2024届高三化学一轮专题训练-有机推断题
1.(2023·全国·高三专题练习)治疗疟疾的有效药物青蒿素是白色针状晶体,受热不稳定,易溶于乙醇和乙醚。按要求回答下列问题。
(1)测定晶体结构最常用的方法是 ,经计算等过程得出其晶胞(长方体,棱长分别为a nm、b nm、c nm,含4个青蒿素分子)及分子结构如下图甲所示。
①测定其分子的相对分子质量为282,其物理方法是 。
②晶体的密度为 (阿伏加德罗常数的值设为;列出表达式)。
(2)青蒿素结构的修饰:一定条件下,用将青蒿素选择性反应,结构修饰为双氢青蒿素(如上图乙)。青蒿素结构修饰发生的反应类型为 ,其过程中杂化轨道发生变化的碳原子的杂化方式变为 。
2.(2022下·北京海淀·高三人大附中校考开学考试)钛酸钡具有优良的介电、压电特性,主要用于电容器、自动温控等领域。
(1)基态钛原子的电子排布式为
(2)钡元素在自然界中主要以重晶石形式存在,其成分为BaSO4,其中所含三种元素的电负性从大到小的顺序为 (用元素符号表示);SO的空间构型为 ,其中S原子的杂化方式为 。
(3)卤化钠(NaX)和四卤化钛(TiX4)的熔点如图所示,已知TiF4的晶体类型与TiCl4、TiBr4、TiI4不同,下列判断不正确的是 (选填字母序号)。
a.NaX均为离子晶体
b.随X半径的增大,NaX的离子键减弱,熔点逐渐降低
c.TiF4的熔点反常升高是由于氢键的作用
d.TiCl4、TiBr4、TiI4的相对分子质量依次增大,分子间作用力增大,熔点逐渐升高
(4)钛酸钡的晶胞结构如图所示,钛酸钡的化学式为 ;晶体中每个钡离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数量是 ;其晶胞参数约为a pm,钛酸钡晶体的密度ρ= g·cm-3(阿伏加德罗常数的值为NA,1pm=1×10-12m)
3.(2023上·宁夏银川·高三校联考阶段练习)过渡金属元素在工业生产中发挥着重要作用。技术人员晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]●3H2O(三草酸合铁酸钾晶体)作感光剂,再以K3[Fe(CN)6](六氰合铁酸钾)溶液作显影剂。
请回答以下问题:
(1)铁元素位于元素周期表的 区,Fe3+的基态价电子排布图为 ;在上述两种钾盐中第一电离能最大的元素为 。
(2)C与Si为同主族元素,高纯硅制备过程中会生成SiHCl3、SiCl4等中间产物。 已知电负性:H>Si,则SiHCl3中H的化合价为 ;SiCl4中硅原子的杂化类型是 ; 沸点:SiHCl3
(4)时速600千米的磁浮列车需用到超导材料。超导材料TiN具有NaCl型结构(如图),晶胞参数(晶胞棱长)为a D(1D= 10-10m),其中阴离子(N3-)采用面心立方最密堆积方式,则1个晶胞中含有 个TiN;该氮化钛的密度为 g/cm3(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA)。
4.(2023上·海南海口·高三海口一中校考期中)铁及铁的化合物在生产、生活中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)结构示意图如图1。
①的价层电子轨道表示式为 ;的配体是 ,配位数是 。
②中H—O—H键角 中O—S—O键角(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是 。
③中与、与的作用力类型分别 。
(2)晶体的晶胞形状为立方体,边长为a nm,结构如图2。
晶胞中的个数为 ;该晶体的密度为 。(阿伏伽德罗常数为)
(3)应用于合成氨反应的催化剂(铁)的表面上存在氮原子,图3为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图。则图中铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为 。
5.(2023·全国·高三专题练习)填空。
(1)X、Y两者物理性质有差异的主要原因是 。
代号 结构简式 水中溶解度/g(25℃) 熔点/℃ 沸点/℃
X 0.2 45 100
Y 1.7 114 295
(2)CO(NH2)2分子中C原子的杂化方式为 ,1mol该分子中σ键的数目为 ,该物质易溶于水的主要原因是 。
(3)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)+3F2(g)=2ClF3(g) ΔH=-313kJ·mol-1,F—F键的键能为159kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为242kJ·mol-1,则ClF3中Cl—F键的平均键能为 kJ·mol-1.ClF3的熔、沸点比BrF3的 (填“高”或“低”)。
(4)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是 。为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据下述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是 。
参数
分子 分子直径/nm 分子与H2O的结合能
E/kJ·mol-1
CH4 0.436 16.40
CO2 0.512 29.91
(5)维生素B1的结构式如图,晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有 。
6.(2023下·江苏盐城·高三盐城市伍佑中学校联考阶段练习)X、Y、Z、R、W五种前四周期元素,原子序数依次增大:X、Y、Z三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,第一电离能I1(X)
(2)写出一种与XZ2互为等电子体的物质的化学式 。
(3)Y的简单氢化物的沸点比同族元素氢化物的沸点 。(填“高”或“低”)
(4)化合物M由Z、R两种元素组成,其晶胞结构如甲,则M的化学式为 。
7.(2022·浙江·校联考模拟预测)自然资源部印发的《2021年全国地质勘查通报》显示,新发现矿产地95处,其中,铜矿2处,铅锌矿1处。查阅资料:Cu价层电子排布式为,在活化闪锌矿(主要成分为ZnS)方面有重要作用,主要是活化过程中生成CuS、等系列铜硫化物。
(1)的空间构型为 (用文字描述);写出一种与互为等电子体的分子的化学式: 。
(2)把铜粉放入装有浓氨水的试管中,塞紧试管塞,振荡后试管塞越来越紧,且溶液逐渐变为浅黄色(几乎呈无色),溶质主要为,打开试管塞后,溶液迅速变为蓝色,写出浅黄色物质生成蓝色物质的化学方程式: 。
(3)试从价层结构方面解释为什么溶液近乎无色的原因: 。
(4)在活化过程中,能转化为CuS的原因是 ;CuS比CuO熔点低的原因是 。
(5)ZnS晶体结构如图所示,其晶胞边长为540.0pm,密度约为 (列式并计算,精确到小数点后一位)
8.(2023上·上海浦东新·高三华师大二附中校考开学考试)物质结构具有极强的几何美感,微粒间存在不同的作用力,从不同的堆积方式到五彩斑斓的晶体结构,我们感叹于大自然神奇的力量的同时创造着新物质,让生活变得更美好!
