+8e-+4Zn2+==PTO-Zn2+

D.放電時,每生成1molPTO-Zn2+,M極溶解的質量為260g

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