2021-2022学年福建省厦门集美中学高二(下)月考化学试卷(第1次)(含答案解析)
展开A. HClO的电子式:
B. Mn的原子结构示意图:
C. 铍原子最外层原子轨道的电子云图:
D. CS2的填充模型:
2. 下列分子中指定的碳原子(用*标记)不属于手性碳原子的是( )
A. 苹果酸HOOC−H2−CHOH−COOH
B. 丙氨酸
C. 葡萄糖
D. 甘油醛
3. 下列各组物质的晶体类型相同的是( )
A. SiO2和SO3B. I2和NaClC. Cu和AgD. SiC和MgO
4. 向CuSO4溶液中滴加氨水至过量,下列叙述正确的是( )
A. 先出现沉淀,后沉淀溶解变为无色溶液
B. 离子方程式为Cu2++4NH3⋅H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O
C. Cu2+与 NH3中的氮原子以π键结合
D. NH3分子中∠HNH为109∘28ˊ
5. 下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是( )
A. 键能、,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B. 立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C. SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为−4,因此SiH4还原性小于CH4
D. Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成p−pπ键
6. 我国科学家首次实现从二氧化碳到淀粉的全合成。部分流程如图(部分产物略去):CO2→ⅠH2CH3OH→ⅡO2HCHO→⋅⋅⋅⋅⋅⋅→(C6H10O5)n(淀粉)。下列有关说法错误的是( )
A. CO2分子中存在2个σ键和2个π键
B. CH3OH和HCHO均为极性分子
C. CO2、CH3OH和HCHO分子中的碳原子杂化方式各不相同
D. 相同压强下,CH3OH的沸点比CO2高,因为前者为极性分子
7. 某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物沸点:B. 原子半径:
C. 第一电离能:D. 阴、阳离子中均有配位键
8. 尿素的结构可表示为。下列有关说法正确的是 ( )
A. 1mlCONH22分子中含有3mlσ键
B. CONH22分子中C原子、N原子的杂化轨道类型均为sp3
C. 组成尿素的四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O>N>C>H
D. 根据结构推测,尿素易溶于水,其熔、沸点高于丙酮()
9. 正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如下图).下列有关说法正确的是
A. 正硼酸晶体属于原子晶体B. 含1mlH3BO3的晶体中有3 ml氢键
C. 分子中硼原子最外层为8电子稳定结构D. H3BO3分子的稳定性与氢键有关
10. 下列各组物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的是( )
A. B.
C. D. 金刚石>碳化硅>晶体硅
11. 二茂铁[Fe(C5H5)2]是一种具有芳香族性质的有机金属化合物,熔点为172℃,沸点249℃,100℃以上能升华。二茂铁属于( )
A. 原子晶体B. 分子晶体C. 金属晶体D. 离子晶体
12. PCl3极易发生水解,水解机理如图所示,下列说法错误的是( )
A. PCl3中P原子是sp3杂化,分子构型是三角锥形
B. 水解产物H3PO3是一种二元酸
C. PCl3中3个Cl原子被取代的机会不相等
D. PCl3分子的P原子有孤电子对,易与金属离子配位而形成配合物
13. 单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是( )
A. S位于元素周期表p区B. 该物质的化学式为H3S
C. S位于H构成的八面体空隙中D. 该晶体属于分子晶体
14. Fe、HCN与K2CO3在一定条件下发生如下反应:Fe+6HCN+2K2CO3=K4FeCN6+H2↑+2CO2↑+2H2O,下列说法错误的是( )
A. 化学方程式中涉及的第二周期元素的电负性由小到大的顺序为C
C. 1ml HCN分子中含有σ键的数目为2NA,HCN分子中C原子轨道杂化类型是sp杂化
D. K2CO3中阴离子的空间构型为平面正三角形,其中C原子的价层电子对数为4
15. 硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作定影剂,反应的化学方程式为AgBr+2Na2S2O3=Na3AgS2O32+NaBr,产物中的Na3AgS2O32常用于切花保鲜。下列说法错误的是( )
