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1、原子结构,分子结构2006年真题第1题(4分)2006年3月有人预言,未知超重元素第126号元素有可能与氟形成稳定的化合物。按元素周期系的已知规律,该元素应位于第八周期,它未填满电子的能级应是5g,在该能级上有6个电子,而这个能级总共可填充18个电子。(各1分)模拟题第一题:(7分)最近,第118号元素已经被美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室与俄罗斯杜布纳联合原子核研究所的科学家联合合成出来了,他们利用48Ca轰击含有151个中子的Cf,合成了第118号元素(用符号A表示),并观察到该原子会连续发生3次α衰变然后再裂成两个大小相当的原子。.4820Ca+24998Cf---->2971
2、18A(2’)(1).请写出核反应方程式;质子数112中子数173(2’)(2).请写出发生3次α衰变后该原子原子核内的质子数和中子数分别为多少;7s27p6(1’)(3).试写出118号元素的价电子构型;8s25g6(2’)(4).幻数理论认为,凡是具有2、8、20、28、50、82和126个质子或者中子的原子核比其他原子的原子核稳定,那么我们有理由相信第126号元素会比其他第八周期的元素先合成出来。试写出该元素原子的价电子构型。2007真题补充:一些元素的电子组态(3d,4d区)Lewis结构式,形式电荷等晶体结构分数坐标,常见晶体结构,类比NaCl晶胞为例2006真题第8题(
3、9分)超硬材料氮化铂是近年来的一个研究热点。它是在高温、超高压条件下合成的(50GPa、2000K)。由于相对于铂,氮原子的电子太少,衍射强度太弱,单靠X-射线衍射实验难以确定氮化铂晶体中氮原子数和原子坐标,2004年以来,先后提出过氮化铂的晶体结构有闪锌矿型、岩盐型(NaCl)和萤石型,2006年4月11日又有人认为氮化铂的晶胞如下图所示(图中的白球表示氮原子,为便于观察,该图省略了一些氮原子)。结构分析证实,氮是四配位的,而铂是六配位的;Pt—N键长均为209.6pm,N—N键长均为142.0pm(对比:N2分子的键长为110.0pm)。备用图8-1氮化铂的上述四种立方晶体在结
4、构上有什么共同点?铂原子面心立方最密堆积。(2分)8-2分别给出上述四种氮化铂结构的化学式。依次为PtN、PtN、PtN2、PtN2(2分)8-3试在图上挑选一个氮原子,不添加原子,用粗线画出所选氮原子的配位多面体。(3分)8-4请在本题的附图上添加六个氮原子(添加的氮请尽可能靠前)。(2分)2007真题2008真题第8题(9分)由烷基镁热分解制得镁的氢化物。实验测定,该氢化物中氢的质量分数为7.6%,氢的密度为0.101gcm-3,镁和氢的核间距为194.8pm。已知氢原子的共价半径为37pm,Mg2+的离子半径为72pm。8-1写出该氢化物中氢的存在形式,并简述理由。H-(1分
5、)镁-氢间距离为194.8pm,Mg2+离子半径为72pm,则氢的半径为194.8pm-72pm=123pm。此值远大于氢原子的共价半径,这说明H原子以H-离子的形式存在。(1分)8-2将上述氢化物与金属镍在一定条件下用球磨机研磨,可制得化学式为Mg2NiH4的化合物。X-射线衍射分析表明,该化合物的立方晶胞的面心和顶点均被镍原子占据,所有镁原子的配位数都相等。推断镁原子在Mg2NiH4晶胞中的位置(写出推理过程)。Mg原子与Ni原子数之比为2:1,故每个晶胞中含8个镁原子。所有镁原子的配位数相等,它们只能填入由镍原子形成的四面体空隙。(3分)镁原子的位置用下列坐标参数表示也得3分
6、:1/4,1/4,1/4;1/4,1/4,3/4;3/4,3/4,1/4;3/4,3/4,3/4;1/4,3/4,1/4;1/4,3/4,3/4;3/4,1/4,1/4;3/4,1/4,3/4。坐标错一组,扣0.5分,不得负分。其他答案不得分。8-3实验测定,上述Mg2NiH4晶体的晶胞参数为646.5pm,计算该晶体中镁和镍的核间距。已知镁和镍的原子半径分别为159.9pm和124.6pm。镁镍间的距离为(2分)算式及答案皆正确(包括单位)得2分;算式对但结果错;只得1分;结果中数对但单位错,得1.5分。用原子半径相加计算镁-镍间的距离,不得分。8-4若以材料中氢的密度与液态氢密
7、度之比定义储氢材料的储氢能力,计算Mg2NiH4的储氢能力(假定氢可全部放出;液氢的密度为0.0708gcm-3)。储氢能力=晶体的密度×氢的质量分数÷液氢密度(2分)=1.40=1.4算法及结果皆正确得2分;算法(式)正确但结果错得1分;无过程不得分。只有结果但无算式,不得分。氢的原子量取1不取1.008,算出结果1.39,只得1.5分。模拟题以六方密堆积为例第五题:(12分)磁性材料越来越受人关注,其中SmCo5是一种性能很好的永磁性材料。经X射线衍射证实,SmC