【題目】鉆藍(lán)(Co、AlO三種元素)是一種帶綠光的藍(lán)色顏料。固相法是制備鈷藍(lán)顏料方法之一,即將鈷、鋁的氧化物(或是兩者的氫氧化物)按一定比例負(fù)載于石墨烯上,然后在馬弗爐中高溫灼燒、冷卻、研磨。回答下列問題:

(1)基態(tài)鈷原子核外電子排布式為[Ar]__。

(2)下列O原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低的是__(填字母)。

A. B.

C. D.

(3)已知Co的活潑性與Fe相近,Co、Al、O的電負(fù)性從大到小的順序?yàn)?/span>__

(4)石墨烯的結(jié)構(gòu)如圖甲所示。

①每個(gè)石墨烯分子中,C(如圖中1位置處)可形成σ鍵的個(gè)數(shù)為__,其雜化類型為___。

C原子在形成化合物時(shí),其鍵型以共價(jià)鍵為主,原因是__。

(5)鈷藍(lán)晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示,其立方晶胞由4個(gè)I型和4個(gè)II型小立方體構(gòu)成。

①鈷藍(lán)的化學(xué)式為__。

②已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,鈷藍(lán)晶體的密度為__g·cm-3(列計(jì)算式即可)。

【答案】3d74s2 A OCoAl 1.5 sp2 C有四個(gè)價(jià)電子且半徑小,難以通過得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) CoAl2O4

【解析】

(1)根據(jù)構(gòu)造原理寫出基態(tài)鈷原子的核外電子排布式;

(2)原子核外電子排布中,電子所占的軌道能級(jí)越低,低能級(jí)軌道上電子數(shù)目越多,該原子能量越低;

(3)一般非金屬元素的電負(fù)性大于金屬元素的電負(fù)性,金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越。

(4)①利用均攤法計(jì)算,根據(jù)雜化軌道理論分析C原子的雜化方式;

②根據(jù)C原子的價(jià)電子排布以及原子結(jié)構(gòu)分析;

(5)①先以I型和II型合起來(lái)的長(zhǎng)方體為重復(fù)單元,計(jì)算該重復(fù)單元中Co、AlO原子個(gè)數(shù),再計(jì)算晶胞內(nèi)CoAl、O個(gè)數(shù),進(jìn)而化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)整數(shù)比,得到化學(xué)式;

②先計(jì)算該晶胞體積、和晶胞質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算鈷藍(lán)晶體的密度。

(1)鈷原子為27號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理,可寫出基態(tài)鈷原子的核外電子排布式為[Ar]3d74s2,故答案為:3d74s2;

(2)原子核外電子排布中,如果電子所占的軌道能級(jí)越低,該原子能量越低,低能級(jí)軌道上電子數(shù)目越多,該原子能量越低,能級(jí)的能量高低順序是1s2s2p,其中核外電子按照構(gòu)造原理排布時(shí),原子處于基態(tài),能量最低,A項(xiàng)排布是按照構(gòu)造原理進(jìn)行的,因此能量最低,故答案為:A;

(3)已知Co的活潑性與Fe相近,則Co的金屬性弱于Al,相反,Co的電負(fù)性比Al的電負(fù)性大,一般非金屬元素的電負(fù)性大于金屬元素的電負(fù)性,則三者的電負(fù)性從大到小的順序?yàn)?/span>OCoAl,故答案為:OCoAl

(4)①根據(jù)石墨烯的結(jié)構(gòu)圖,利用均攤法可知,每個(gè)石墨烯分子中,C原子可形成σ鍵的個(gè)數(shù)為,石墨烯是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu),碳原子的雜化類型為sp2,故答案為:1.5;sp2

②由于C有四個(gè)價(jià)電子且半徑小,難以通過得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則C原子在形成化合物時(shí),其鍵型以共價(jià)鍵為主,故答案為:C有四個(gè)價(jià)電子且半徑小,難以通過得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu);