A. 基态Na+的核外电子存在10种运动状态
B. S2O32−的空间结构为四面体形,中心原子S的杂化方式为sp3
C. 欲测定切花保鲜液中Na3AgS2O32的浓度,可用NaCl标准溶液滴定Ag+
D. NaBr晶体结构与NaCl相似,每个Br周围最近且等距离的Na+有6个
16. A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其原子序数依次增大,其中B与C同周期,D与E和F同周期,A与D同主族,C与F同主族,C元素原子的s能级电子总数与p能级的相等,D是所在周期原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。请回答下列问题:
(1)A是_______(填元素符号,下同),B是_______,C是_______,D是_______,F是_______。
(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是_______(用离子符号表示)。
(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4:2:3可形成一种离子化合物,其阳离子电子式为_______。
(4)若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出反应的化学方程式:_______。若E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式:_______。
17. 东晋《华阳国志⋅南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)硫酸镍溶于氨水形成NiNH36SO4蓝色溶液。
①NiNH36SO4中阴离子的立体构型是_______。
②在[Ni(NH3)62+中存在哪些化学键_______。
A.离子键 B.配位键 C.金属键 D.极性共价键
③NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为_______,键角由大到小的顺序为_______。
(2)丁二酮肟是检验Ni2+的灵敏试剂。丁二酮肟分子()中C原子轨道杂化类型为_______,1ml丁二酮肟分子所含σ键的数目为_______。
(3)配合物NiCO4常温下为液体,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。NiCO4中Ni与CO的C原子形成配位键。不考虑空间构型,NiCO4的结构可用示意图表示为_____(用“→”表示出配位键)。
(4)①氨硼烷(NH3BH3)分子中,N−B化学键称为_______键,其电子对由_______原子提供。NH3BH3分子中,与N原子相连H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ−),组成元素电负性大小顺序是_______。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是_______(写分子式)。
②氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:3NH3BH3+6H2O=3NH4++B3O63−+9H2↑,B3O63−的结构为。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由_______变为_______。
18. 配位化学创始人维尔纳发现,取CCl3⋅6NH3(黄色)、CCl3⋅5NH3(紫红色)、CCl3⋅4NH3(绿色)和CCl3⋅4NH3(紫色)四种化合物各1ml,分别溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的物质的量分别为3ml、2ml、1ml和1ml。
(1)请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。
CCl3⋅6NH3_______,CCl3⋅5NH3_______,CCl3⋅4NH3(绿色和紫色)_______。
(2)上述配合物中,中心离子的配位数都是_______。
(3)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成红色,该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN=FeSCN3+3KCl表示。经研究表明,FeSCN3是配合物,Fe3+与SCN−不仅能以1:3的个数比配合,还可以其他个数比配合。所得Fe3+与SCN−的配合物中,主要是Fe3+与SCN−以个数比1:1配合所得离子显红色,含该离子的配合物的化学式是_______。若Fe3+与SCN−以个数比1:5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_______。
