题目内容
【题目】1911年,科学家发现汞在4.2K以下时电阻突然趋近于零——即低温超导性。1986年,科学家又发现了Nb3Ge在23K下具有超导性。1987年2月,赵忠贤及合作者独立发现了在液氮温区(沸点77 K)的高温超导体,其晶胞如图所示,元素组成为Ba-Y-Cu-O(临界温度93 K),推动了国际高温超导研究。赵忠贤院士获得2016年度国家最高科学技术奖。
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回答下列问题:
(1)铌Nb位于第五周期,Nb的外围电子排布式为4d45s1,Nb位于_______族。
(2)下列关于Ge元素叙述正确的是______(从下列选项中选择)。
A.Ge晶体属于准金属,且为原子晶体 B.Ge属于p区的过渡金属
C.Ge的第一电离能比As、Se均要小 D.Ge的电负性比C大
(3)Ge(CH3)2Cl2分子的中心原子Ge的杂化方式是______________。
(4)NH3也常作致冷剂,其键角_______(填“大于”或“小于”)109°28′,主要原因是___________________________________________________________________________。
(5)图示材料的理想化学式(无空位时)为___________________,若Y(钇)元素的化合价为+3,则Cu的平均化合价为__________。
【答案】ⅤB AC sp3 小于 氨气分子中N原子形成3个N-H键,含有1对孤电子对,中心N原子采取sp3杂化,其分子构型为三角锥形 Ba2YCu3O9 +
【解析】
(1)铌Nb位于第五周期,Nb的外围电子排布式为4d45s1,在周期表的ds区,结合外围电子排布式分析判断;
(2)Ge处于第四周期第IVA族,处于金属与非金属交界处,具有一定的金属性与非金属性;
(3)Ge原子最外层电子全部参与成键,没有孤电子对,形成4个σ键;
(4)氨气分子中N原子形成3个N-H键,含有1对孤电子对,根据分子构型分析判断;
(5)均摊法计算结构单元中各原子数目,确定化学式,结合化合价规则确定Cu的平均化合价。
(1)铌Nb位于第五周期,Nb的外围电子排布式为4d45s1,在周期表的ds区,4d上有4个电子,5s上有一个电子,在ⅤB族;
(2)Ge处于第四周期第IVA族,属于p区元素,处于金属与非金属交界处,具有一定的金属性与非金属性,属于类金属、准金属;
A.Ge处于第四周期第IVA族,处于金属与非金属交界处,Ge晶体属于准金属,且为原子晶体,故A正确;
B.Ge属于p区,但不是过渡金属,故B错误;
C.同周期元素从左至右第一电离能逐渐增大,As的4p能级上含有3个电子,为半充满稳定状态,第一电离能较高,则第一电离能比As>Se>Ge,故C正确;
D.同主族从上到下非金属性减弱,电负性减弱,则Ge的电负性比C小,故D错误;
答案选AC;
(3)Ge原子最外层电子全部参与成键,没有孤电子对,形成4个σ键,杂化轨道数目为4,Ge原子采取sp3杂化;
(4)NH3也常作致冷剂,氨气分子中N原子形成3个N-H键,含有1对孤电子对,中心N原子采取sp3杂化,其分子构型为三角锥形,其键角小于109°28′;
(5)Ba、Y处于结构单元内部,结构单元中Ba原子数目=2、Y原子数目=1,Cu原子处于结构单元的顶点、棱上,Cu原子数目=8×
+8×
=3,O原子处于棱上、面上,O原子数目=20×
+8×
=9,故化学式为:Ba2YCu3O9,设Cu的平均化合价为a,则3a+2×(+2)+3+9×(2)=0,解得a=+
。
【题目】物质a、b、c、d均为中学化学中的常见单质或化合物,它们之间的转化关系如右图所示(部分产物已略去),下列各组物质中,通过一步反应就能实现图示转化的是
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选项 | a | b | c | d |
A | SO2 | SO3 | S | H2SO4 |
B | Na2O | Na2O2 | Na | NaOH |
C | CO | CO2 | C | H2CO3 |
D | Al2O3 | NaAlO2 | Al | Al(OH)3 |
A.AB.BC.CD.D