题目内容

【题目】P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途,回答下列问题。

(1)基态 Cl原子核外电子占有的原子轨道数为______个,P、S、Cl的第一电离能由大到小顺序为______

(2)SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是______,该分子构型为______

(3)PH4Cl的电子式为______,NiCO能形成配合物Ni(CO)4,该分子中σ键与π键个数比为______

(4)已知MgONiO的晶体结构(如图1)相同,其中Mg2+Ni2+的离子半径分别为66pm69pm。则熔点:MgO______NiO(填“>”、“<”“=”),理由是______

(5)NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C离子坐标参数为______

(6)一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成单分子层,可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充其中(如图2),已知O2-的半径为a m,每平方米面积上分散的该晶体的质量为______g。(用a、NA表示)

【答案】 9 Cl>P>S sp3 V 1:1 Mg2+半径比Ni2+小,MgO的晶格能比NiO (1,1/2,1/2)

【解析】(1)基态Cl原子的电子排布式是1S22S22P63S23P5,S能级有1个原子轨道,P能级有3个原子轨道,所以共占据9个原子轨道;同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,第一电离能排序时,P元素电子排布有半充满结构,第一电离能较高,高于S元素而低于Cl元素,所以PSCl的第一电离能由大到小顺序为ClPS答案为:9ClPS

(2)SCl2中S原子杂化轨道数为(6+2)=4,采取 sp3杂化方式,两对孤对电子对,所以该分子构型为V形,答案为:sp3;V形;

(3)PH4+结构类似于NH4+PH4Cl是离子化合物,据此写出其电子式

每个CO分子内含有1个σ键和2个π键,而每个CO分子同时又通过1个σ配位键与Ni原子连接,所以σ键和π键之比为1:1。答案为11

(4)晶体结构相同时,离子半径越小离子键强度越高,Mg2+半径比Ni2+小,MgO的晶格能比NiO大,熔点MgO NiO答案为:>Mg2+半径比Ni2+小,MgO的晶格能比NiO

(5)题中已经给出了坐标系的三个方向示意图,晶胞是边长为1的正方体,因此C点坐标是(1,,)。答案为11/21/2

(6)图中的单分子层可以如图画出一维重复单元:

重复单元呈平行四边形,是相邻四个O原子球中心的连线,每个重复单元包含1个O原子和1个Ni原子,NiO相对分子质量为75。重复单元所占的平行四边形面积:,则1平方米上该晶体质量为: 答案为:

练习册系列答案
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【题目】二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。

(1)工业上用CO2H2反应合成二甲醚。已知:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-181.6 kJ·mol1

2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.5 kJ·mol1

写出CO2(g)H2(g)转化为CH3OCH3(g)H2O(g)的热化学方程式:________________________________________________________________________

(2)在某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的平衡转化率如图所示。T1温度下,将6 mol CO212 mol H2充入2 L的密闭容器中,5 min后反应达到平衡状态,则0~5 min内的平均反应速率v(CH3OCH3)=______________________________;KA、KB、KC三者之间的大小关系为______________________________

(3)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.7 kJ·mol1在恒温恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是________(填序号)。

A.COH2的物质的量浓度之比是1∶2

B.CO的消耗速率等于CH3OCH3的生成速率的2

C.容器中混合气体的体积保持不变

D.容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变

E.容器中混合气体的密度保持不变

(4)如图P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1 mol CH3OH(g)2 mol H2O(g),向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)2.4 mol H2O(g),两容器分别发生反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)。已知起始时容器AB的体积均为a L,反应达到平衡时容器B的体积为1.5a L,容器BCH3OH转化率为________;维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。

(5)CO2溶于水形成H2CO3。已知常温下H2CO3的电离平衡常数为K1=4.4×107、K2=4.7×1011,NH3·H2O的电离平衡常数为K=1.75×105。常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,NH4HCO3溶液显________(酸性”“中性碱性”);请计算反应NH+HCO+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=________________________________________________________________________

(6)工业上采用电化学还原CO2是一种使CO2资源化利用的方法,如图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应),下列说法正确的是____________

A.Zn与电源的负极相连

B.ZnC2O4在交换膜右侧生成

C.电解的总反应式为2CO2+ZnZnC2O4

D.通入11.2 L CO2,转移0.5 mol电子

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