(1)-40℃时,与冰反应生成HOF和HF。常温常压下,HOF为无色气体,固态HOF的晶体类型为 ,HOF水解反应的产物为 。(填化学式)。
(2)中心原子为Cl,中心原子为O,二者均为V形结构,但中存在大键()。中Cl原子的轨道杂化方式 ;基态Cl原子中电子占据最高能级的电子云轮廓为 ;O―Cl―O键角 Cl―O―Cl键角(填“>”“<”或“=”)。比较与中Cl―O键的键长并说明原因 。
(3)几种化学键的键能如下表所示:
化学键 N≡N F―F N―F
键能 941.6 154.8 283.0
由两种单质化合形成1mol,焓变 。
(4)已知:常温常压下为无色气体,熔点―129℃,沸点―207℃,为黄色油状液体,熔点―40℃,沸点70℃,95℃以上易爆炸。根据物质结构知识和题中信息解释以下问题:
①热稳定性高于: 。
②熔、沸点高于: 。
(5)过渡金属易与CO形成羰基配合物,如配合物,常温下为液态,易溶于、苯等有机溶剂。
①固态时属于 分子(填极性或非极性)。
②中Ni与CO的 原子形成配位键。
③分子中键和键个数比为 。
(6)是一种储氢材料,可由和反应制得。基态的电子占据的最高能级符号为 ,该能级具有的原子轨道数为 ,的立体结构是 。
(7)某Ba-Ti-O晶体具有良好的电学性能,其晶胞为立方晶胞(如图)晶胞边长为a pm。设阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是_______。
A.化学式为 B.和间的最短距离为
C.该晶胞中与等距离且最近的有4个 D.晶体的密度为
(8)基态原子的价层电子轨道表示式: 。
(9)硝酸乙基铵是人类发现的第一种常温离子液体,其熔点为12℃,已知结合质子的能力比略强,下列有关硝酸乙基铵的说法正确的是_______。
A.该离子液体不易挥发,可用作绿色溶剂
B.该物质在常温下不能导电
C.该离子液体阴阳离子体积很大,结构松散,作用力弱
D.同温同物质的量浓度的硝酸乙基铵溶液和硝酸铵溶液相比前者的pH小
9.(2023·福建泉州·福建省永春第一中学校考模拟预测)我国科学家制备的NiO/Al2O3/Pt催化剂能实现氨硼烷(H3NBH3)高效制备氢气的目的,制氢原理:H3NBH3+4CH3OHNH4B(OCH3)4+3H2↑。请回答下列问题:
(1)基态氮原子的价电子排布式为 。
(2)硼烷又称硼氢化合物,随着硼原子数的增加,硼烷由气态经液态至固态,其原因为 。
(3)某有机硼化合物的结构简式如图所示,其中氮原子的杂化轨道类型为 。
(4)图a、b、c分别表示B、C、N、O的逐级电离能变化趋势(纵坐标的标度不同)。第二电离能的变化图是 (填标号)。
(5)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Ni2+与EDTA形成的螯合物的结构如图所示,
1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 个,在形成配位键前后C-N-C键角将 (填“增大"“减少”或“不变”)。
(6)BN晶体的晶胞如图所示,B、N的原子半径分别为apm和bpm,密度为2.25g·cm-3,阿伏伽德罗常数的值为NA,BN晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 。
10.(2022上·江西赣州·高三兴国中学校联考阶段练习)新冠肺炎疫情防控,消毒用品必不可少。试回答下列问题:
(1)过氧乙酸( )也是一种常用消毒剂。在过氧乙酸中碳原子的杂化方式有 ,分子中键和键的个数比为 。
(2)生活中常用的手消毒凝胶,其主要有效成分是三氮羟基二苯醚和乙醇,其中三氯羟基二苯醚是一种广谱抗菌剂,高效、安全。三氯羟基二笨醚的结构简式如图所示。
①组成三氯羟基二苯醚的四种元素H、C、O、Cl的电负性从大到小的顺序为 ;基态氯原子的价电子排布图为 ,最高能级的原子轨道电子云轮廓图形状为 。
②三氯羟基二苯醚的熔点:55~57℃,沸点:120℃,常态为白色或灰白色晶状粉末,稍有酚臭味,不溶于水,易溶于碱液和有机溶剂。三氯羟基二苯醚属于 晶体,分子中共平面的原子最多有 个。
③乙醇与甲醚()的分子式相同,但二者的沸点分别为78.4℃、-24.8℃,乙醇沸点高于甲醚的原因是 。
(3)Na、K等活泼金属在中燃烧得到的、具有强氧化性,也常做消毒剂。已知的晶胞如图所示:
设阿伏加德罗常数的值为,晶胞的参数为anm。晶胞的密度为 (用含a、的代数式表示)。
11.(2023下·河南周口·高三统考期中)根据要求,回答下列问题:
(1)与能生成血红色的,则中心离子的配位数是 ,N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为 ;三氯化铁的熔点为,易溶于乙醚()等溶剂中,则其为 (填晶体类型)晶体。
(2)为过渡晶体,通常当作离子晶体来处理,原因是钠氧键的 百分数较大,补钙剂——抗坏血酸钙的组成为,其结构示意图如图1:
则该物质的晶体中肯定不存在的作用力是 (填字母)。
a. 金属键 b. 离子键 c. 氢键 d. 键 e. 极性键
(3)是目前正在开发的电池正极活性物质,其晶胞结构如图2。
①图2中的配位数为 ;
②已知A的坐标为,B的坐标为 (填分数坐标);
③设阿伏加德罗常数的值为,则晶体的密度为 (用含a,的代数式表示)。
12.(2023下·山东青岛·高三统考期末)近年来,我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著,推动了绿色生态文明的建设。回答下列问题:
(1)光伏发电的传统材料是硅,基态硅原子核外电子有 种空间运动状态,与硅同主族的第四周期元素基态原子的价层电子排布式为 。
(2)与N—甲基咪唑 反应可以得到,其结构如图1所示。
图1
①已知—甲基咪唑分子具有类似苯环的结构,则该分子中存在的大健应表示为 ,连甲基的原子的价层孤电子对占据 轨道。
②每个含有个键;除键外,中还存在的化学键有 (填标号)。
A.极性键 B.非极性键 C.离子键 D.范德华力 E.配位键
(3)武汉大学闵杰课题组研究出一种小分子有机光伏材料,结构如图2所示。
