题目内容
【题目】含硼、氮、磷、铜、锌的化合物有许多重要用途。回答下列问题:
(1)基态B原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为____;基态Cu+的核外电子排布式为___。
(2)化合物(CH3)3N能溶于水的原因是______。
(3)亚磷酸(H3PO3)是磷元素的一种含氧酸,与NaOH反应只生成NaH2PO3和Na2HPO3两种盐,则H3PO3分子的结构式为____。
(4)Zn2+可与CN-、二苯硫腙(
)等形成稳定配合物。
①CN- 的结构式为_____。
②每个二苯硫腙分子中,采取sp2杂化的原子有__个。
(5)卤化锌的熔点如表所示:
ZnF2 | ZnCl2 | ZnBr2 | ZnI2 | |
熔点/℃ | 872 | 275 | 394 | 446 |
ZnF2的熔点远高于其它三种卤化锌,其原因为_____。
(6)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶体晶胞如图1所示:
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①磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图2,请在答题卡上将表示B原子的圆圈涂黑____。
②已知磷化硼晶体的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,则B—P键长为___pm(列出计算式即可)。
【答案】哑铃形或纺锤形 [Ar]3d10 (CH3)3N为极性分子,且可与水分子间形成氢键
或
16 晶体类型不同,ZnF2为离子晶体、ZnCl2、ZnBr2、ZnI2分子晶体,需要破坏的离子键强度大于分子间作用力
或
【解析】
(1)基态B原子的价电子排布式为2s22p1,最高能级的电子云为2p;原子序数为29的Cu原子失去1个电子形成Cu+,则基态Cu+的核外有28个电子;
(2)化合物(CH3)3N为结构不对称的极性分子,分子中的N原子可与水分子间形成氢键;
(3)亚磷酸与NaOH反应只生成NaH2PO3和Na2HPO3两种盐,说明分子中含有两个羟基和一个非羟基氧;
(4)①具有相同原子个数和价电子的物质互为等电子体,等电子体具有相同的空间结构,CN-与N2为等电子体;
②
分子中2个苯环的12个C原子为sp2杂化,形成双键的S原子、C原子和2个N原子为sp2杂化;
(1)基态B原子的价电子排布式为2s22p1,最高能级的电子云为2p,轮廓图为哑铃形或纺锤形;原子序数为29的Cu原子失去1个电子形成Cu+,则基态Cu+的核外有28个电子,电子排布式为1s22s22p62s22p63d10或[Ar]3d10,故答案为:哑铃形或纺锤形;1s22s22p62s22p63d10或[Ar]3d10;
(2)化合物(CH3)3N为结构不对称的极性分子,分子中的N原子可与水分子间形成氢键,则化合物(CH3)3N能溶于水,故答案为:(CH3)3N为极性分子,且可与水分子间形成氢键;
(3)亚磷酸与NaOH反应只生成NaH2PO3和Na2HPO3两种盐,说明分子中含有两个羟基和一个非羟基氧,则H3PO3分子的结构式为
或
,故答案为:
或
;
(4)①具有相同原子个数和价电子的物质互为等电子体,等电子体具有相同的空间结构,CN-与N2为等电子体,则结构式与N2相同,结构式为
,故答案为:
;
②
分子中2个苯环的12个C原子为sp
(5)由题给熔点数据可知,ZnF2为离子晶体,熔化时需要破坏离子键,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为分子晶体,熔化时需要破坏分子间作用力,破坏离子键的强度大于分子间作用力,则ZnF2的熔点远高于其它三种卤化锌,故答案为:晶体类型不同,ZnF2为离子晶体、ZnCl2、ZnBr2、ZnI2分子晶体,需要破坏的离子键强度大于分子间作用力;
(6)①由图1可知,磷化硼晶体中磷原子作立方最密堆积,硼原子填入四面体空隙中,磷原子分布在面心和顶点上,则沿着体对角线方向的投影为
或
;
②由磷化硼得晶胞结构可知,P原子个数为8×
+6×
=4,B原子个数为4,磷化硼的化学式为BP,晶胞的质量为
mol×42g/mol=
g,设磷化硼的晶胞边长a,晶胞的体对角线长为
a,晶体中硼原子和磷原子的核间距应为体对角线的
,dB-P=
,由密度公式可得ρ=
=
,解得a=
cm,则dB-P=
cm,故答案为:
。
【题目】化学学习小组在实验室中对铁盐与亚铁盐的相互转化进行如下探究。
已知:SCN-具有强还原性,易被氧化为(SCN)2。
实验Ⅰ:Fe3+转化为Fe2+
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(1)Fe2(SO4)3溶液与Cu粉发生反应的离子方程式为________________________。
(2)探究白色沉淀产生的原因:
①提出假设:
假设1:白色沉淀是Fe2+与SCN-直接结合所得;
假设2:白色沉淀是Cu2+与SCN-直接结合所得;
假设3:_____________________________________________。
②实验验证:
向CuSO4溶液中通人过量SO2,将Cu2+还原,再加入KSCN溶液,观察到有白色沉淀生成,证明假设三成立。写出CuSO4溶液与KSCN溶液反应的离子方程式:________。
实验Ⅱ:Fe2+转化为Fe3+
实验方案 | 现象 |
向3mL 0.1mol·L-1 FeSO4溶液中加入3mL 4mol·L-1稀硝酸 | 溶液变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色 |
(3)实验Ⅱ中,Fe2+转化为Fe3+的离子方程式是_____________________________。
(4)设计如下实验,探究溶液变为棕色的原因:
①向Fe2(SO4)3溶液中通入NO,溶液颜色无变化
②向FeSO4溶液中通入NO,溶液颜色变为棕色
③向Fe(NO3)3溶液中通入NO,溶液颜色无变化
由上述实验分析溶液变为棕色的原因是_________________________________________。