19. 钛、铁、铜、钐等过渡金属有着广泛的用途。请回答下列问题:
(1)铁在元素周期表中的位置_______,基态铜原子的核外电子排布式为_______。
(2)配合物FeCOn常温下呈液态,熔点为−20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断FeCOn晶体属于_______(填晶体类型)。FeCOn的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则n=_______。
(3)K3FeCN6]溶液可用于检验_______(填离子符号)。Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TI4熔点依次升高,原因是_______。
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中F−和O2−共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1−x代表,则该化合物的化学式表示为_____,通过测定密度ρ和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们关系表达式:ρ=_______g⋅cm−3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为(12,12,12),则原子2和3的坐标分别为______、_____。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】A.HClO的电子式为:,A错误;
B.Mn的原子结构示意图为,B错误;
C.铍原子最外层的能级为s能级,s能级的电子云为球形,C错误;
D.CS2是直线形分子,中心原子为C,并且S原子半径大于C,则CS2的填充模型:,D正确;
故选D。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
手性碳原子一定是饱和碳原子,手性碳原子所连接的四个基团是不同的,据此解答。
【详解】
A. 苹果酸HOOC−H2−CHOH−COOH中连接了2个氢原子,不是手性碳原子,A符合题意;
B. 丙氨酸中连接了4个不同的原子或原子团,属于手性碳原子,B不符合题意;
C. 葡萄糖中连接了4个不同的原子或原子团,属于手性碳原子,C不符合题意;
D. 甘油醛中连接了4个不同的原子或原子团,属于手性碳原子,D不符合题意;
答案选A。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查晶体类型的判断,涉及分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等,难度不大。
【解答】
A.SiO2为共价晶体,SO3为分子晶体,晶体类型不同,故A错误;
B.I2为分子晶体,NaCl为离子晶体,晶体类型不同,故B错误;
C.Cu和Ag都为金属晶体,晶体类型相同,故C正确;
D.SiC为共价晶体,MgO为离子晶体,晶体类型不同,故D错误;
故选C。
4.【答案】B
【解析】A. 向CuSO4溶液中滴加氨水至过量,先生成氢氧化铜蓝色沉淀,后溶解形成铜氨溶液,为深蓝色溶液,故A错误;
B. 离子方程式为Cu2+ +4NH3⋅H2O=[Cu(NH3)4]2+ +4H2O,故B正确;
C. Cu2+提供空轨道, NH3中的氮原子提供孤电子对,形成配位键,故C错误;
D. NH3分子为三角锥形,键角∠HNH为107∘18ˊ,故D错误。
故答案选:B。
5.【答案】C
【解析】A.因键能C−C>Si−Si、C−H>Si−H,故C2H6的键能总和大于Si2H6,键能越大越稳定,故C2H6的稳定性大于Si2H6,A正确;
B.SiC的成键和结构与金刚石类似,均为原子晶体,金刚石的硬度很大,类比可推测SiC的硬度也很大,B正确;
C.SiH4中Si的化合价为+4价,C的非金属性强于Si,则C的氧化性强于Si,则Si的阴离子的还原性强于C的阴离子,则SiH4的还原性较强,C错误;
D.Si原子的半径大于C原子,在形成化学键时纺锤形的p轨道很难相互重叠形成π键,故Si原子间难形成双键,D正确;
故选C。
6.【答案】D
【解析】A.双键中含有1个σ键和1个π键,二氧化碳分子中含有2个双键,则CO2分子中存在2个σ键、2个π键,A正确;
B.CH3OH和HCHO分子中正负电荷重心不重合,均为极性分子,B正确;
C.CO2、CH3OH和HCHO分子中的碳原子杂化方式各不相同,分别是sp、sp3和sp2,C正确;
