【題目】(選修三——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì))氮和磷元素的單質(zhì)和化合物在農(nóng)藥生產(chǎn)及工業(yè)制造業(yè)等領(lǐng)域用途非常廣泛,請根據(jù)提示回答下列問題:

(l)科學(xué)家合成了一種陽離子為“N5n+”、其結(jié)構(gòu)是對稱的,5個N排成“V”形,每個N原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),且含有2個氮氮三鍵;此后又合成了一種含有“N5n+”化學(xué)式分“N8”的離子晶體,其電子式為__________________,其中的陰離子的空間構(gòu)型為_________。

(2)2001年德國專家從硫酸錢中檢出一種組成為N4H4(SO4)2的物質(zhì),經(jīng)測定,該物質(zhì)易溶于水,在水中以SO42-和N4H44+兩種離子的形式存在。N4H44+根系易吸收,但它遇到堿時會生成類似白磷的N4分子,不能被植物吸收。1個N4H44+中含有______個σ鍵。

(3)氨(NH3)和膦(PH3)是兩種三角錐形氣態(tài)氫化物,其鍵角分別為107°和93.6°,試分析PH3的鍵角小于NH3的原因_________________________。

(4)P4S3可用于制造火柴,其分子結(jié)構(gòu)如圖l所示。

①P4S3分子中硫原子的雜化軌道類型為_______。

②每個P4S3分子中含孤電子對的數(shù)月為_______。

(5)某種磁性氮化鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,該化合物的化學(xué)式為______。若晶胞底邊長為a nm,高為c nm,則這種磁性氮化鐵的晶體密度為_______g/㎝3(用含a c和NA的式子表示)

(6)高溫超導(dǎo)材料,是具有高臨界轉(zhuǎn)變溫度(Te)能在液氮溫度度條件下工作的超導(dǎo)材料。高溫超導(dǎo)材料鑭鋇銅氧化物中含有Cu3+。基態(tài)時Cu3+的電子排布式為[Ar]______;化合物中,稀土元素最常見的化合價是+3 ,但也有少數(shù)的稀土元素可以顯示+4價,觀察下面四種稀土元素的電離能數(shù)據(jù),判斷最有可能顯示+4價的稀土元素是_____________。

幾種稀土元素的電離能(單位:KJ/mol)

元素

I1

I2

I3

I4

Se(鈧)

633

1235

2389

7019

Y(銥)

616

1181

1980

5963

La(鑭)

538

1067

1850

4819

Ce(鈰)

527

1047

1949

3547

【答案】 直線型 10 N的電負(fù)性強于p,對成鍵電子對吸引能力更強,成鍵電子對離中心原子更近,成鍵電子對之間距離更小,排斥力更大致使鍵角更大,因而PH3的鍵角小于NH3。

或者:氮原子電負(fù)性強于磷原子,PH3中P周圍的電子密度小于NH3中N周圍的電子密度, 故PH的鍵角小于NH3 sp3 10 Fe3N 3d8 【答題空10】Ce

【解析】(l)N5結(jié)構(gòu)是對稱的,5N排成V形,5N結(jié)合后都達(dá)到8電子結(jié)構(gòu),且含有2N≡N鍵,滿足條件的結(jié)構(gòu)為:,故“N5帶一個單位正電荷。因此化學(xué)式分“N8的離子晶體是由N5+N3形成的,電子式為。其中的陰離子和CO2互為等電子體,則其空間構(gòu)型為直線形。(2)N4與白磷的結(jié)構(gòu)類似為三角錐形,因此N4H44+的結(jié)構(gòu)式為,所以1N4H44+中含有10σ鍵。 (3)由于N的電負(fù)性強于p,對成鍵電子對吸引能力更強,成鍵電子對離中心原子更近,成鍵電子對之間距離更小,排斥力更大致使鍵角更大,因而PH3的鍵角小于NH3(4)P4S3分子中硫原子的價層電子對數(shù)是4,含有2對孤對電子,雜化軌道類型為sp3。②分子中每個P含有1對孤對電子,每個S含有2對孤對電子,則每個P4S3分子中含孤電子對的數(shù)為4×1+3×210(5)根據(jù)均攤法在氮化鐵晶胞中,含有N原子數(shù)為2,Fe原子數(shù)為2×1/2+12×1/6+3=6,所以氮化鐵的化學(xué)式Fe3N;若晶胞底邊長為a nm,高為c nm,則晶胞的體積是 ,所以這種磁性氮化鐵的晶體密度為g/3;(6)銅的原子序數(shù)是29,基態(tài)時Cu3+的電子排布式為[Ar] 3d8;根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知Ce的第三電離能與第四電離能相差最小,所以最有可能顯示+4價的稀土元素是Ce。

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:

【題目】一種用于治療高血脂的新藥滅脂靈(Hepronicate)是按如下路線合成的:

試回答:

(1)寫出結(jié)構(gòu)簡式:E_________;E中所含官能團的名稱是_______________________.

