【題目】(化學(xué)一選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì))1735年瑞典化學(xué)家布蘭特(G·Brands)制出金屬鈷。鈷的礦物或鈷的化合物一直用作陶瓷、玻璃、琺瑯的釉料。到20世紀(jì),鈷及其合金在電機(jī)、機(jī)械、化工、航空和航天等工業(yè)部門得到廣泛的應(yīng)用,并成為一種重要的戰(zhàn)略金屬。所以鈷及其化合物具有重要作用,回答下列問題:
(1)基態(tài)Co原子的電子排布式為___________。
(2)[Co(NH3)5H2O]Cl3是一種磚紅色的晶體,可通過CoCl2、NH4Cl、濃氨水、H2O2制得。
①Co、N、0原子的第一電離能由大到小的順序是__________。
②[Co(NH3)5H2O]Cl3中Co元素化合價(jià)為____,其配位原子為_____;1mol該晶體中含有____molσ鍵。
③H2O2中O原子的雜化軌道類型是______,H2O2能與水互溶,除都是極性分子外,還因?yàn)?/span>____。
④NH3、NF3的空間構(gòu)型都相同,但Co3+易與NH3形成配離子,而NF3不能。原因是________。
(3)CoO晶胞如圖,已知Co原子半徑為apm,O原子半徑為bpm,則等距最近的所有O原子圍成的空間形狀為_____;該晶胞中原子的空間利用率為__________(用含a、b的計(jì)算式表示)。
【答案】 1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2) N>O>Co +3 N 、O 23 sp3 H2O2與水分子間能形成氫鍵 N、F、H三種元素的電負(fù)性F>N>H,在NF3中,共用電子對(duì)偏向氟原子,偏離氮原子,使得氮原子上的孤對(duì)電子難以與Co3+形成配位鍵 正八面體
【解析】(1) Co為27號(hào)元素,原子核外電子數(shù)為27,根據(jù)能量最低原理書寫核外電子排布式;
(2)①同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢(shì),但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素;
②[Co(NH3)5H2O]Cl3中Co3+是中心離子,NH3和H2O為配位體,以此分析;
③H2O2,由H2O2的結(jié)構(gòu)可以知道,O原子形成1個(gè)O-H鍵、1個(gè)O-O鍵,含有2對(duì)孤對(duì)電子雜化軌道數(shù)為4,雜化方式為sp3;H2O2易溶于水,還因?yàn)镠2O2分子與H2O分子間可形成氫鍵;
④N、F、H三種元素的電負(fù)性:F>N>H,所以NH3中共用電子對(duì)偏向N,而在NF3中,共用電子對(duì)偏向F,偏離N原子;
(3)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可以知道,晶胞中含有Co原子數(shù)為4,氧原子數(shù)為4,氧原子位于棱的中點(diǎn)和體心,則等距最近的所有O原子圍成的空間形狀為正八面體;鈷、氧的離子半徑分別為anm、bnm,則晶胞中鈷、氧原子的體積為=4×(anm)3+4×(anm)3,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可以知道,晶胞的邊長(zhǎng)為(2anm+2bnm),則晶胞的體積為(2anm+2bnm)3,據(jù)此計(jì)算。
詳解:(1) Co為27號(hào)元素,原子核外電子數(shù)為27,根據(jù)能量最低原理,其核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2,
故答案為:1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;
(2)①N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)N<O,同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大,但第ⅤA族的大于第ⅥA族的,而Co是金屬,第一電離能最小,所以其第一電離能大小順序是N>O>Co,因此,本題正確答案是:N>O>Co;
②[Co(NH3)5H2O]Cl3中Co3+是中心離子,NH3和H2O為配位體,由此可知Co元素化合價(jià)為+3價(jià),其配位原子為N 、O ;1mol該晶體中含有3×5molN-H鍵,2molH-O鍵,6mol配位鍵,共計(jì)23molσ鍵,
因此,本題正確答案是: +3 ;N 、O ;23 ;
③H2O2,由H2O2的結(jié)構(gòu)可以知道,O原子形成1個(gè)O-H鍵、1個(gè)O-O鍵,含有2對(duì)孤對(duì)電子雜化軌道數(shù)為4,雜化方式為sp3;H2O2易溶于水,還因?yàn)镠2O2分子與H2O分子間可形成氫鍵;
因此,本題正確答案是:sp3 ;H2O2與水分子間能形成氫鍵;
④N、F、H三種元素的電負(fù)性:F>N>H,所以NH3中共用電子對(duì)偏向N,而在NF3中,共用電子對(duì)偏向F,偏離N原子,故答案為:F的電負(fù)性比N大,N-F成鍵電子對(duì)向F偏移,導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng),難以形成配位鍵,故NF3不易與Co3+形成配離子(或者N、F、H三種元素的電負(fù)性:F>N>H,在NF3中,共用電子對(duì)偏向F,偏離N原子使得氮原子上的孤對(duì)電子難于與Co3+形成配位鍵。);
因此,本題正確答案是:N、F、H三種元素的電負(fù)性F>N>H,在NF3中,共用電子對(duì)偏向氟原子,偏離氮原子,使得氮原子上的孤對(duì)電子難以與Co3+形成配位鍵;
(3)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可以知道,晶胞中含有Co原子數(shù)為4,氧原子數(shù)為4,氧原子位于棱的中點(diǎn)和體心,則等距最近的所有O原子圍成的空間形狀為正八面體;鈷、氧的離子半徑分別為anm、bnm,則晶胞中鈷、氧原子的體積為=4×(anm)3+4×(anm)3,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可以知道,晶胞的邊長(zhǎng)為(2anm+2bnm),則晶胞的體積為(2anm+2bnm)3,