D.相同压强下,CH3OH的沸点比CO2高,是因为前者能形成分子间氢键,D错误;
故选D。
7.【答案】D
【解析】由题干信息可知,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,故Z为C或者O,根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键,再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,故Y为N,故Z为O,M只形成一个单键,M为H,X为C,则W为B,据此分析解题。
【详解】
A.由分析可知,X、Y的最简单氢化物分别为:CH4和NH3,由于NH3存在分子间氢键,故氢化物沸点:,A错误;
B.根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小,同一主族从上往下依次增大,故原子半径:,B错误;
C.根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,IIA与IIIA,VA与VIA反常,故第一电离能:,C错误;
D.由于阳离子中的Y原子是N原子,形成了类似于铵根离子的阳离子,故存在配位键,阴离子中的W为B,最外层上只有3个电子,能形成3个共价键,现在形成了4个共价键,故还有一个配位键,D正确;
8.【答案】D
【解析】A.1mlCONH22分子中含有7mlσ键,故A错误;
B.CONH22分子中C原子形成三个σ键、每个N原子形成三个σ键且存在一对孤电子对,所以C原子、N原子的杂化轨道类型分别为sp2、sp3,故B错误;
C.同周期主族元素的第一电离能随着原子序数增大而整体呈增大趋势,但第 ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于其同周期相邻元素,第一电离能由大到小的顺序是N>O>C>H,故C错误;
D.尿素分子存在氨基,与水分子间易形成氢键,所以尿素易溶于水,其熔、沸点高于丙酮,故D正确;
故选D。
9.【答案】B
【解析】A.H3BO3分子通过氢键相连,正硼酸晶体属于分子晶体,故A错误;
B.一个氧原子能形成1个氢键,含1mlH3BO3的晶体中有3 ml氢键,故B正确;
C.由结构可知,分子中硼原子形成3个共价键,则最外层为6电子,故C错误;
D.H3BO3分子的稳定性与氢键无关,氢键属于分子间作用力,影响的是物理性质,故D错误;
故答案选B。
10.【答案】D
【解析】A.三者都为分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,熔点越高,因此,故A错误;
B.离子半径,三者都是离子晶体,离子半径越小,离子键越强,晶格能越大,因此熔点,故B错误;
C.三者都是金属晶体,Na、Mg、Al半径逐渐减小,金属键越强,熔点越高,所以熔点,故C错误;
D.三者都是原子晶体,原子半径越小,共价键越强,熔点越高,所以熔点金刚石>碳化硅>晶体硅,故D正确。
综上所述,答案为D。
11.【答案】B
【解析】分子晶体一般具有熔点、沸点较低,易升华和熔融状态下不导电的特性,故由二茂铁[Fe(C5H5)2]是一种具有芳香族性质的有机金属化合物,熔点为172℃,沸点249℃,100℃以上能升华,可以推断二茂铁属于分子晶体,故答案为:B。
12.【答案】C
【解析】A.PCl3中存在3条σ键,且P孤电子对数为1,则价层电子对数为3+1=4,为sp3杂化,由于存在1对孤对电子,故分子构型为三角锥形,A项正确;
B.观察H3PO3结构可知,分子中存在2个−OH,−OH中的氢可以电离,另一个氢直接与磷相连不能电离,故H3PO3 为二元酸,B项正确;
C.PCl3中3个Cl原子所处环境相同,完全等效,被取代机会相等,C项错误;
D.PCl3分子中P原子有孤电子对,当金属离子提供空轨道时可以形成相应配合物,D项正确;
答案选C。
13.【答案】D
【解析】A.S的价电子排布式为:3s23p4,故S位于元素周期表p区,A正确;
B.由该物质形成晶体的晶胞可知:S个数为×+1=2,H个数为:12×+6×=6,故H、S原子个数比为3:1,故该物质的化学式为H3S,B正确;
C.S位于H构成的八面体空隙中,如图所示,C正确;
D.由于该晶体是一种新型超导材料,说明其是由阴、阳离子构成的,故该晶体属于离子晶体,D错误;
故答案为:D。
14.【答案】BD
【解析】A.根据电负性大小关系,第二周期元素电负性从左到右依次增大,故电负性由小到大的顺序为C
C.HCN结构为:H−C≡N,分子中存在2条σ键,1 ml HCN分子中含有σ键的数目为2NA,中心原子C孤电子对数为0,价层电子对数为2+0=2,故为sp杂化,C项正确;
D.CO32−配位原子数为3,则σ键数为3,孤对电子数为0,C的价层电子对数为3+0=3,为sp2杂化,空间构型为平面三角形,D项错误;
