铁、钴、镍为第四周期第Ⅷ族元素，它们的性质非常相似，也称为铁系元素。（1）铁、钴、镍都是很好的配位化合物形成体。①在过量氨水中易转化为。写出的价层电子排布图__ - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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铁、钴、镍为第四周期第Ⅷ族元素，它们的性质非常相似，也称为铁系元素。
（1）铁、钴、镍都是很好的配位化合物形成体。
①

在过量氨水中易转化为

。写出

的价层电子排布图____。

中

的配位数为____：NH₃分子的中心原子杂化方式为____。
H₂O分子的立体构型为__________。
②铁、镍易与一氧化碳作用形成羰基配合物，如：

等。CO与N₂属于等电子体，则CO分子中

键和

键数目比为____，写出与CO互为等电子体的一种阴离子的离子符号____。
（2）+2价和+3价是Fe、Co、Ni等元素常见化合价。NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni²^＋和F_e²^＋的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO____FeO（选填“<”“>”“=”）；某种天然Nio晶体存在如图所示缺陷：一个Niz+空缺，另有两个Ni²^＋被两个Ni³^＋所取代。其结果晶体仍呈屯中性。某氧化镍样品组成为

O．该晶体中Ni³^＋与Ni²^＋的离子数之比为____。

答案

（1）①

       (2分)      6    (1分)      sp³   (2分)    V形   (2分)
② 1:2   (2分)       CN^-   (2分)   (合理答案给分)
（2） >     (2分)        6：91      (2分)

解析

试题分析：（1）①铁、钴、镍三个元素的最外层都有两个电子，仅次外层d电子分别为6、7、8；可以根据分子的空间构型或键角来判断中心原子轨道的杂化方式：sp：直线形 180° sp2：平面三角形 120° sp3：正四面体 109．5°②原子的最外层达到8电子时是比较稳定的，对于CO来说，碳原子最外层是4个电子，氧原子最外层是6个电子，要形成稳定的结构，碳和氧共用两对电子，氧原子再提供一对电子作为配位键，这样双方都达到了8电子的稳定结构，即CO中有一个σ键二个π键（2）离子半径越小，熔点越高，故熔点NiO>FeO。设Ni²⁺:x，Ni³⁺:y 则x+y=0.97据化合价：2x+3y=2解之得：y="0.06" ; x=0.91
x:y=91:6.

核心考点

试题【铁、钴、镍为第四周期第Ⅷ族元素，它们的性质非常相似，也称为铁系元素。（1）铁、钴、镍都是很好的配位化合物形成体。①在过量氨水中易转化为。写出的价层电子排布图__】；主要考察你对键参数——键能、键长与键角等知识点的理解。[详细]

举一反三

氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布式是                  。
（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是          。
（3）（N₂H₄）分子可视为NH₃分子中的一个氢原子被—NH₂（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。
①N₂H₄分子中氮原子轨道的杂化类型是           。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N₂O₄（1）+2N₂H₄（l）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=" —103" 8．7kJ．mol^—1
若该反应中有4mol N—H键断裂，则形成的

键有         mol。
③肼能与硫酸反应生成N₂H₆SO₄，N₂H₆SO₄晶体类型与硫酸铵相同，则N₂H₆SO₄的晶体内不存在     （填标号）
a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力
（4）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料，在与石墨结构相似的六方氮化硼晶钵中，层内B原子与N原子之间的化学键为___        。
（5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为3．615×l0^—10m，立方氮化硼晶胞中含有     个氮原子、     个硼原子，立方氮化硼的密度是     g．cm^一3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为N_A）

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粉煤灰是燃煤电厂的工业废渣，其中含莫来石(Al₆Si₂O₁₃)的质量分数为38%，还有含量较多的SiO₂。用粉煤灰和纯碱在高温下烧结，可制取NaAlSiO₄，有关化学反应方程式：Al₆Si₂O₁₃+3Na₂CO₃→2NaAlSiO₄+ 4NaAlO₂+3CO₂↑，结合上述反应完成下列填空：
(1)上述反应所涉及的元素中，原子核外电子数最多的元素在周期表中的位置是________________，其氧化物属于         晶体。
(2)上述元素中有三种元素在元素周期表中处于相邻位置，其原子半径从大到小的顺序为
     ＞       ＞(用元素符号表示)。
(3)二氧化碳分子的空间构型为             型。
(4)上述元素中有两种元素是同一主族，可以作为判断两者非金属性强弱的依据的是(填编号)。
a．该两种原子形成的共价键中共用电子对的偏向
b．最高价氧化物熔沸点高低
c．最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
d．单质与酸反应的难易程度

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元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的影响，性质的递变规律与短周期元素略有不同。
Ⅰ．第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的。
镓（₃₁Ga）的基态电子排布式是_________________________________________；
₃₁Ga的第一电离能却明显低于₃₀Zn，原因是______________________________________；
Ⅱ．第四周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物。
（1）CO和NH₃可以和很多过渡金属形成配合物。CO与N₂互为等电子体，CO分子中C原子上有一孤电子对，C、O原子都符合8电子稳定结构，则CO的结构式可表示为________________。NH₃分子中N原子的杂化方式为_______杂化，NH₃分子的空间立体构型是____________。
（2）向盛有硫酸铜水溶液的试管中加氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加入氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，向该溶液中加乙醇，析出深蓝色晶体。蓝色沉淀先溶解，后析出的原因是：__________________________________________（用相关的离子方程式和简单的文字说明加以解释）
（3）如图甲所示为二维平面晶体示意图，所表示的化学式为AX₃的是________。

（4）图乙为一个金属铜的晶胞，此晶胞立方体的边长为acm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度
为ρ g/cm³，则阿伏加德罗常数可表示为________ mol^-1(用含a、ρ的代数式表示)。

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太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGs（CIS中掺入Ga）等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。
（1）亚铜离子（Cu⁺）基态时的价电子排布式表示为               。
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为   （用元素符号表示）。
（3）Cu晶体的堆积方式是         （填堆积名称），其配位数为       ；往Cu的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH₃)₄]SO₄，下列说法正确的是_____

A．[Cu (NH₃)₄]SO₄中所含的化学键有离子键、极性键和配位键

B．在[Cu(NH₃)₄ ]²⁺中Cu²⁺给出孤对电子，NH₃提供空轨道

C．[Cu (NH₃)₄]SO₄组成元素中第一电离能最大的是氧元素

D．SO₄^2-与PO₄^3-互为等电子体，空间构型均为正四面体

（4）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H₃BO₃）溶于水显弱酸性，但它却只是一元酸，可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元弱酸的原因。
①H₃BO₃中B的原子杂化类型为；
②写出硼酸在水溶液中的电离方程式。
（5）硅与碳是同一主族元素，其中石墨为混合型晶体，已知石墨的层间距为335pm,C-C键长为142pm,计算石墨晶体密度（要求写出计算过程，得出结果保留三位有效数字,N_A为6.02×10²³mol^-1）

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能源问题日益成为制约经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。

图1                       图2                           图3
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的核外电子排布式         。
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能。富勒烯(C₆₀)的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为       ；1 mol C₆₀分子中σ键的数目为         。科学家把C₆₀和K掺杂在一起制造出的化合物具有超导性能，其晶胞如图2所示。该化合物中的K原子和C₆₀分子的个数比为       。
（3）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、碲化镉及铜铟硒薄膜电池等。
①第一电离能：As       Se(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②二氧化硒分子的空间构型为            。
（4）金属酞菁配合物可应用于硅太阳能电池中，一种金属镁酞菁配合物的结构如图3，请在图中用箭头表示出配位键的位置。

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