①该分子中属于第二周期的非金属元素第三电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
②是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,其分子空间构型与相似,键角 (填“大于”“等于”或“小于”),原因是 。
13.(2023下·山东威海·高三统考期末)硼及其化合物在工农业生产中应用广泛。回答下列问题:
(1)晶体硼的结构单元如图所示,平均每个正三角形含有 个硼原子,每个结构单元含有 个B-B键。若结构单元中有2个10B,其余为11B,则该结构单元有 种。将晶体硼结构单元中的每个顶点都削去,顶点处变为正五边形,原正三角形变为正六边形,将所有顶点全部换成碳原子,则得到晶体的化学式为 ,晶体类型为 。
(2)由硼原子和氢原子形成的化合物为硼烷,其中有一类硼烷的沸点如表所示,则该类硼烷的组成通式为 (B、H原子数用带n的式子表示),从B2H6到B10H14沸点逐渐升高的原因为 。
硼烷 沸点(K)
B2H6 180.5
B5H9 321
B6H10 383
B10H14 486
(3)某种新型储氢材料(一种金属硼氢化物氨合物)的立方晶胞如图所示,图中八面体中心为Fe2+,顶点为氨分子;四面体(在晶胞内部)的中心为硼原子,顶点为氢原子。
①该晶体化学式中Fe∶B∶H= (填最简整数
②已知:储氢能力,标准状况下氢气的密度为,表示阿伏加德罗常数的值。若每个晶胞储存6个氢原子较为稳定,则该材料的储氢能力为 (用含a、ρ、NA的式子表示)。
14.(2022上·四川绵阳·高三绵阳中学校考阶段练习)经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1:3的个数比配合,还可以其他个数比配合。请按要求填空:
(1)若所得Fe3+和SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1:1配合所得离子,显血红色。该离子的离子符号是 。
(2)若Fe3+与SCN-以个数比1:5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为 。
(3)某铁的化合物结构简式如图所示,该化合物中属于p区元素的原子第一电离能由小到大的顺序为 。
(4)SCN-与于CO2为等电子体,分别再写出一种分子和离子 。
(5)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示。
电离能/kJ·mol-1 I1 I2
铜 746 1958
锌 906 1733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是 。
(6)向硫酸铜水溶液中逐滴加入氨水,现象为先生成蓝色沉淀后沉淀溶解,发生的离子方程式为 、 。若再向其加入乙醇,现象为 ,得到晶体的化学式为 ,加入乙醇析出晶体的原因 。
(7)向盛有少量氯化钠溶液的试管中滴入少量硝酸银溶液,生成白色的氯化银沉淀,继续向试管里加入氨水,沉淀溶解了,试写出沉淀溶解的化学方程式 。
(8)将铜粉加入浓氨水中,再通入氧气,充分反应后,溶液呈深蓝色(一种铜离子的配位化合物)。该反应的离子反应方程式 。
15.(2022上·四川绵阳·高三绵阳中学校考阶段练习)已知A、B、C、D、E、F为周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素。其中A是元素周期表中原子半径最小的元素。B原子最外层电子数是内层电子数的2倍。D、E为同主族元素,且E的原子序数为D的2倍。F元素在地壳中的含量位于金属元素的第二位。试回答下列问题:
(1)F元素原子的价电子排布式为 。
(2)下列关于B2A2的说法中正确的是___________(填序号)。
A.B2A2中的所有原子都满足8电子结构
B.每个B2A2分子中σ键和π键数目比为1:1
C.B2A2是含极性键和非极性键的非极性分子
D.B2A2分子中的B-A键属于s-sp σ键
(3)B和D形成的一种三原子分子与C和D形成的一种化合物互为等电子体,则满足上述条件的B和D形成的化合物的结构式为 。
(4)C元素原子的第一电离能比B、D两元素原子的第一电离能高的主要原因是 。
(5)E的氢化物的价电子对互斥理论模型为 ,E原子的杂化方式为 杂化。
16.(2023下·福建厦门·高三厦门一中校考阶段练习)磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似,也具有层状结构(如图1)。为大幅度提高锂电池的充电速率,科学家最近研发了黑磷-石墨复合负极材料,其单层结构俯视图如图2所示。回答下列问题:
(1)基态磷原子的核外电子排布式为 ,第三周期中基态原子的第一电离能比P大的元素有 种。
(2)图2中,黑磷区P原子的杂化方式为 ,石墨区C原子的杂化方式为 。
(3)根据图1和图2的信息,下列说法正确的有 (填字母)。
a.黑磷区P-P键的键能不完全相同
b.黑磷与石墨都属于混合型晶体
c.复合材料单层中,P原子与C原子之间的作用力属范德华力
(4)、等也可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料。电池放电时,沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。
①从化学键角度看,迁移过程发生 (填“物理”或“化学”)变化。
②相同条件下,电极材料中的迁移较快,原因是 。
(5)贵金属磷化物可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图所示。已知晶胞边长为a nm,晶体的密度为 (列出计算式,用表示阿伏伽德罗常数的值)。
17.(2023下·河北秦皇岛·高三昌黎一中校考期末)中科院大连化学物理研究所科学家用,Ni-LiH等作催化剂,实现了在常压,100~300℃的条件下合成氨,这一成果发表在《Nature Energy》杂志上。
(1)若核外电子空间运动状态有15种,则该离子处于 (填“基”或“激发”)态。
(2)氨在粮食生产,国防中有着无可答代的地位,也是重要的化工原料,可用于合成氨基酸,硝酸、TNT等。甘氨酸()是组成最简单的氨基酸,熔点为182℃,沸点为233℃。