答案选BD。
【点睛】中心原子价层电子对数n=配位原子数(σ键数)+孤对电子数,根据n值可以判断杂化类型,一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;n=4,sp3杂化。
15.【答案】C
【解析】A.基态Na+有10个核外电子,所以存在10种运动状态,A正确;
B.S2O 32-的结构可以看做硫酸根中的一个氧原子被硫取代,结构和硫酸根类似,中心硫原子的孤电子对数为0,价层电子对数为4,所以空间结构为四面体形,中心原子S的杂化方式为sp3,B正确;
C.Na3[Ag(S2O3)2]中银离子与S2O 32-形成配位键,无单独的银离子,不能用NaCl标准溶液滴定Ag+,C错误;
D.氯化钠晶体中每个Na+周围有6个Cl−,每个Cl−周围有6个Na+,NaBr的晶体结构与NaCl晶体相似,则每个Br−周围有6个Na+,D正确;
故选C。
16.【答案】(1)H; N ; O ;Na ;S
(2)S2−>O2−>Na+
(3)
(4)2Al+Fe2O3高温Al2O3+2Fe;SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
【解析】
【分析】
C元素原子的s能级电子总数与p能级的相等,且是短周期元素,所以C是O元素,C与F同主族,且是短周期元素,所以F是S元素,D与E和F同周期,都处于第三周期,且D是所在周期原子半径最大的主族元素,所以D是Na元素,E的原子序数大于钠小于硫,所以E的单质是固体,六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体, B的原子序数小于C,且B、C处于同一周期,所以B是N元素,A的单质是气体,则A的原子序数最小,所以A是H元素,根据元素周期律及其性质解答。
(1)由分析可知A是H;B是N;C是O;D是Na;F是S;
(2)C、D、F三种元素形成的简单离子分别是O2−、Na+、S2−,其中氧离子和钠离子的核外电子排布相同,氧离子的原子序数小半径大,硫离子电子层数多,半径最大,故答案为:S2−>O2−>Na+;
(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4:2:3形成化合物X为NH4NO3,阳离子是铵根离子,其电子式为:;
(4)若E是金属元素,则为Al元素,铝和氧化铁能发生铝热反应,反应方程式为:2Al+Fe2O3高温Al2O3+2Fe,若E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,则E是Si元素,二氧化硅和强碱反应生成硅酸盐和水,离子反应方程式为:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 。
17.【答案】(1)①.正四面体形 ②.BD③.NH3>AsH3>PH3 ; AsH3>PH3>NH3 ;NH3>PH3>AsH3
(2)sp3、sp2 ;15NA
(3)
(4)①.配位 ; N ; N>H>B;CH3CH3 ②sp3 ;sp2
【解析】【小问1详解】
①阴离子中心原子的价层电子对为4,根据价层电子对互斥理论可知其立体构型为:正四面体形;
②Ni2+与NH3之间是配位键,氨分子中的N−H键是极性共价键,故答案为:BD;
③这三种物质都是分子晶体,其中NH3可形成分子间氢键,沸点最高;AsH3分子量大,沸点较高;故沸点:NH3>AsH3>PH3;非金属性越弱,其氢化物的还原性越强,即还原性:AsH3>PH3>NH3;NH3、PH3、AsH3的中心原子都是sp3杂化,均形成3对共用电子对和一对孤电子对,中心原子的电负性越小,成键电子对之间的斥力越小,键角越小,且原子半径:As>P>N,键长:As−H>P−H>N−H,则成键电子对之间的排斥力由强到弱的顺序为NH3>PH3>AsH3,所以这三种物质的键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3。
【小问2详解】
丁二酮肟分子中甲基上碳原子价层电子对个数是4,且不含孤电子对,为sp3杂化,连接甲基的碳原子含有3个价层电子对,且不含孤电子对,为sp2杂化,所以丁二酮肟分子中C原子轨道杂化类型为sp3、sp2;已知丁二酮肟的结构式为,1个分子中含有13个单键和2个双键,则共含有15个σ键,所以1ml丁二酮肟含有σ键的数目为15NA。
【小问3详解】
在NiCO4结构中Ni是中心原子,CO是配体,且C和O相比,C的电负性较小,故C是配位原子,则其结构可用表示为:。
【小问4详解】
