[化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)是為更好的掌握物質(zhì)的性質(zhì).
(1)第四周期過渡元素在性質(zhì)上存在一些特殊性,在前沿科技中應(yīng)用廣泛.
①銅為第四周期過渡元素,其基態(tài)原子電子排布式為
[Ar]3d104s1
[Ar]3d104s1
,請解釋金屬銅能導(dǎo)電的原因
銅是由自由電子和金屬陽離子通過金屬鍵形成,自由電子在外電場中可以定向移動,所以能導(dǎo)電.
銅是由自由電子和金屬陽離子通過金屬鍵形成,自由電子在外電場中可以定向移動,所以能導(dǎo)電.

②金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱,生成液態(tài)Ni(CO)4分子.423K時(shí),Ni(CO)4分解為Ni和CO,從而制得高純度的Ni粉.試推測Ni(CO)4易溶于下列
bc
bc

a.水       b.四氯化碳       c.苯       d.硫酸鎳溶液
③在硫酸銅溶液中通入過量的氨氣,小心蒸發(fā),最終得到深藍(lán)色的[Cu(NH34]SO4晶體,晶體中含有的化學(xué)鍵除普通共價(jià)鍵外,還有
離子鍵、配位鍵
離子鍵、配位鍵

(2)已知:下表是14種元素的電負(fù)性的數(shù)值(用X表示).
元素 Al B Be C Cl F Li
X 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0
元素 Mg Na O P S Si Fe
X 1.2 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7 1.8
①經(jīng)驗(yàn)規(guī)律告訴我們:當(dāng)形成化學(xué)鍵的兩原子相應(yīng)元素的X差值大于1.7時(shí),所形成的一般為離子鍵,如NaCl;當(dāng)小于1.7時(shí),一般為共價(jià)鍵,如AlCl3.請寫出鐵元素和表中非金屬元素形成的常見共價(jià)化合物:
FeCl3或FeS
FeCl3或FeS

②氣態(tài)氯化鋁通常以二聚分子形式存在,分子式為Al2Cl6,分子中所有原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則Al2Cl6的結(jié)構(gòu)式為

③由表中兩種元素形成的化合物中,分子中既含有σ鍵又含有π鍵,且二者數(shù)目相同的有(寫一個(gè)即可)
CO2或CS2
CO2或CS2
,其分子空間構(gòu)型為
直線型
直線型
分析:(1)①根據(jù)核外電子排布式的書寫規(guī)則書寫;金屬晶體的構(gòu)成微粒及金屬晶體的性質(zhì)分析;
②根據(jù)相似相溶原理分析;
③根據(jù)微粒間的作用分析
(2)①根據(jù)形成化學(xué)鍵的兩原子相應(yīng)元素的X差值計(jì)算非計(jì)算元素的電負(fù)性,從而判斷非金屬元素;
②根據(jù)氯化鋁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)合題意寫出結(jié)構(gòu)式;
③分子中含有不飽和鍵.
解答:解:(1)①銅是29號元素,該原子核外有29個(gè)電子,4S能級能量小于3d能級能量,根據(jù)能量最低原理,電子先排4s能級后排3d能級,但軌道處于全滿、半滿、全空時(shí)原子最穩(wěn)定,所以銅的核外電子排布式為[Ar]3d104s1;
銅是金屬晶體,金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成,自由電子在外電場中可以定向移動,所以能導(dǎo)電,
故答案為:[Ar]3d104s1;銅是由自由電子和金屬陽離子通過金屬鍵形成,自由電子在外電場中可以定向移動,所以能導(dǎo)電;
②Ni(CO)4采取SP3雜化,是正四面體結(jié)構(gòu),所以屬于非極性分子,根據(jù)相似相溶原理,非極性溶質(zhì)易溶于非極性溶劑,苯和四氯化碳是非極性分子,所以Ni(CO)4易溶于苯和四氯化碳,故答案為:bc;
③[Cu(NH34]SO4中[Cu(NH34]2+和 SO4 2-之間存在離子鍵,Cu和NH3之間存在配位鍵,N、H原子間存在共價(jià)鍵,所以[Cu(NH34]SO4中除存在普通共價(jià)鍵外,還有離子鍵、配位鍵.
故答案為:離子鍵、配位鍵;
(2)①當(dāng)形成化學(xué)鍵的兩原子相應(yīng)元素的X差值小于1.7時(shí),一般為共價(jià)鍵,鐵的電負(fù)性為1.8,所以非金屬的電負(fù)性小于3.5,且形成的化合物為常見化合物,所以為FeCl3或FeS.
故答案為:FeCl3或FeS;
②氯化鋁為共價(jià)化合物,氯原子提供孤對對子,鋁原子提供空軌道,形成配位鍵,使所有原子均達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以結(jié)構(gòu)式為
故答案為:
③根據(jù)題意知,分子中含有雙鍵,原子和原子間能形成雙鍵的有CO2或CS2;空間構(gòu)型為直線型.
故答案為:CO2或CS2;直線型.
點(diǎn)評:本題考查原子、分子以及晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),題目難度較大,本題注意把握電子排布式的書寫、晶體類型的判斷以及晶體結(jié)構(gòu)的分析等方法性問題的總結(jié)和積累.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