①硝酸溶液中的空间构型为 。
②甘氨酸中C原子的杂化方式为 ,晶体类型是 ,其熔、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸(熔点为21℃,沸点为141℃)的主要原因:一是甘氨酸能形成内盐:二是 。
(3)分子中的键角为107°,但在中分子的键角如图1所示,导致这种变化的原因是 。
(4)亚氨基锂()是一种储氢容量高,安全性能好的固体储気材料,其晶胞结构如图2所示,若晶胞参数为,密度为,则阿伏加德罗常数 mol(列出表达式)。
18.(2023·浙江绍兴·统考二模)碳材料在生活中占有重要地位。
请回答:
(1)下列说法正确的是 。
A.石墨烯碳采用 sp2杂化,金刚石 VSPRE 模型为正四面体形
B.多层石墨烯和金刚石均为共价型晶体
C.1mol 石墨烯与金刚石中,σ键键数之比为 3:4
D.石墨烯中 C—C 键键能较金刚石大,故石墨烯的内能更高
(2)图 1 中 C—C 键键长为 apm,则石墨烯的密度ρ= g/cm2 (用含 a 式子表示,阿伏伽德罗常数为 NA)
(3)尿素[(NH2)2CO]可以与正烷烃(n~CmH2m+2,m≥8)形成超分子包合物。尿素中各种元素的电负性由大到小的顺序 ,尿素分子通过 氢键(写出具体形式)
有序地组合成具有蜂窝状六角形通道结构的接受体,如(a)所示。正烷烃分子作为底物填入到通道之中,图(b)示出垂直于通道截面的结构。该超分子包合物能稳定存在的原因是 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1) X射线衍射法 质谱法
(2) 加成反应
【详解】(1)测定晶体结构最常用的方法是X射线衍射法;测定分子的相对分子质量的物理方法是质谱法;晶胞质量为,晶胞体积为,晶胞密度为;
(2)由青蒿素结构与双氢青蒿素结构对比可知,羰基与氢气发生加成反应,双键变为单键,该碳原子的杂化方式由杂化变为杂化。
2.(1)[Ar] 3d24s2
(2) O> S> Ba 正四面体形 sp3
(3)C
(4) BaTiO3 12
【详解】(1)钛是22号元素,基态钛原子的电子排布式为[Ar] 3d24s2,故答案为:[Ar] 3d24s2;
(2)钡元素在自然界中主要以重晶石形式存在,其成分为BaSO4,元素的非金属性越强,电负性越大,其中所含三种元素的电负性从大到小的顺序为O> S> Ba;SO中S原子价层电子对数为4+=4,空间构型为正四面体形,其中S原子的杂化方式为sp3。故答案为:O> S> Ba;正四面体形;sp3;
(3)a.NaX的熔点较高,均为离子晶体,故a正确;
b.随X半径的增大,NaX的离子键减弱,晶格能减小,熔点逐渐降低,故b正确;
c.TiF4中不含氢键,TiF4的熔点反常升高是由于TiF4是离子晶体,TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶体,故c错误;
d.TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力增大,熔点逐渐升高,故d正确;
故答案为:C;
(4)钛酸钡的晶胞结构如图所示,根据均摊原则,在该晶胞结构中,钛离子数是8×=1、钡离子数是1、氧离子数是12×=3,个数比为1:1:3;钛酸钡的化学式为BaTiO3;晶体中每个钡离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数量是12;其晶胞参数约为a pm,钛酸钡晶体的密度ρ= g·cm-3,故答案为:BaTiO3;12;。
3.(1) d N
(2) -1 sp3杂化 都是分子晶体,都是四面体分子结构相似,SiC14的相对分子量更大,沸点更高
(3) 5:2 配位键
(4) 4
【详解】(1)铁是26号元素位于元素周期表中第Ⅷ族,是d区元素,铁离子是基态铁原子失去三个电子而来,基态价电子排布图为,非金属的第一电离能一般大于金属,同周期元素第一电离从左到右能整体呈现增大的趋势,同主族元素核电荷数越大第一电离能越小,第ⅤA族元素最高能级半充满第一电离能更大一些。因此两种钾盐中第一电离能最大的元素是N,故答案为:d、,N;
(2)电负性:H>Si,SiHCl3中H-Si中的共用电子对偏向H,H的化合价为-1价,SiHCl3中只有四个σ键没有孤对电子,价层电子对数为4,中心原子Si属于sp3杂化;沸点:SiHCl3
(4)根据均摊法,该晶胞中有Ti3+:、N3-:,因此1个晶胞中含有4个TiN,该氮化钛的密度,故答案为:4、。
4.(1) H2O 6 小于 H2O中孤电子对数大于,孤电子对与键合电子对间的斥力大于键合电子对与键合电子对间的斥力,使得H-O-H键角与O-S-O键角相比被压缩减小 配位键、氢键
(2) 3
(3)1:2
【详解】(1)①Fe的价层电子排布为3d64s2,形成Fe2+时失去4s上的2个电子,于是Fe2+的价层电子排布为3d6,价层电子轨道表示式为,的配体是H2O,配位数是6;
②H2O中O和中S均为sp3杂化,H2O中O杂化形成的4个杂化轨道中2个被孤电子对占据,2个被键合电子对占据,而中S杂化形成的4个杂化轨道均被键合电子对占据。孤电子对与键合电子对间的斥力大于键合电子对与键合电子对间的斥力,使得H-O-H键角与O-S-O键角相比被压缩减小;
③H2O中O有孤电子对,Fe2+有空轨道,二者可以形成配位键。中有电负性较大的O元素可以与H2O中H元素形成氢键。
(2)Fe2+位于晶胞的顶点和面心,个数为8=3,S个数为=4。一个晶胞中相当于含有4个FeS2,因此一个晶胞的质量m=,所以晶体密度。
(3)由图可知,每个Fe原子周围最近的有2个N原子,而每个N原子周围最近的有4个Fe原子,所以铁颗粒表面N和Fe的原子数比值最大为1:2。
5.(1)X物质形成分子内氢键,Y物质形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力增大
(2) sp2 7NA CO(NH2)2分子与水分子之间能形成氢键
(3) 172 低
(4) 氢键、范德华力 CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径,且与H2O的结合能大于CH4