①B原子最外层有3个电子,与3个H原子形成3个共价键,N原子上有1对孤电子对,N与B原子通过配位键结合形成N−B化学键;其电子对由N原子单方面提供而与B原子共用;在NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性,说明元素的非金属性:N>H;而与B原子相连的H呈负电性,说明元素的非金属性:H>B;所以元素的非金属性:N>H>B;元素的非金属性越强,其电负性就越大,所以三种元素的电负性大小顺序是:N>H>B;等电子体原子数相同,原子的价电子总数也相同,与NH3BH3原子总数相等的等电子体是CH3CH3;
②NH3BH3分子中,B原子的价层电子对数为4,故其杂化方式为sp3, NH3BH3在催化剂的作用下水解生成氢气和B3O63−,由图中信息可知,B3O63−中每个B原子只形成3个σ键,六元环上6个原子形成一个大π键,所以其中的B原子的杂化方式为sp2,因此B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2。
18.【答案】(1)[C(NH3)6]Cl3 ; [C(NH3)5Cl]Cl2 ; [C(NH3)4Cl2]Cl
(2)6
(3)[Fe(SCN)]Cl2 ; FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl
【解析】(1)由题意知,1ml四种配合物中的自由Cl−的物质的量分别为3ml、2ml、1ml、1ml,则它们的化学式分别为[C(NH3)6]Cl3、[C(NH3)5Cl]Cl2、[C(NH3)4Cl2]Cl。
(2)这几种配合物的化学式分别是[C(NH3)6]Cl3、[C(NH3)5Cl]Cl2、[C(NH3)4Cl2]Cl,所以其配位数都是6。
(3)Fe3+与SCN−以个数比1:1配合所得离子为[Fe(SCN)]2+;如果Fe3+与SCN−以个数比1:5配合所得离子为[Fe(SCN)5]2−,故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成K2[Fe(SCN)5]与KCl,所以反应方程式为: FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl。
19.【答案】(1)第4周期Ⅷ族 ; 1s22s22p63s23p63d104s1或者Ar3d104s1
(2)分子晶体 ; 5
(3)Fe2+ ;TiF4为离子化合物,离子之间以离子键结合,离子键是一种强烈的相互作用力,因此物质的熔点高;而其他三种均为共价化合物,是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增大,导致物质熔点逐渐升高
(4)SmFeAsO1−xFx ;2281+161-x+19xa2c×10-30NA; (12,12,0) ;(0,0,12)
【解析】(1)铁为26号元素,铁元素位于第4周期Ⅷ族,Cu为29号元素,原子核外有29个电子,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或者Ar3d104s1;
(2)配合物FeCOn熔点较低,易溶于非极性溶剂,属于分子晶体;Fe原子价电子数为8,CO提供一对孤对电子,与Fe原子形成配位键,则8+2n=18,则n=5;
(3)K3FeCN6和Fe2+会生成蓝色沉淀,故可以检验Fe2+;根据表格数据可知,TiF4 的熔点高于其它三种卤化物的熔点,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,这是由于TiF4为离子化合物,离子之间以离子键结合,离子键是一种强烈的相互作用力,因此物质的熔点高;而其他三种均为共价化合物,是由分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体,随着相对分子质量的增大,分子间作用力增大,导致物质熔点逐渐升高;
(4)该晶胞中,As原子个数=4×12=2、Sm原子个数=4×12=2、Fe原子个数=1+4×14=2、F−和O2−离子总数=8×18+2×0.5=2,则该晶胞中As、Sm、Fe原子数目与F−和O2−离子总数个数之比=2:2:2:2=1:1:1:1,如果F−个数为x,则O2−个数为1−x,所以该化合物化学式为SmFeAsO1−xFx;根据密度的定义,可知晶体的密度ρ=2281+161-x+19xa2c×10-30NA;
由晶胞图可知,若原子1的坐标为(12,12,12),则原子2是原子1在晶胞的底部投影,x、y的坐标相同,z坐标为0,即(12,12,0);原子3与原子1在同一个平面上,z坐标与原子1相同,x、y坐标为0,即(0,0,12);故答案为:SmFeAsO1−xFx;(12,12,0);(0,0,12)
化合物
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/C
377
−24.12
38.3
155
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