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高中 | 杂化轨道理论题目答案及解析如下,仅供参考!
选修三
第二章 分子结构与性质
第二节 分子的立体结构
杂化轨道理论
新型化学电源在能量、密度、功率等方面较传统电源均有显著优势。
$\rm I$.锂电池的电解液是目前研究的热点。
锂电池的电解液可采用溶有$\text{LiP}{{\text{F}}_{\text{6}}}$的碳酸酯类有机溶液。
①元素$\text{Li}$、$\rm P$、$\rm F$中电负性最大的是 $\rm ($填元素符号$\rm )$。
②基态$\rm F$原子的价层电子轨道表示式为 。
$\\rm F$;
①元素$\text{Li}$、$\rm P$、$\rm F$中,$\rm F$是周期表中电负性最大的,所以电负性最大的是$\rm F$;
②$\rm F$的原子序数是$\rm 9$,所以基态$\rm F$原子的价层电子轨道表示式为;
为提高锂电池的安全性,科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下,阴离子为$\text{BF}_{\text{4}}^{-}$。
该阳离子中,“$^{*}\text{C}$”原子的杂化轨道类型为 杂化,$\text{BF}_{\text{4}}^{-}$的空间构型是 。
$\\text{s}{{\\text{p}}^{\\text{3}}}$ ;正四面体形
"]]该阳离子中,“$^{*}\text{C}$”原子成$\rm 4$个单键,故杂化轨道类型为$\rm sp^{3}$杂化,$\text{BF}_{\text{4}}^{-}$价层电子对数为$4+\dfrac{3+1-4\times 1}{2}=4$,空间构型是正四面体形;
Ⅱ.氢氧燃料电池具有高效能、环保、可再生等优点,应用极其广泛。寻找安全高效、低成本的储氢材料对于实现氢能经济具有重要意义,以下是两种常见的储氢材料。氰基配合物$\text{C}{{\text{u}}_{3}}{{\left[ \text{Co}{{(\text{CN})}_{6}} \right]}_{2}}\cdot {x}{{\text{H}}_{2}}\text{O}$
①$\text{Cu}$在周期表中的位置 。
②钴离子的配位数是 ,配位原子是 $\rm ($写元素符号$\rm )$。
③氰基配合物$\text{C}{{\text{u}}_{3}}{{\left[ \text{Co}{{(\text{CN})}_{6}} \right]}_{2}}\cdot \text{x}{{\text{H}}_{2}}\text{O}$中存在的化学键有 。
$\rm a$.离子键 $\rm b$.范德华力 $\rm c$.极性共价键 $\rm d$.氢键
第四周期第$\\text{B}$族; $\\rm 6$ ;$\\rm C$; $\\rm ac$
"]]①$\text{Cu}$的原子序数为$\rm 29$,在周期表中第四周期第$\text{B}$族;
②由分子式$\text{C}{{\text{u}}_{3}}{{\left[ \text{Co}{{(\text{CN})}_{6}} \right]}_{2}}\cdot {x}{{\text{H}}_{2}}\text{O}$可知,钴离子的配位数是$\rm 6$,$\rm C$和$\rm N$相比,电负性更弱,更容易提供电子对,故配位原子是$\rm C$;
③氰基配合物$\text{C}{{\text{u}}_{3}}{{\left[ \text{Co}{{(\text{CN})}_{6}} \right]}_{2}}\cdot {x}{{\text{H}}_{2}}\text{O}$中存在的化学键有铜离子和${{\left[ \text{Co}{{(\text{CN})}_{6}} \right]}^{2-}}$间的离子键,$\rm CN$之间的极性共价键;
金属氢化物
$\text{M}{{\text{g}}_{2}}\text{Fe}{{\text{H}}_{6}}$是非常有潜力的储氢材料,其晶胞形状为立方体,边长为${a\ \rm pm}$,如下图所示。
①$\text{M}{{\text{g}}_{2}}\text{Fe}{{\text{H}}_{6}}$晶胞中$\rm H$原子个数为 。
②已知$\text{M}{{\text{g}}_{2}}\text{Fe}{{\text{H}}_{6}}$的摩尔质量是${M\ \rm g}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$,阿伏加德罗常数为${{{N}}_{\text{A}}}$,该晶体的密度为 $\text{g}\cdot \text{c}{{\text{m}}^{-3}}$。$\rm ($列出含$M$、${{{N}}_{\text{A}}}$、$a$的计算式即可$\rm )$
$\\rm 24$; $\\dfrac{4{M}}{{{{N}}_{\\text{A}}}\\times {{{a}}^{3}}\\times {{10}^{-30}}}$
"]]①由图可知$\rm Fe$位于晶胞的顶点和面心,个数为:$8\times \dfrac{1}{8}+6\times \dfrac{1}{2}=4$,$\rm Mg$位于体心,为$\rm 8$个,根据化学式$\rm Mg_{2}FeH_{6}$可知该晶胞中含有$\rm Mg_{2}FeH_{6}$的个数为$\rm 4$,因此含有的$\rm H$原子个数是$\rm 24$;
②由上分析可知该晶胞含有$\rm Mg_{2}FeH_{6}$的个数为$\rm 4$,因此该晶胞的质量是$\dfrac{\text{4}}{{{{N}}_{\text{A}}}}\times {M}$,晶体的密度为$\dfrac{\dfrac{{4M}}{{{{N}}_{\text{A}}}}}{{{\left( {a}\times {{10}^{-10}} \right)}^{3}}}=\dfrac{4{M}}{{{{N}}_{\text{A}}}\times {{{a}}^{3}}\times {{10}^{-30}}}\ \text{g}\cdot \text{c}{{\text{m}}^{-3}}$。
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