該晶胞的空間利用率為,
×100%=×100%
因此,本題正確答案是:正八面體; ×100%。
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某工廠在山坡坑道的倉(cāng)庫(kù)里貯有氯氣鋼瓶。某天,有一只貯有氯氣的鋼瓶損壞,造成氯氣泄漏。
(1)處理鋼瓶的方法正確的是________。
A.鋼瓶推到坡下的小河里
B.把鋼瓶丟到深坑里,用石灰填埋
C.把鋼瓶扔到農(nóng)田中
(2)鋼瓶處理后,工人應(yīng)立即________。
A.轉(zhuǎn)移到坡下 B.轉(zhuǎn)移到坡上
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:2SO2 (g)+ O2(g) 2SO3(g) ΔH,有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
T(℃) | 527 | 627 | 727 | 827 | 927 |
平衡常數(shù)K | 910 | 42 | 3.2 | 0.39 | 0.12 |
下列說法不正確的是
A. 根據(jù)平衡常數(shù)隨溫度的變化關(guān)系,判斷出ΔH<0
B. 保持其他條件不變,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率α(727℃)<α(927℃)
C. 增大壓強(qiáng)、降低溫度能提高SO2的轉(zhuǎn)化率
D. SO3的穩(wěn)定性隨溫度的升高而降低
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于硫酸的敘述中正確的是( )
A.濃硫酸、稀硫酸都難揮發(fā)
B.濃硫酸、稀硫酸都能氧化金屬鋅,且反應(yīng)實(shí)質(zhì)相同
C.濃硫酸、稀硫酸在加熱時(shí)都能與銅反應(yīng)
D.濃硫酸、稀硫酸在常溫下都能用鐵制容器貯存
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如圖所示,A的簡(jiǎn)單離子半徑是同周期元素簡(jiǎn)單離子中半徑最小的。請(qǐng)回答下列問題:
(1)描述D在元素周期表中的位置:_____________________________。
(2)在A、B、C、E四種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中酸性最強(qiáng)的是__________(寫化學(xué)式,下同),非金屬最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物最不穩(wěn)定的是_____________________。
(3)寫出滿足下列條件分子的結(jié)構(gòu)式_________________________
①所有原子最外層是8個(gè)電子; ②C和E組成的化合物
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】
圖A 圖B 圖C 圖D
A. 除去CO中的CO2
B. 苯萃取碘水中的I2分出水層后的操作
C. 配制0.10 mol·L-1NaOH溶液
D. 記錄滴定終點(diǎn)讀數(shù)為12.20mL
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氨是重要的工業(yè)原料,其可以用來合成氮肥,某氮肥廠氨氮廢水中氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在,該廢水的處理流程如下:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)過程1中加入氫氧化鈉,寫出其中發(fā)生的離子方程式____________________
(2)寫出氨分子的結(jié)構(gòu)式______;指出分子中化學(xué)鍵是_____(填‘離子鍵’或‘共價(jià)鍵’)。
(3)過程Ⅱ:在微生物作用的條件下,NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。其中第一步反應(yīng)的能量變化示意圖如圖:
第一步反應(yīng)是_______反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”),判斷依據(jù)是_______________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(部分物質(zhì)與條件已略去)。A、C、E、G是中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì);通常狀況下,E是密度最小的氣體,G是黃綠色的氣體,B是常見的無色液體,F是強(qiáng)堿且焰色反應(yīng)火焰呈黃色,D是某種具有磁性的金屬礦物的主要成分,K受熱分解可生成紅棕色固體。
請(qǐng)回答下列問題:
(1) D的化學(xué)式為____________。
(2) F的電子式為____________。
(3) 寫出J溶液中滴入稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:________________________。
(4) 寫出常溫下G與F的溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)的分類或變化正確的是( )
①混合物:氯水、氨水、水玻璃、水銀、食醋、淀粉 ②含有氧元素的化合物叫氧化物 ③CO2、NO2、P2O5均為酸性氧化物,Na2O、Na2O2 為堿性氧化物 ④同素異形體:C60、C70、金剛石、石墨 ⑤在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物為離子化合物 ⑥強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定強(qiáng) ⑦有單質(zhì)參加的反應(yīng)或有單質(zhì)產(chǎn)生的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng) ⑧煤的氣化、液化、干餾都是化學(xué)變化
A. ④⑤⑧ B. ②③⑤ C. ①④⑥⑦ D. ③④⑦⑧
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com