[化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
短周期六元素A、B、C、D、E、F,原子序數(shù)依次增大;A、B的陰離子與C、D的陽離子的電子排布式均為ls22s22p6,A原子核外有2個(gè)未成對電子,C單質(zhì)可與熱水反應(yīng)但不能與冷水反應(yīng);E、F原子在基態(tài)時(shí)填充電子的軌道有9個(gè),且E原子核外有3個(gè)未成對電子,F(xiàn)能與A形成相同價(jià)態(tài)的陰離子,且A離子半徑小于F離子.回答:
(1)上述六種元素中,
F
F
元素的原子的第一電離能最大,理由是:
其最外層電子數(shù)為7,且原子半徑小,容易得到電子,不容失去電子
其最外層電子數(shù)為7,且原子半徑小,容易得到電子,不容失去電子

(2)C元素原子的第一電離能
(填“>”“<”“=”)D,理由是:
Mg原子最外層3s軌道處于全滿,3p軌道處于全空,是相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)
Mg原子最外層3s軌道處于全滿,3p軌道處于全空,是相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)

(3)上述六種元素按電負(fù)性從小到大的排列是
Mg、Al、P、S、O、F
Mg、Al、P、S、O、F

(4)C、D、E、F元素形成的最高價(jià)氧化物分別是
MgO、Al2O3為離子化合物,P2O5、SO3為共價(jià)化合物
MgO、Al2O3為離子化合物,P2O5、SO3為共價(jià)化合物
(填“離子”“共價(jià)”)化合物.
(5)上述元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性由強(qiáng)到弱的排列是:
H2SO4、H3PO4、Al(OH)3、Mg(OH)2
H2SO4、H3PO4、Al(OH)3、Mg(OH)2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?山東)[化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]金屬鎳在電池、合金、催化劑等方面應(yīng)用廣泛.
(1)下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法正確的是
b
b

a.金屬鍵具有方向性與飽和性
b.金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用
c.金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶鲎饔孟庐a(chǎn)生自由電子
d.金屬具有光澤是因?yàn)榻饘訇栯x子吸收并放出可見光
(2)Ni是元素周期表中第28號元素,第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是
C
C

(3)過濾金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n=
4
4
.CO與N2結(jié)構(gòu)相似,CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為
1:2
1:2

(4)甲醛(H2C═O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH).甲醇分子內(nèi)C原子的雜化方式為
sp3
sp3
,甲醇分子內(nèi)的O-C-H鍵角
小于
小于
(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的O-C-H鍵角.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2013?泰安三模)[化學(xué)--物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
2012年10月1日起,我國將逐步淘汰白熾燈而采用高效照明的電致發(fā)光產(chǎn)品,電致發(fā)光材料有摻雜Mn2+和Cu2+的硫化鋅、蒽單晶、8一羥基喹啉鋁等.