(5)①以I型和II型合起來(lái)的長(zhǎng)方體為重復(fù)單元,該重復(fù)單元中Co原子個(gè)數(shù)=個(gè),同時(shí)含有4個(gè)Al8個(gè)O,晶胞內(nèi)有4個(gè)I型和II型合起來(lái)的長(zhǎng)方體,因而晶胞內(nèi)總計(jì)有8個(gè)Co、16個(gè)Al32個(gè)O,則Co、AlO個(gè)數(shù)比為8:16:32=1:2:4,化學(xué)式為CoAl2O4,故答案為:CoAl2O4;

②該晶胞體積=(2a×107cm)3,晶胞相當(dāng)于有8個(gè)“CoAl2O4,故晶胞質(zhì)量=,故鈷藍(lán)晶體的密度g/cm3,故答案為:。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)D的化學(xué)名稱是__________,由D生成E的化學(xué)方程式為__________

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(4)G的同分異構(gòu)體中核磁共振氫譜有4組峰且能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________(寫出一種即可);

(5)由甲醛和化合物A經(jīng)下列步驟可得到2—苯基乙醇:A KL。反應(yīng)條件1__________;反應(yīng)條件2所選擇的試劑為__________;L的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________

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A.廢水處理過程中,Y電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

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C.廢水處理過程中,W電極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O

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(2)常溫下一定濃度的MA稀溶液的pHa,則a______(“>”“<””)7,用離子方程式表示其原因:__________________,此時(shí)溶液中由水電離出的c(OH)____________

(3)K點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中,c(M)c(MOH)________(“>”“<””)2c(A),溶液中離子濃度的大小關(guān)系:__________________________。

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1Ti(BH4)2是一種過渡元素硼氫化物儲(chǔ)氫材料。

Ti2基態(tài)電子排布式可表示為_____

②與BH4-互為等電子體的陽(yáng)離子的化學(xué)式為_____。

HB、Ti原子的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>_____。

2)二氧化鈦(TiO2)是常用的、具有較高催化活性和穩(wěn)定性的光催化劑,常用于污水處理。納米TiO2催化的一個(gè)實(shí)例如圖所示。

化合物乙的分子中采取sp3雜化方式的原子個(gè)數(shù)為_____

3)水溶液中并沒有[Ti(H2O)6)]4離子,而是[Ti(OH)2(H2O)4]2離子,1mol[Ti(OH)2(H2O)4]2σ鍵的數(shù)目為____。

4)氮化鈦(TiN)具有典型的NaCl型結(jié)構(gòu),某碳氮化鈦化合物,結(jié)構(gòu)是用碳原子取代氮化鈦晶胞(結(jié)構(gòu)如圖)頂點(diǎn)的氮原子,則此碳氮化鈦化合物的化學(xué)式是_____。

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【題目】硼、硅、硒等元素及其化合物用途廣泛。請(qǐng)回答下列問題:

1)基態(tài)硒原子的價(jià)電子排布式為_______;SeO2常溫下為白色晶體,熔點(diǎn)為340350℃,315℃時(shí)升華,則SeO2固體為________晶體。

2)在硼、硅、硒的氣態(tài)氫化物中,其立體構(gòu)型為正四面體的是_______(填化學(xué)式),在硅的氫化物中共用電子對(duì)偏向氫元素,氫氣與硒反應(yīng)時(shí)單質(zhì)硒是氧化劑,則硒與硅的電負(fù)性大小為Se_____Si(填“>”或“<”)。

3)在周期表的第二周期中,第一電離能介于硼元素和氮元素之間的元素有_____種。

4)硼元素具有缺電子性(價(jià)電子數(shù)少于價(jià)層軌道數(shù)),其化合物可與具有孤對(duì)電子的分子或離子生成配合物,如BF3能與NH3反應(yīng)生成BF3·NH3,BF3·NH3BN之間形成______鍵;NH3N原子的雜化軌道類型為______,寫出與NH3等電子體的一種離子符號(hào)________。

5)金剛砂(SiC)的摩氏硬度為9.5,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。在SiC中,每個(gè)Si原子周圍距離最近的Si原子數(shù)目為________;若金剛砂的密度為ρg·cm3,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則晶胞中碳原子與硅原子的最近距離為________pm。(用含ρNA的式子表示)

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