(5)离子键、氢键、范德华力
【详解】(1)X、Y两者物理性质有差异的主要原因是X物质形成分子内氢键在水中溶解度低,溶沸点低,Y物质与水形成分子间氢键水中溶解度高,分子间氢键使分子间作用力增大,溶沸点高,答案为:X物质形成分子内氢键,Y物质形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力增大;
(2)CO(NH2)2分子的结构简式为:C原子周围3个价层电子对,杂化方式为sp2,1个分子中σ键的数目是7个,所以1mol该分子中σ键的数目为7NA,该物质易溶于水的主要原因是CO(NH2)2分子与水分子之间能形成氢键,答案为:sp2,7NA,CO(NH2)2分子与水分子之间能形成氢键;
(3)设Cl—F键的平均键能为XkJ·mol-1,根据反应的焓变=反应物的键能总和-生成物的键能总和可知,,解得:,ClF3和 BrF3为结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,其熔、沸点越高,因ClF3相对分子质量小于和BrF3,故ClF3熔、沸点低于BrF3,答案为:172,低;
(4)“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是氢键、范德华力,科学家提出用CO2置换CH4的设想依据是:CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径,且与H2O的结合能大于CH4,答案为:氢键、范德华力,CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径,且与H2O的结合能大于CH4;
(5)维生素B1的结构中存在离子键、氢键、范德华力和共价键,晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有:离子键、氢键、范德华力,答案为:离子键、氢键、范德华力。
6.(1)
(2)N2O
(3)高
(4)KO2
【分析】X、Y、Z、R、W五种前四周期元素,原子序数依次增大;基态Y原子的2p轨道处于半充满状态,则其核外电子排布:,为N元素;X、Y、Z三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,第一电离能I1(X)
(2)等电子体是指原子数和价电子数相同的分子、离子或基团,二氧化碳包含3个原子,16个价电子,与之等电子体的可以是N2O;
(3)Y是N元素,其简单氢化物为NH3,分子间可形成氢键,沸点比同族元素氢化物的沸点高;
(4)Z为O元素,R为K元素;钾离子位于晶胞顶点和面心,离子个数:,超氧离子个数:,化学式:KO2。
7.(1) 正四面体 或
(2)
(3)中为结构,d亚层已排满,结构比较稳定,不能进行跃迁
(4) 在相同温度下,;或相同温度下,CuS比ZnS更难溶 CuO晶格能比CuS大
(5)
【详解】(1)的价电子对数=, S原子的杂化方式为sp3,形成四面体结构,孤电子对数为0,所以为正四面体结构;具有相同原子数和价电子数的微粒互称为等电子体,所以与互为等电子体的微粒有SiCl4或CCl4等,故答案为:正四面体结构;SiCl4或CCl4;
(2)把铜粉放入装有浓氨水的试管中,塞紧试管塞,振荡后试管塞越来越紧,且溶液逐渐变为浅黄色(几乎呈无色),溶质主要为,打开试管塞后,接受到氧气,被氧化生成蓝色的,所以浅黄色物质生成蓝色物质的化学方程式为,故答案为:;
(3)由于物质中的电子跃迁,释放出能量而呈现出不同的颜色,中为结构,d亚层已排满,结构比较稳定,不能进行跃迁,所以溶液近乎无色,故答案为:中为结构,d亚层已排满,结构比较稳定,不能进行跃迁;
(4)由沉淀转化原理可知溶度积大的沉淀转化为溶度积小的沉淀容易实现,在相同温度下,Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),所以ZnS能转化为CuS;离子晶体中离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键越强,晶格能越大,熔点越高,CuS与CuO中O2-比S2-半径小,所以CuS的熔点比CuO低,故答案为:在相同温度下,;或相同温度下,CuS比ZnS更难溶;CuO晶格能比CuS大;
(5)黑球全部在晶胞内部,该晶胞中含有黑球个数是4,白球个数=×8+×6=4,ρ=;
8.(1) 分子晶体 HF、
(2) 哑铃形 > 分子中既存在σ键,又存在大π键,原子轨道重叠的程度较大,因此其中Cl―O键的键长较小,而只存在普通的σ键
(3)-146
(4) ,键长:N―F<N―Cl,键能:N―F>N―Cl 二者为结构相似的分子晶体,且都不能形成分子间氢键,分子间作用力:大于
(5) 非极性 C 1∶1
(6) 5 正四面体形
(7)C
(8)
(9)AC
【详解】(1)常温常压下,HOF为无色气体,说明HOF的沸点较低,固态HOF为分子晶体。HOF分子中F为-1价,其水解时结合H2O电离出的氢离子生成HF,则剩余的OH+结合H2O电离出的OH-生成H2O2,因此水解反应的产物为HF和H2O2。
(2)由ClO2中存在可知,其中Cl原子只能提供一对电子,有一个O原子提供1个电子,另一个O原子提供一对电子,这5个电子处于相互平行的轨道形成大Π键,Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键,Cl与另一个O形成的是普通共价键,Cl的价层电子对数为3,则Cl原子的杂化方式为sp2杂化。基态Cl原子中电子占据最高能级为3p轨道,电子云轮廓为哑铃形。Cl2O中心原子O的杂化方式为sp3杂化,而ClO2的杂化类型为sp2杂化,sp2杂化的键角一定大于sp3杂化,故键角O-Cl-O>Cl-O-Cl。分子中既存在σ键,又存在大π键,原子轨道重叠的程度较大,因此其中Cl-O键的键长较小,而Cl2O只存在普通的σ键,故ClO2中Cl-O键的键长小于Cl2O。
(3)根据ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和,生成1molNF3时ΔH=(941.6+154.8×3-283×6)kJ/mol÷2=-146kJ/mol。
