题目内容
(1)甲、乙两种元素是同一周期的相邻元素,甲元素是形成有机物的主要元素,乙元素的p亚层上有3个电子.
①写出甲元素气态氢化物分子的电子式 ;下列各化合物分子中甲元素的原子杂化方式全部相同的是 (填序号).
a.H2C=CH-C≡CH b.CH2=C(CH3)-CH2-CH3 c.C(CH2OH)4d.
e.
f.
②甲、乙元素可形成硬度大于金刚石的一种化合物,该化合物属于 晶体,其化学式为 .
(2)Fe、Co、Ni、Cu等金属能形成配合物与这些金属原子的电子层结构有关.
①基态Ni原子的核外电子排布式为 ,基态Cu原子的价电子排布式为 .
②Fe(CO)5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Fe(CO)5晶体属于 (填晶体类型).
(3)人们一直致力于人工固氮的研究以获得廉价的氮肥.科学家先后提出并合成得到固氮酶的多种模拟物.其中一类是含Mo、Fe、S原子的类立方体结构,如图所示.

图中左右两边对称,各含一个近似为立方体的结构.每个立方体含有4个Fe原子、4个S原子,它们位于立方体的8个顶点,且原子间只有一种化学键.上述一个立方体中4个Fe原子所在的顶点连接所构成的空间几何体为 .
①写出甲元素气态氢化物分子的电子式
a.H2C=CH-C≡CH b.CH2=C(CH3)-CH2-CH3 c.C(CH2OH)4d.
②甲、乙元素可形成硬度大于金刚石的一种化合物,该化合物属于
(2)Fe、Co、Ni、Cu等金属能形成配合物与这些金属原子的电子层结构有关.
①基态Ni原子的核外电子排布式为
②Fe(CO)5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Fe(CO)5晶体属于
(3)人们一直致力于人工固氮的研究以获得廉价的氮肥.科学家先后提出并合成得到固氮酶的多种模拟物.其中一类是含Mo、Fe、S原子的类立方体结构,如图所示.
图中左右两边对称,各含一个近似为立方体的结构.每个立方体含有4个Fe原子、4个S原子,它们位于立方体的8个顶点,且原子间只有一种化学键.上述一个立方体中4个Fe原子所在的顶点连接所构成的空间几何体为
考点:晶胞的计算,原子核外电子排布
专题:化学键与晶体结构
分析:(1)甲、乙两种元素是同一周期的相邻元素,甲元素是形成有机物的主要元素,则甲是C元素,乙元素的p亚层上有3个电子,则乙是N元素.
①甲是C元素,其原子核外有6个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式;根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=
(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数;
②原子晶体的硬度较大,根据元素形成的化合价确定其化学式;
(2)①镍属于28号元素,Cu的原子序数为29,根据构造原理可以写出该原子的核外电子排布式;
②Fe(CO)5常温下呈液态,熔沸点较低,应为分子晶体;
(3)由信息可知,小正方体中4个铁原子应在互不相邻的顶点上,将四个顶点连接即可得到其空间构型.
①甲是C元素,其原子核外有6个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式;根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=
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②原子晶体的硬度较大,根据元素形成的化合价确定其化学式;
(2)①镍属于28号元素,Cu的原子序数为29,根据构造原理可以写出该原子的核外电子排布式;
②Fe(CO)5常温下呈液态,熔沸点较低,应为分子晶体;
(3)由信息可知,小正方体中4个铁原子应在互不相邻的顶点上,将四个顶点连接即可得到其空间构型.
解答:
解:(1)(1)甲、乙两种元素是同一周期的相邻元素,甲元素是形成有机物的主要元素,则甲是C元素,乙元素的p亚层上有3个电子,则乙是N元素.
①甲元素气态氢化物分子为CH4,电子式为
,
a.H2C=CH-C≡CH中形成碳碳双键的碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采用sp2杂化,形成碳碳三键的碳原子含有2个σ键且不含孤电子对,所以采用sp杂化,故错误;
b.CH2=C(CH3)-CH2-CH3中甲基和亚甲基上的碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,所以采用sp3杂化,形成碳碳双键的碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采用sp2杂化,故错误;
c.C(CH2OH)4中所有碳原子都含有4个σ键且不含孤电子对,所以采用sp3杂化,故正确;
d.
中甲基上的碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,所以采用sp3杂化,苯环上的碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采用sp2杂化,故错误;
e.
中苯环上的碳原子、形成碳碳双键的碳原子都含有3个σ键且不含孤电子对,所以采用sp2杂化,故正确;
f.
中苯环上的碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采用sp2杂化,甲基上碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,所以采用sp3杂化,故错误;
故选ce,
故答案为:
;ce;
②原子晶体的硬度较大,碳和氮形成的化合物硬度较大,所以属于原子晶体,碳元素的非金属性小于氮元素,所以碳显正价,氮元素显负价,在该化合物中,碳元素显+4价,N元素显-3价,所以其化学式为C3N4,
故答案为:原子晶体;C3N4;
(2)①镍属于28号元素,根据构造原理可以写出该原子的核外电子排布式,Ni的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2,Cu的原子序数为29,核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,
故答案为:1s22s22p63s23p63d84s2;1s22s22p63s23p63d104s1;
②Fe(CO)5常温下呈液态,熔沸点较低,易溶于非极性溶剂,应为分子晶体,故答案为:分子晶体;
(3)由信息可知,小正方体中4个铁原子应在互不相邻的顶点上,且这四个顶点连接构成正四面体,故答案为:正四面体.
①甲元素气态氢化物分子为CH4,电子式为
a.H2C=CH-C≡CH中形成碳碳双键的碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采用sp2杂化,形成碳碳三键的碳原子含有2个σ键且不含孤电子对,所以采用sp杂化,故错误;
b.CH2=C(CH3)-CH2-CH3中甲基和亚甲基上的碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,所以采用sp3杂化,形成碳碳双键的碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采用sp2杂化,故错误;
c.C(CH2OH)4中所有碳原子都含有4个σ键且不含孤电子对,所以采用sp3杂化,故正确;
d.
e.
f.
故选ce,
故答案为:
②原子晶体的硬度较大,碳和氮形成的化合物硬度较大,所以属于原子晶体,碳元素的非金属性小于氮元素,所以碳显正价,氮元素显负价,在该化合物中,碳元素显+4价,N元素显-3价,所以其化学式为C3N4,
故答案为:原子晶体;C3N4;
(2)①镍属于28号元素,根据构造原理可以写出该原子的核外电子排布式,Ni的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2,Cu的原子序数为29,核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,
故答案为:1s22s22p63s23p63d84s2;1s22s22p63s23p63d104s1;
②Fe(CO)5常温下呈液态,熔沸点较低,易溶于非极性溶剂,应为分子晶体,故答案为:分子晶体;
(3)由信息可知,小正方体中4个铁原子应在互不相邻的顶点上,且这四个顶点连接构成正四面体,故答案为:正四面体.
点评:本题考查较综合,涉及空间构型的判断、杂化方式的判断、化学式的确定等知识点,根据价层电子对互斥理论确定杂化方式,难点为(3),同时考查学生空间想象能力,难度中等.
练习册系列答案
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