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题库
题型:综合题 难度:一般

翡翠是玉石中的一种,其主要成分为硅酸铝钠NaAl(Si2O6),常含微量Cr、Ni、Mn、Mg、Fe等元素。回答下列问题:

(1)Cr3+电子排布式为______________________,基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为______________________。

(2)翡翠中主要成分为硅酸铝钠,四种元素的第一电离能由大到小的顺序___________。

(3)锰的一种化合物的化学式为Mn(BH4)2(THF)3,THT的结构简式如图所示:

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①THF中C原子的杂化轨道类型为___________,②BH4-的空间构型为___________

③NaBH4所含化学键类型有_____________

A、离子键 B、共价键 C、氢键 D、配位键

(4)MnO的熔点(1660℃)比MnS的熔点(1610℃)高,原因______________________。

(5)Ni可以形成多种氧化物,其中一种NixO晶体的晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x为0.88,且晶体中Ni的存在形式为Ni2+、Ni3+,则晶体中N i2+和Ni3+最简整数比为___________,该晶体的晶胞参数为428pm,则晶体密度为___________g·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值,列出表达式即可)

【答案】

[Ar]3d3   M   O>Si>Al>Na   sp3   正四面体   ABD   均为离子晶体,O2-半径小于S2-半径,MnO的晶格能大于MnS(或  MnO的离子键强于MnS   8:3   4×(0.88×59+16)/NA(428×10-10)3[或4×67.92/NA(428×10-10)3、271.68/NA(428×10-10)3、3.46×1024/NA]  

【解析】

(1)Cr原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,失去4s能级1个电子、3d能级2个电子形成Cr3+;,Si原子核外电子数为14,基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p2;

(2)非金属性越强,第一电离能越大;

(3)根据杂化轨道理论进行判断;

(4)二者为离子晶体,O2-半径小于S2-半径,MnO的晶格能大于MnS(或MnO的离子键强于MnS;

(5)根据密度=质量/体积进行计算。

(1)Cr原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,失去4s能级1个电子、3d能级2个电子形成Cr3+,基态Cr3+的核外电子排布式为[Ar]3d3,Si原子核外电子数为14,基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p2,电子占据的最高能层符号为M,故答案为:[Ar]3d3;M。

(2)硅酸铝钠由O、Na、Al、Si四种元素构成,非金属性越强,第一电离能越大。所以第四种元素的第一电离能由大到小的顺序为O>Si>Al>Na,故答案为:O>Si>Al>Na。

(3)①根据THF的结构式可知,C原子的杂化轨道类型为sp3杂化,故答案为:sp3。

②BH4-中B原子价层电子数=4+1/2×(3+1-4×1)=4,且不含孤电子对,根据杂化轨道理论,BH4-中B原子的杂化类型为sp3杂化,所以空间构型是正四面体构型;

故答案为:正四面体。

③Na+和BH-4之间存在离子键,硼原子和氢原子之间存在共价键、配位键,所以该化合物中不含氢键,故NaBH4所含化学键类型有离子键、共价键、配位键,故答案为:ABD。

(4)MnO的熔点(1650℃)比MnS的熔点(1610℃)高,二者熔点较高,应为离子晶体,O2-半径小于S2-半径,MnO的晶格能大于MnS,离子晶体晶格能越大,熔点越高,则MnO的熔点较高,故答案为:均为离子晶体,O2-半径小于S2-半径,MnO的晶格能大于MnS(或MnO的离子键强于MnS。

(5)x为0.88,设晶体中Ni3+个数为x、Ni2+个数为y,则x+y=0.88,3x+2y-2=0(此式为化合价代数和为零),可解得:x=0.24;y=0.64,则晶体中Ni2+和Ni3+最简整数比为0.64:0.24=8:3;取1mol晶胞,则含有NA个晶胞,NixO晶体的晶胞结构为NaCl型,则一个晶胞中,Ni原子数目为8×1/8+6×1/2=4,O原子数目为12×1/4+1=4,则1mol晶胞的质量为m=4×(0.88×59+16)g,一个晶胞的体积为V=4283pm3=(428×10-10)3cm3,则晶体的密度为ρ=m/NAV=4×(0.88×59+10)/NA(428×10-10)3g·cm-3,

故答案为:8:3;4×(0.88×59+16)/NA(428×10-10)3[或4×67.92/NA(428×10-10)3、271.68/NA(428×10-10)3、3.46×1024/NA]。

题型:综合题 难度:一般
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