(2)上述反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)的是_____________(填序號);

(3)寫出反應(yīng)方程式:

.反應(yīng)______________________________________________;

.反應(yīng)_______________________________________________;

B與新制的Cu(OH)2懸濁液反應(yīng):____________________;

(4)分子式與I相同,屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體有_________種(不含其它的環(huán)不包括I)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】中學(xué)常見物質(zhì)A、B、C、D、E、X,存在下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去).下列推斷不正確的是

A. 若D是一種白色沉淀,在空氣中最終變?yōu)榧t褐色,則A可能是鐵

B. 若D為NaOH,則A、B、C均可與X反應(yīng)生成D

C. 若D為NaCl,且A可與C反應(yīng)生成B,則E可能是CO2

D. 若D為H2SO4,則A既可以是單質(zhì),也可以是化合物,且D可與銅反應(yīng)生成B或C

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,將一定量的冰醋酸加水稀釋過程中,溶液的導(dǎo)電能力變化如圖所示,下列說法正確的是

A. a,b,c三點溶液的pH:a>b>c

B. 若用濕潤的pH試紙測試c處溶液的pH,比實際的pH偏小

C. a,b,c三點溶液用1mol·L-1的NaOH溶液中和,消耗NaOH溶液的體積a>b>c

D. a,b,c點醋酸的電離程度:c>b>a

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】X、Y、Z、W四種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列組合中不符合該關(guān)系的是(  )

A

B

C

D

X

HCl

Na2O2

Na2CO3

SO2

Y

FeCl2

NaOH

CO2

Na2SO3

Z

Cl2

Na2CO3

CaCO3

H2SO4

W

FeCl3

NaHCO3

Ca(HCO3)2

NaHSO3

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有一含NaCl、Na2CO3·10H2ONaHCO3的混合物,某同學(xué)設(shè)計如圖所示的實驗裝置,通過測量反應(yīng)產(chǎn)生的CO2H2O的質(zhì)量,來確定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1)實驗步驟:

①按圖(夾持儀器未畫出)組裝好實驗裝置后,首先進行的操作是_________

②稱取樣品,并將其放入硬質(zhì)玻璃管中;稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質(zhì)量和裝堿石灰的U形管D的質(zhì)量。

③打開活塞K1K2,關(guān)閉K3,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,其目的是________________

④關(guān)閉活塞K1、K2,打開K3,點燃酒精燈加熱至不再產(chǎn)生氣體。裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。

⑤打開活塞K1,緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,然后拆下裝置,再次稱量洗氣瓶C的質(zhì)量和U形管D的質(zhì)量。

(2)關(guān)于該實驗方案,請回答下列問題。

①若加熱反應(yīng)后不鼓入空氣,對測定結(jié)果的影響是___________________

E處干燥管中盛放的藥品是________,其作用是__________________ ________________,如果實驗中沒有該裝置,則會導(dǎo)致測量結(jié)果NaHCO3的質(zhì)量________(偏大、偏小無影響”)。

③若樣品質(zhì)量為w g,反應(yīng)后C、D裝置增加的質(zhì)量分別為m1 g、m2 g,則混合物中Na2CO3·10H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(用含w、m1、m2的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】X、Y、Z、W有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系,則X、Y可能是

① C、CO ② AlCl3 、Al(OH)3 ③ Na、 Na2O

④ NaOH 、Na2CO3 ⑤ AlO2 、Al(OH)3 ⑥ Fe、Cl2

A. ①②⑥ B. ①②③④⑤

C. ①②③④⑤⑥ D. ①②④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某淡黃色粉末可在潛水艇中作為氧氣的來源,常被用作供氧劑。根據(jù)下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系及現(xiàn)象填空:

1)該淡黃色粉末為__________________

2X粉末的名稱為__________________;

3)反應(yīng)(I)的化學(xué)方程式為______________________________

4)反應(yīng)(II)的化學(xué)方程式為____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表中的實線表示元素周期表的部分邊界。①~⑤分別表示元素周期表中對應(yīng)位置的元素。

(1)元素③④⑤的氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序是____________________ (用氫化物的化學(xué)式表示)。

(2)元素③一般在化合物中顯________價,但在與______形成化合物時,所顯示的價態(tài)正好相反。

(3)M、N兩種化合物均由①②③④四種元素組成,寫出此兩種化合物在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:____________________________________

(4)X、Y、Z代表原子序數(shù)依次增大的三種短周期元素。在周期表中,Y與X相鄰,Y與Z也相鄰;X、Y和Z三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為17;X、Y、Z三種元素有的是上表中編號①~⑤的元素,有的不是,請在上表中用元素符號標(biāo)出不是①~⑤元素的相應(yīng)位置。___________

(5)某同學(xué)受鑭系、錒系元素排列方式的啟發(fā),將元素周期表設(shè)計成下列更簡明的形式,把118種元素全部排列在內(nèi),表中除A、B、C、D外每個位置只表示一種元素。則該表中的A位置包含________(填數(shù)字)種元素。C位置中的元素是否全部是金屬元素________(填“是”或“否”)。

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