(1)Mn2+在基態(tài)時(shí),核外電子排布式為
[Ar]3d5
[Ar]3d5

(2)硫化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示,則每個(gè)晶胞中含S2-的數(shù)目為
4
4
個(gè).
(3)蒽(,平面結(jié)構(gòu))屬于
非極性
非極性
(填“極性”或“非極性”)分子.
(4)8一羥基喹啉鋁具有較高的發(fā)光效率.8一羥基喹啉鋁的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示,其分子中存在的相互作用力有
ABE
ABE
(填字母).A.極性鍵 B.非極性鍵  C.金屬鍵  D.氫鍵  E.配位鍵
(5)已知銅元素能形成多種化合物.
①CuSO4?5H2O也可寫成[Cu(H2O)4]SO4?H2O,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示.下列說法正確的是
BD
BD
(填字母).
A.在上述結(jié)構(gòu)示意圖中,所有氧原子都采用sp3雜化
B.該晶體中電負(fù)性最大的元素是O
C.該晶體屬于原子晶體
D.該晶體中的水在不同溫度下會分步失去
②YBCO-12也是一種含Cu元素的化合物,化學(xué)式為YBa2Cu3O6.95.已知該化合物中各元素的化合價(jià)為:Y為+3價(jià)、Ba為+2價(jià)、O為-2價(jià)、Cu為+2價(jià)和+3價(jià).則該化合物中+2價(jià)Cu和+3價(jià)Cu的原子個(gè)數(shù)之比為
7:3
7:3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?錦州模擬)【化學(xué)--物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
已知X、Y、Z、Q、E五種元素的原子序數(shù)依次增大,其中X原子核外電子有6種不同的運(yùn)動狀態(tài),s能級電子數(shù)是p能級電子數(shù)的兩倍;Z原子L層上有2對成對電子;Q是第三周期中電負(fù)性最大的元素;E的單質(zhì)是常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬.請回答下列問題:
(1)X、Y、Z第一電離能由小到大的順序?yàn)?!--BA-->
C
C
O
O
N
N
(填元素符號).
(2)E元素基態(tài)原子的電子排布式為
1s22s22p63s23p63d104s24p5
1s22s22p63s23p63d104s24p5

(3)XZ2分子中含有
2
2
個(gè)π鍵.
(4)Z氫化物的沸點(diǎn)比Q氫化物的沸點(diǎn)高,理由是
氧元素的電負(fù)性很強(qiáng),水分子之間存在氫鍵,導(dǎo)致熔沸點(diǎn)升高
氧元素的電負(fù)性很強(qiáng),水分子之間存在氫鍵,導(dǎo)致熔沸點(diǎn)升高

(5)X元素可形成X60單質(zhì),它與金屬鉀摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物,其晶胞如圖所示(白球位于立方體的體心和頂點(diǎn),小黑球位于立方體的面上),該化合物中X60與鉀原子個(gè)數(shù)比為
1:3
1:3

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(2013?煙臺模擬)【化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
開發(fā)新型儲氫材料是氫能利用的重要研究方向.
(1)Ti(BH43是一種儲氫材料,可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得.
①基態(tài)Ti3+的未成對電子有
1
1
個(gè).
②LiBH4由Li+和BH-4構(gòu)成,BH-4呈四面體構(gòu)型.LiBH4中不存在的作用力有
c
c
(填標(biāo)號)
a.離子鍵  b.共價(jià)鍵℃.金屬鍵  d.配位鍵.
③Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小排列順序?yàn)?!--BA-->
H>B>Li
H>B>Li

(2)僉屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲氫材料.
①LiH中,離子半徑Li+
H-(填“>”、“=”或“<”).
②某儲氫材料是短周期金屬元素M的氫化物.M的部分電離能如表所示:
I1/kJ?mol-1  
I2/kJ?mol-1
 
I3/kJ?mol-1
 
I4/kJ?mol-1
I5/kJ?mol-1
 738  1451  7733  10540  13630
M是
Mg
Mg
(填元素符號).
(3)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料,其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示.該合金的化學(xué)式為
LaNi5
LaNi5

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