【題目】鈣鈦礦(主要成分是CaTiO3)太陽能薄膜電池制備工藝簡單、成本低、效率高,引起了科研工作者的廣泛關注,科學家認為鈣鈦礦太陽能電池將取代硅基太陽能電池的統(tǒng)治地位。

1)基態(tài)Ti原子的價電子排布式為__,能量最高的能級有__個空軌道;Si、PS第一電離能由小到大順序是__。

2)碳和硅的有關化學鍵鍵能如表所示:

化學鍵

CC

CH

CO

SiSi

SiH

SiO

鍵能/kJmol-1

356

413

336

226

318

452

硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多,原因是___。

3)一種新型熔融鹽燃料電池以Li2CO3Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),則CO32-的空間構型為___。

4Cu2+能與乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配離子如圖:

該配離子中含有的化學鍵類型有__(填字母)。

a.配位鍵 b.極性鍵 c.離子鍵 d.非極性鍵

一個乙二胺分子中共有__σ鍵,C原子的雜化方式為__。

5CaTiO3的晶胞為立方晶胞,結(jié)構如圖所示(圖中Ca2+、O2-、Ti4+分別位于立方體的體心、面心和頂角)Ca2+的配位數(shù)為__,與Ti4+距離最近且相等的O2-__個;晶體的密度為ρg/cm3,最近的Ti4+O2-之間的距離為__nm(填計算式)。(CaTiO3的摩爾質(zhì)量為136g/molNA為阿伏加德羅常數(shù))。

【答案】3d24s2 3 Si、S、P C—C鍵和C—H鍵較強,所形成的烷烴穩(wěn)定;而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低,易斷裂,導致長鏈硅烷難以生成 平面正三角形 abd 11 sp3 6 12 ××107

【解析】

(1)基態(tài)Ti原子核外有22個電子,其價電子排布式為3d24s2,基態(tài)Ti原子能量最高的能級為3d軌道,還有3個空軌道,由于原子半徑:Si>P>O,又P3p軌道為3p3半充滿狀態(tài),故第一電離能:Si<S<P,故答案為:3d24s23;Si、S、P;

(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析可知,C—C鍵和C—H鍵較強,所形成的烷烴穩(wěn)定;而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低,易斷裂,導致長鏈硅烷難以生成,從而導致硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多,故答案為:C—C鍵和C—H鍵較強,所形成的烷烴穩(wěn)定;而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低,易斷裂,導致長鏈硅烷難以生成;

(3)CO32-的成鍵電子對數(shù),不含有孤對電子,則CO32-的空間構型為平面三角形,故答案為:平面三角形;

(4)由該配離子結(jié)構圖分析可知,該配離子中N原子和Cu2+形成配位鍵,C原子和N、H原子形成極性鍵,C原子和C原子形成非極性鍵,則選abd,一個乙二胺分子中共有11σ鍵,C原子形成的都是單鍵,則其雜化方式為sp3,故答案為:abd11;sp3

(5)根據(jù)晶胞結(jié)構結(jié)構圖可知,Ca2+位于晶胞體心,O2-位于晶胞各個面的面心,Ti4+位于晶胞的8個頂點上,所以Ca2+的配位數(shù)為6,與Ti4+距離最近且相等的O2-2個,在一個晶胞中,含有Ti4+的個數(shù)Ca2+個數(shù)為1,O2-的個數(shù)為,即一共晶胞中含有1CaTiO3,其質(zhì)量為:,所以晶胞的體積,則晶胞的邊長,最近的Ti4+O2-之間的距離,故答案為:612;

練習冊系列答案
相關習題

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【題目】鐵和鈷是兩種重要的過渡元素。

(1)鈷位于元素周期表第四周期Ⅷ族,其基態(tài)原子中未成對電子個數(shù)為___________

(2)基態(tài)Fe3+的核外電子排布式___________

(3)鐵氧體是一種磁性材料,工業(yè)上制備時常采用水解法,制備時常加入尿素(CO(NH2)2)、醋酸鈉等堿性物質(zhì)。尿素分子中所含非金屬元素的電負性由大到小的順序是___________,分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為___________。醋酸鈉中碳原子的雜化類型___________。

(4)鐵氧體也可使用沉淀法,制備時常加入氨(NH3)、聯(lián)氨(N2H4)等弱堿,已知氨(NH3熔點:-77.8%℃、沸點:-33.5%),聯(lián)氨(N2H4熔點:2℃、沸點:113.5°C)解釋其熔沸點高低的主要原因______________________

(5)Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物,已知Co3+的配位數(shù)為6,為確定鉆的配合物的結(jié)構,現(xiàn)對兩種配合物進行如下實驗:在第一種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀,則第一種配合物的配體為___________。在第二種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產(chǎn)生淡黃色沉淀。則第二種配合物的配體為___________。

(6)奧氏體是碳溶解在r-Fe中形成的一種間隙固溶體,無磁性,其晶胞為面心立方結(jié)構,如上圖所示,則該物質(zhì)的化學式為___________。若品體密度為dg·cm3,則晶胞中最近的兩個碳原子的距離為___________pm(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,寫出簡化后的計算式即可)。

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【題目】氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相,與石墨相似,具有層狀結(jié)構,可作高溫潤滑劑。立方相氮化硼是超硬材料,有優(yōu)異的耐磨性。它們的晶體結(jié)構如右圖所示。

基態(tài)硼原子的電子排布式為______________________________。

關于這兩種晶體的說法,正確的是_________________(填序號)

a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵,所以硬度大 b.六方相氮化硼層間作用力小,所以質(zhì)地軟

c.兩種晶體中的BN鍵均為共價鍵 d.兩種晶體均為分子晶體

六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個硼原子與相鄰氮原子構成的空間構型為________,其結(jié)構與石墨相似卻不導電,原因是______________________________。

立方相氮化硼晶體中,硼原子的雜化軌道類型為___________________。該晶體的天然礦物在青藏高原在下約300Km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這一礦物形成事實,推斷實驗室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應是____________________________。

⑸NH4BF4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。1mo NH4BF4含有_____________mol配位鍵。

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【題目】為探究某礦物的主要成分X(僅含三種元素)的組成,某興趣小組進行了如下實驗:

①取55.2g固體X在空氣存在下高溫煅燒,有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生(標況下為13.44L),該氣體能使品紅溶液褪色。

②高溫煅燒后的固體用磁分離技術進行分離,得到19.2g紅色固體單質(zhì)和23.2g黑色固體。

③將23.2g固體溶于稀硫酸,再加氫氧化鈉,將所得沉淀充分灼燒,得到24g紅棕色固體。已知各步反應試劑均過量,請回答:

1X化學式為______

2)寫出X在空氣存在下高溫煅燒的化學反應方程式______

3)寫出X高溫煅燒后的氣體通入碘水中發(fā)生的離子反應方程式______

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同步練習冊答案
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