(4)①F的原子半径小于Cl,键长N-F
②NF3和NCl3是结构相似的分子晶体,且都不存在分子间氢键,分子间作用力NCl3>NF3,因此熔沸点NCl3>NF3。
(5)①[Ni(CO)4]易溶于CCl4、苯等非极性溶剂,根据相似相溶原理,[Ni(CO)4]为非极性分子。
②配体中电负性小的原子提供孤电子对,则Ni与CO中的C原子形成配位键。
③[Ni(CO)4]中存在4个配位键为σ键,CO中存在1个σ键和2个Π键,因此Π键和σ键的个数比为1:1。
(6)Ti3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d1,占据的最高能级符号为3d。3d能级具有的原子轨道数为5。中B的价层电子对数为4,无孤电子对,立体构型为正四面体形。
(7)A.根据均摊法,该晶胞中有Ba2+1个,Ti4+1个,O2-3个,化学式为BaTiO3,A正确;
B.Ba2+和Ti4+间的最短距离为晶胞体对角线的一半,为apm,B正确;
C.该晶胞中与面心O2-等距离且最近的O2-有4个,面心的O2-为两个晶胞共有,该晶胞中与O2-等距离且最近的O2-有8个,C错误;
D.该晶胞中有Ba2+1个,Ti2+1个,O2-3个,其密度为g/cm3=,D正确;
故答案选C。
(8)24Cr原子的价电子排布式为3d54s1,价层电子轨道表示式为。
(9)A.该离子液体熔点为12℃,不易挥发,可用作绿色溶剂,A正确;
B.硝酸乙基铵是一种常温离子液体,存在离子,能导电,B错误;
C.硝酸乙基铵的阴阳离子体积较大,晶格能较小,作用力弱,C正确;
D.相同温度下,相同物质的量浓度的两溶液,水解程度越大其溶液酸性越强,C2H5NH2结合质子的能力比NH3强,则铵根离子的水解程度更大,所以相同物质的量浓度的硝酸乙基铵溶液和硝酸铵溶液,前者的pH大,D错误;
故答案选AC。
9.(1)2s22p3
(2)硼烷的相对分子质量增大,分子间的作用力增强,熔沸点升高
(3)sp2、sp3
(4)b
(5) 6 增大
(6)π(a3+b3)NA×10-30×100%
【详解】(1)N位于元素周期表的第二周期第ⅤA族,其基态原子的电子排布式为1s22s22p3,其价电子排布式为2s22p3;
(2)随着硼原子数的增加,其相对分子质量也在增加,硼烷由气态经液态至固态,是因为相对分子质量增大,分子间的作用力增强,熔沸点升高;
(3)由结构简式可以看出,结构中有两个N原子,其中一个N原子周围全部都是单键,且有3条共价键,则该N原子上还有一对孤电子对,则该N原子采用sp3杂化;另外一个N原子周围双键出现,则该N原子采用sp2杂化;
(4)第二电离能是在第一电离能的基础上再失去一个电子所消耗的能量,其中O的基态价电子排布式为2s22p4,失去一个电子后价电子排布式变为2s22p3,此时p轨道是半充满结构,较稳定,此时在失去一个电子消耗的能量就很大,其第二电离能最大,N第一电离能最大,但是在第一电离能的基础上再失去一个电子,不在是半充满的稳定结构了,其第二电离能就小,所以对应图中第二电离能b合适,故第二电离能的变化图是b;
(5)Ni2+提供空轨道,O与N可提供孤电子对,与Ni2+形成配位键,所以由图中结构可以看出,Ni2+周围有6个配位键;形成配位键后,配位键也属于化学键,对其他共价键有斥力,所以C-N-C键角将增大;
(6)每个BN晶胞中中含有的微粒个数为4个,由密度为2.25g·cm—3,可得晶胞的体积为
,因此BN晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。
10.(1) 、 8∶1
(2) O>Cl>C>H 哑铃状 分子 24 乙醇分子间形成氢键,甲醚分子间不存在氢键
(3)
【详解】(1)过氧乙酸分子中饱和碳原子采用杂化,碳氧双键中的碳原子采用杂化;在过氧乙酸中含有一个C=O键,其中含有1个键和1个键,其余的单键均是键,故分子中键和键的个数比为8∶1。
(2)①根据周期表中电负性变化规律,可知电负性大小顺序为O>Cl>C>H;氯原子的价电子排布式为,价电子排布图为 ;最高能级为3p能级,原子轨道电子云形状为哑铃状。
②三氯羟基二苯醚晶体的熔沸点较低属于分子晶体,分子中两个苯环通过单键相连于氧原子上,通过单键的旋转,可以使两个苯环处于同一平面内,分子中所有原子均可共平面,三氯羟基二苯醚的分子式为,故共面的原子最多有24个。
③乙醇分子中由于氧原子吸引电子的能力强,分子间易形成氢键,沸点升高,故乙醇沸点高于甲醚。
(3)在晶胞的顶点和面心,晶胞中含有的个数为;在棱边和体心,其个数为。晶胞的质量,故。
11.(1) 6 N>O>S 分子
(2) 离子键 a
(3) 8 [或]
【详解】(1)①配离子为SCN-和配位分子为5个水分子,共6个,所以中心离子的配位数为6;
②N为第VA族元素,p轨道为半充满状态,故其第一电离能比O大,所以第一电离能由大到小的顺序为:N>O>S
③三氯化铁的熔点为,熔点较低,且易溶于乙醚()等溶剂中,根据相似相溶原理,三氯化铁为分子晶体;
(2)①为过渡晶体,通常当作离子晶体来处理,原因是钠氧键的离子键百分数较大;
②补钙剂——抗坏血酸钙的组成为,结构中没有金属之间的作用力,故无金属键;氧和钙之间存在离子键;水分子间存在氢键;碳碳双键之间存在键;碳氢之间为极性键;
(3)①硫离子的配位数指距离最近且相等的锂离子数目,由图可知位于四面体空隙的锂离子符合条件的共8个;
②由图可知,B点位于体对角线处,所以B的原子坐标为();
③均摊法可知,硫离子的个数为:,锂离子有8个,所以密度为;
12.(1) 8
(2) p ABE
(3) < NH3和NF3空间构型均为三角锥形,F的电负性大于N,成键电子对更偏向F,成键电子对之间的相互排斥减小
【详解】(1)硅元素的原子序数为14,基态硅原子核外电子排布式为,核外电子共占有1+1+3+1+2=8个原子轨道,则有8种空间运动状态;与硅同主族的第四周期元素为Ge,基态Ge原子的价层电子排布式为。
(2)①—甲基咪唑分子中,C和N原子均采取sp2杂化,在形成大健过程中,每个C原子提供1个电子,与甲基相连的N原子提供2个电子,另一N原子提供1个电子,从而形成5原子6电子大健,表示为;连甲基的原子的价层孤电子对未参与杂化,占据p轨道,垂直于三个sp2杂化轨道形成的平面;
