题目内容
6.(1)基态Fe原子有4个未成对电子,Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5.(2)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为sp3、sp2,1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为6NA,乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是乙酸存在分子间氢键.
(3)半导体材料氧化亚铜的晶胞是立方晶胞,在该立方晶胞中,内部有4个氧原子,其余氧原子位于立方晶胞的面心和顶点处,则1mol该晶胞中有16mol Cu原子.
(4)铝单质是面心立方晶胞,只有在面心和顶点上才有铝原子,其余位置无铝原子,其晶胞的边长为a cm.则该晶胞的铝原子的配位数是12,铝单质的密度为$\frac{4×27}{6.02×10{\;}^{23}×(0.405×10{\;}^{-7}){\;}^{3}}$g/cm3(只写出表达式.该题中阿伏伽德罗常数为NA mol-1)
分析 (1)根据Fe原子的核外电子排布式确定未成对电子数,失去电子变为铁离子时,先失去4s上的电子后失去3d上的电子;
(2)乙醛中甲基上的C采取sp3杂化类型,醛基中的C采取sp2杂化类型;1个乙醛分子含有6个σ键和一个π键;乙酸分子间可形成氢键导致沸点较高;(3)根据O数目和Cu2O中Cu和O的比例计算晶胞中Cu原子的数目;
(4)在Al晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Al原子在通过这个顶点的三个面心上,面心占$\frac{1}{2}$,通过一个顶点可形成8个晶胞.
解答 解:(1)26号元素Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,可知在3d上存在4个未成对电子,失去电子变为铁离子时,先失去4s上的2个电子后失去3d上的1个电子,因此Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,
故答案为:4;1s22s22p63s23p63d5;
(2)乙醛中甲基上的C形成4条σ键,无孤电子对,因此采取sp3杂化类型,醛基中的C形成3条σ键和1条π键,无孤电子对,采取sp2杂化类型;1个乙醛分子含有6个σ键和一个π键,则1mol乙醛含有6molσ键,即6NA个σ键;乙酸分子间可形成氢键,乙醛不能形成氢键,所以乙酸的沸点高于乙醛;故答案为:sp3、sp2;6NA;乙酸存在分子间氢键;
(3)该晶胞中O原子数为4×1+6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=8,由Cu2O中Cu和O的比例可知该晶胞中铜原子数为O原子数的2倍,即为16个,所以1mol该晶胞中有16mol Cu原子;
故答案为:16;
(4)在Al晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Al原子在通过这个顶点的三个面心上,面心占$\frac{1}{2}$,通过一个顶点可形成8个晶胞,因此该晶胞中铝原子的配位数为8×3×$\frac{1}{2}$=12;一个晶胞中Al原子数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,因此Al的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4×27g}{N{\;}_{A}×(0.405×10{\;}^{-7}cm){\;}^{3}}$=$\frac{4×27}{6.02×10{\;}^{23}×(0.405×10{\;}^{-7}){\;}^{3}}$g•cm-3,
故答案为:12;$\frac{4×27}{6.02×10{\;}^{23}×(0.405×10{\;}^{-7}){\;}^{3}}$.
点评 本题考查了晶体的性质、原子核外电子排布规律、共价键类型、氢键、杂化类型、晶胞配位数及密度的计算,综合性非常强,为历年高考选作常考题型,难度中等,其中晶胞配位数以及密度的计算是本题的难点.
| A. | A在酸性条件下可以发生水解反应 | |
| B. | 1mol A和足量NaOH溶液反应,最多消耗9molNaOH | |
| C. | A能和浓溴水发生加成和取代反应 | |
| D. | 不能与新制得Cu(OH)2反应但能与FeCl3发生显色反应 |
| A. | 1L 1mol•L-1的两种强酸溶液中,所含氢离子数目均为NA | |
| B. | T℃时,1 L pH=6纯水中,含10-6NA个OH- | |
| C. | 1L浓度为1mol•L-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32- | |
| D. | 标准状况下22.4LHCl气体溶于水,其溶液中H+数为NA |
| A. | 向稀盐酸中逐滴加入过量的NaAlO2溶液 | |
| B. | 向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀NaOH溶液 | |
| C. | 向AgNO3溶液中逐滴加入稀氨水 | |
| D. | 向澄清石灰水中通入过量SO2 |
| A. | 将NaOH固体加入热的浓NH4HSO3溶液中:NH4++OH- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O | |
| B. | 滴有稀硫酸的淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝:2I-+O2+4H+═I2+2H2O | |
| C. | SO2使酸性KMnO4溶液褪色:5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+ | |
| D. | 向次氯酸钙溶液中通入SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O═CaSO3↓+2HClO |
| A. | 该硫酸的物质的浓度为9.2mol•L-1 | |
| B. | 1mol Al与足量的该硫酸反应产生3g氢气 | |
| C. | 配制200mL2.3mol•L-1的稀硫酸需量取该硫酸25mL | |
| D. | 打开浓硫酸的瓶盖,可以看到有白雾出现 |
| A. | 足量的钠在等物质的量的Cl2和O2中分别燃烧转移电子数 | |
| B. | 等物质的量的KO2与CaO2分别与水反应生成 的气体体积(相同条件下) | |
| C. | 100mL 1mol/L HNO3分别与1.4g Fe、2.8gFe完全反应时生成 的NO物质的量 | |
| D. | 等浓度等体积的盐酸、NaOH溶液分别与一定量Al反应生成等质量气体时转移的电子数 |
| A. | 光合作用是将光能转化为化学能的有效途径 | |
| B. | 氢能是一种理想的“绿色能源” | |
| C. | 煤、石油和天然气都是可再生的化石燃料 | |
| D. | 用植物秸秆制沼气是有效利用生物质能的方式之一 |