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據(jù)《科技日報》報道，我國科學家研制成功一系列石墨烯限域的3d過渡金屬中心（Mn、Fe、Co、Ni、Cu）催化劑，在室溫條件下以H₂O₂為氧化劑直接將CH₄氧化成C的含氧化合物?；卮鹣铝袉栴}：
（1）在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中，某基態(tài)原子核外電子排布遵循“洪特規(guī)則特例”（指能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空狀態(tài)時，體系的能量最低），該原子的外圍電子排布式為
3d¹⁰4s¹
3d¹⁰4s¹
。
（2）在3d過渡金屬中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的元素是
Cr
Cr
。（填元素符號）
（3）石墨烯限域單原子鐵能活化CH₄分子中的C-H鍵，導致C與H之間的作用力
減弱
減弱
。（“減弱”或“不變”）
（4）常溫下，H₂O₂氧化CH₄生成CH₃OH、HCHO、HCOOH等
①CH₃OH、HCOOH的沸點較高的是
HCOOH
HCOOH
。（寫化學式）
②CH₄和HCHO比較，鍵角較大的是
HCHO
HCHO
，主要原因是
CH₄中C采取sp³雜化，HCHO中C采取sp²雜化
CH₄中C采取sp³雜化，HCHO中C采取sp²雜化
。
（5）白銅（銅鎳合金）晶胞分別如圖所示。已知白銅晶胞的密度為dg?cm^-3，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)的值，晶胞中兩個面心上銅原子最短核間距為
2
2
×
3
64
×
3
+
59
d
N
A
2
2
×
3
64
×
3
+
59
d
N
A
pm.（列出計算式）

【考點】晶胞的計算；鍵能、鍵長、鍵角及其應用；泡利原理、洪特規(guī)則；原子核外電子排布．

【答案】3d¹⁰4s¹；Cr；減弱；HCOOH；HCHO；CH₄中C采取sp³雜化，HCHO中C采取sp²雜化；

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：9引用：1難度：0.7

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1．堿金屬（Li、Na、K、Rb、Cs）及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的應用。請回答：
（1）基態(tài)K原子核外有

種不同的電子運動狀態(tài)。
（2）鹵化物CsICl₂受熱發(fā)生非氧化還原反應，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。解釋X的熔點比Y高的原因：

。
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，其中P采取

雜化方式。
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。
（5）鋰離子電池電極材料是LiFePO₄，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如①所示。其中O圍繞Fe和P分別形成4個正八面體和4個正四面體。電池充電時，LiFePO₄脫出部分Li⁺形成Li_（1-x）FePO₄，其結(jié)構(gòu)示意圖如②所示，則Li_（1-x）FePO₄晶胞中n（Fe²⁺）：n（Fe³⁺）=

。
發(fā)布：2024/11/6 12:0:1組卷：33引用：1難度：0.5
解析
2．據(jù)《科技日報》報道，我國科學家研制成功一系列石墨烯限域的3d過渡金屬中心（Mn、Fe、Co、Ni、Cu）催化劑，在室溫條件下以H₂O₂為氧化劑直接將CH₄氧化成C₁含氧化合物。請回答下列問題：
（1）在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中，某基態(tài)原子核外電子排布遵循“洪特規(guī)則特例”（指能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空狀態(tài)時，體系的能量最低），該原子的外圍電子排布式為

。
（2）在3d過渡金屬中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的元素是

（填元素符號）。
（3）銅的焰色反應呈綠色，在現(xiàn)代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為

。
（4）石墨烯限域單原子鐵能活化CH₄分子中的C-H鍵，導致C與H之間的作用力

（“減弱”或“不變”）。鐵晶體中粒子之間作用力類型是

。
（5）常溫下，H₂O₂氧化CH₄生成CH₃OH、HCHO、HCOOH等。
①它們的沸點分別為64.7℃、-19.5℃、100.8℃，其主要原因是

；
②CH₄和HCHO比較，鍵角較大的是

，主要原因是

。
（6）一種銅的溴化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，與溴緊鄰的溴原子數(shù)目是

，由圖中P點和Q點的原子坐標參數(shù)可確定R點的原子坐標參數(shù)為

。
（7）鈷晶胞和白銅（銅鎳合金）晶胞分別如圖1、2所示。
①鈷晶胞堆積方式的名稱為

；
②已知白銅晶胞的密度為d g?cm^-3，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)的值。圖2晶胞中兩個面心上銅原子最短核間距為

pm（列出計算式）。
發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：33引用：2難度：0.4
解析
3．據(jù)《科技日報》報道，我國科學家研制成功一系列石墨烯限域的3d過渡金屬中心（Mn、Fe、Co、Ni、Cu）催化劑，在室溫條件下以H₂O₂為氧化劑直接將CH₄氧化成C的含氧化合物。請回答下列問題：
（1）在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中，某基態(tài)原子核外電子排布遵循“洪特規(guī)則特例”（指能量相同的原子軌道在全滿、半滿、全空狀態(tài)時，體系的能量最低），該原子的外圍電子排布式為

（2）在3d過渡金屬中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的元素是

（填元素符號）
（3）銅的焰色反應呈綠色，在現(xiàn)代化學中，常利用原子光譜上的特征譜線來鑒定元素，稱為

（4）石墨烯限域單原子鐵能活化CH₄分子中的C-H鍵，導致C與H之間的作用力

（“減弱”或“不變”）。鐵晶體中粒子之間作用力類型是

（5）常溫下，H₂O₂氧化CH₄生成CH₃OH、HCHO、HCOOH等。
①它們的沸點分別為64.7℃、-19.5℃、100.8℃，其主要原因是

；
②CH₄和HCHO比較，鍵角較大的是

，主要原因是

（6）鈷晶胞和白銅（銅鎳合金）晶胞分別如圖1、2所示。
①鈷晶胞堆積方式的名稱為

；
②已知白銅晶胞的密度為dg?cm^-3，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)的值。圖2晶胞中兩個面心上銅原子最短核間距為

pm（列出計算式）。
發(fā)布：2024/11/6 8:0:1組卷：9引用：1難度：0.7
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