②由的结构图可知,每个除含键外,还存在C-N极性键、C=C非极性键、配位键,故选ABE。
(3)①该分子中属于第二周期的非金属元素有C、N、O、F,同周期元素从左至右,第三电离能呈增大趋势,但C原子失去2个电子后全充满,再失去1个电子较困难,其第三电离能:C>N,所以由大到小的顺序为:;
②NH3和NF3空间构型均为三角锥形,F的电负性大于N,成键电子对更偏向F,成键电子对之间的相互排斥减小,所以键角<。
13.(1) 3/5 30 3 C60 分子晶体
(2) B2H6到B10H14都为分子晶体,结构相似,相对分子质量增大,范德华力增大,沸点升高
(3) 1∶2∶26
【详解】(1)根据均摊原则,平均每个正三角形含有个硼原子,每个结构单元含有12个B原子,每个B原子形成5个共价键,所以每个结构单元含个B-B键。若结构单元中有2个10B,其余为11B,则该结构单元有3种。将晶体硼结构单元中的每个顶点都削去,顶点处变为正五边形,原正三角形变为正六边形,将所有顶点全部换成碳原子,每个B原子被5个C原子代替,则得到晶体的化学式为C60,晶体类型为分子晶体。
(2)根据硼烷的分子式,可知硼烷的组成通式为, B2H6到B10H14都为分子晶体,结构相似,相对分子质量增大,范德华力增大,沸点升高。
(3)①根据均摊原则,立方晶胞个数为、四面体个数为8,八面体中心为Fe2+,顶点为氨分子;四面体的中心为硼原子,顶点为氢原子,该晶体化学式中Fe∶B∶H=4:8:(4×6×3+8×4)=1:2:26;
②则该材料的储氢能力为。
14.(1)Fe(SCN)2+
(2)FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl
(3)C<O<N或C、O、N
(4)CS2、N2O、NO、OCN-、N等
(5)锌失去一个电子变为3d104s1,易再失去一个电子,因此Zn的第二电离能相对较小或者Cu失去一个电子变成3d10,能量较低,因此Cu的第二电离能相对较大
(6) Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-或Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 有深蓝色晶体析出 [Cu(NH3)4]SO4·H2O 乙醇的极性较小,降低溶剂的极性,从而减小溶质的溶解度
(7)AgCl+2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O
(8)2Cu+O2+8NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O
【详解】(1)Fe3+、SCN-按照个数比1∶1配合,所得离子是Fe(SCN)2+;故答案为Fe(SCN)2+;
(2)Fe3+、SCN-按照个数比1∶5配合,3个Cl-与3个K+组合成2个KCl,剩下的2个K+与配离子结合,其化学反应方程式为FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl,故答案为FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl;
(3)根据所给结构简式,属于p区的元素有C、O、N,同周期从左向右,第一电离能是增大的趋势,但ⅤA>ⅥA,因此第一电离能由小到大的顺序为C<O<N;故答案为C<O<N或C、O、N;
(4)根据等电子体的定义,与SCN-、CO2互为等电子体的有CS2、N2O、NO、OCN-、N等;故答案为CS2、N2O、NO、OCN-、N等;
(5)基态铜原子的价电子排布式为3d104s1,s能级处于半满,基态Cu+的价电子排布式为3d10,d能级处于全满,相对稳定,再失去一个电子,较难,基态锌原子的价电子排布式为3d104s2,s能级处于全满,基态Zn+的价电子排布式为3d104s1,s能级处于半满,容易再失去一个电子,因此铜的第二电离能大于锌的第二电离能;故答案为锌失去一个电子变为3d104s1,易再失去一个电子,因此Zn的第二电离能相对较小或者Cu失去一个电子变成3d10,能量较低,因此Cu的第二电离能相对较大;
(6)硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,发生Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH,出现蓝色沉淀,继续加入氨水,Cu(OH)2与氨水发生络合反应,其反应方程式为Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-或Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;再向其中加入乙醇,乙醇的极性较小,使晶体析出,即析出深蓝色晶体,化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,故答案为Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH;Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-或Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;有深蓝色晶体析出;[Cu(NH3)4]SO4·H2O;乙醇的极性较小,降低溶剂的极性,从而减小溶质的溶解度;
(7)氯化银与氨水形成配合物,其沉淀溶解的化学方程式为AgCl+2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O;故答案为AgCl+2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O;
(8)生成深蓝色溶液,即生成[Cu(NH3)4]2+,该反应的离子方程式为2Cu+O2+8NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O,故答案为2Cu+O2+8NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。
15.(1)3d64s2
(2)CD
(3)O=C=O
(4)2p轨道电子半充满
(5) sp3
【分析】已知A、B、C、D、E、F为周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素。A是元素周期表中原子半径最小的元素,则A为氢元素;B原子最外层电子数是内层电子数的2倍,则B为碳元素;D、E为同主族元素,且E的原子序数为D的2倍,则D为氧元素、E为硫元素。F元素在地壳中的含量位于金属元素的第二位,则F为铁元素。从而得出,A、B、C、D、E、F分别为H、C、N、O、S、Fe。
【详解】(1)F元素原子为26号元素Fe,价电子排布式为3d64s2。
(2)A.C2H2中,C原子满足8电子结构,但H原子只有2个电子,A不正确;
B.C2H2分子的结构式为H-C≡C-H,含有3个σ键和2个π键,则σ键和π键数目比为3:2,B不正确;
C.C2H2为直线型结构,C-H键为极性键,-C≡C-为非极性键,则其为含极性键和非极性键的非极性分子,C正确;
D.C2H2分子中,C原子的价层电子数为2,发生sp杂化,C-H键属于s-spσ键,D正确;
故选CD。
(3)C和O形成的一种三原子分子CO2与N和O形成的一种化合物N2O互为等电子体,则满足上述条件的C和D形成的化合物CO2的结构式为O=C=O。
(4)N原子的价层电子排布为2s22p3,2p轨道电子半充满,原子的能量低,第一电离能高,则N元素原子的第一电离能比C、O两元素原子的第一电离能高的主要原因是:2p轨道电子半充满。
(5)S的氢化物H2S中,S的价层电子对数为4,发生sp3杂化,其价电子对互斥理论模型为 ,S原子的杂化方式为sp3杂化。
【点睛】H2S的分子构型为V形。
16.(1) 2
(2) sp3 sp2
(3)ab
(4) 化学 相同条件下,的半径比半径小,与作用力强,迁移速度较快
(5)
【详解】(1)基态P原子核外电子排布式:;同周期从左到右,电离能逐渐增大,第VA族元素电离能大于第VIA族,所以基态原子的第一电离能比P大的元素有Cl和Ar;
(2)黑磷区P原子根据图1中形成共价键,P元素有三个键和一个孤电子对,价层电子对数为4,采用sp3杂化;石墨区C原子根据空间构型平面型判断是sp2杂化;
(3)a.根据图1中键长的不同可判断,黑磷区P-P键的键能不完全相同,故a正确;
b.黑磷与石墨相似,也具有层状结构,石墨属于混合型晶体,黑磷也是混合型晶体,故b正确;
c.复合材料单层中,P原子与C原子之间作用力属于共价键,故c错误;
答案选ab;
(4)①从图甲可知,锂离子迁移过程中产生新物质,属于化学变化;
②相同条件下,的半径比半径小,与作用力强,迁移速度较快;
(5)晶胞体积:,晶胞质量:,则晶胞密度:;
17.(1)激发
(2) 平面三角形 sp3、sp2 分子晶体 分子数相同时,甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多(或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键)
(3)形成配合离子后,配位键与NH3中N—H键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3中N—H键之间的排斥力
(4)
【详解】(1)基态Ni2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2;基态Ni2+的核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5=14种,若该离子核外电子空间运动状态有15种,则该离子处于激发态;
(2)①的中心原子价层电子对数为=3,孤电子对数为0,所以空间构型为平面三角形;
②甘氨酸(NH2CH2COOH)中CH2中C原子形成四个键,达到饱和状态,价层电子对数为4,所以为sp3杂化,-COOH中C原子连接一个碳氧双键,所以为sp2杂化;甘氨酸熔沸点较低属于分子晶体;分子中含有氨基和羧基,则分子数相同时,甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多(或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键);
(3)孤对电子对的斥力较大,形成配合离子后,配位键与NH3中N—H键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3中N—H键之间的排斥力,使得配合离子中NH3的N—H键间的键角变大;
(4)根据均摊法,该晶胞中Li原子个数为8,其分子式为Li2NH,则晶胞中NH原子团的个数为4,则晶胞的质量为m=g,晶胞参数为d pm=d×10-10cm,所以晶胞的体积V=d3×10-30cm3,则密度 ,解得NA=。
18.(1)AC
(2)
(3) O>N>C>H N-H…O 彼此通过范德华力结合使能量降低、熵减小
【详解】(1)A. 石墨烯碳原子形成3个σ键、采用 sp2杂化,金刚石中C形成4 个σ键、采用 sp3杂化、VSPRE 模型为正四面体形,A正确;
B. 多层石墨烯层间为范德华力、故为混合型晶体,金刚石均共价型晶体,B错误;
C. 结合选项A可知,1mol 石墨烯与金刚石中,σ键键数之比为 3:4,C正确;
D. 石墨烯中 C—C 键键能较金刚石大,则石墨烯更稳定,故石墨烯的内能更低,D错误;
选AC。
(2)按均摊法可知,每个平面正六边形中含个碳原子,图 1 中 C—C 键键长为 apm,平面正六边形面积为,则石墨烯的密度ρ=g/cm2 。
(3)同周期从左向右电负性逐渐增强,同主族从上到下电负性逐渐减弱,尿素中各种元素的电负性由大到小的顺序O>N>C>H,由图知,尿素分子通过N-H…O氢键有序地组合成具有蜂窝状六角形通道结构的接受体。该超分子包合物能稳定存在的原因是彼此通过范德华力结合使能量降低、熵减小。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页