【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）在A、B、C三种元素中，A元素原子的价电子排布...

【化学一选修3：物质结构与性质】

卤族元素单质与许多物质反应形成多种化合物。请利用所学物质结构与性质的相关知识回答：

(1)写出基态碘原子的价电子排布式___________；

(2)卤族元素的含氧酸中酸性最强的是____(写化学式)，该酸根离子的立体构型为_________。

(3)比较下列锗的卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_________。

(4)己知高碘酸有两种形式，化学式分别为H5IO6()和HIO4，前者为五元酸，后者为一元酸，二者酸性强弱顺序为H5IO6_____ HIO4(填“>”、“<”或“=”)。H5IO6中σ键与π键的个数比为________。

(5)己知氯元素与第四周期最外层只有1个电子、次外层的所有原子轨道均充满电子的元素M形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为_______，己知晶胞参数a=0.542 nm，此晶体的密度为_____g/cm3。(写出计算式，不要求计算结果，阿伏加德罗常数为NA)

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【化学——选修3　 物质结构与性质】

I．氮族元素和卤族元素都能形成许多种物质。

（1） 基态P原子中，电子占据的最高能级符号为　　 　　 　 　 ，基态N原子核外有　　　 　　 　 种运动状态不同的电子，基态Br原子的价电子排布式为　　　 　　 。

（2） HCN的结构式为　　　　　 　 　　 ；其中心C原子的杂化类型为　　　　 　　 杂化。氮、磷、氟三种元素的电负性由大到小的顺序为 　　　　　　　　　　 （用元素符号表示）。

（3） 已知PCl3是不稳定的无色液体，遇水反应可生成两种酸，该反应的化学方程式为　　　 　 　 ，所得含氧酸（已知该含氧酸的各步电离平衡常数分别为Ka1=1.6×10-2和Ka2=7×10-7）和足量的NaOH溶液反应生成盐的化学式为　　 　 　　 。

（4） 根据下表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是　　 　　 　　 （填元素名称）

Ⅱ．（5）已知KC1、MgO、CaO、TiN这四种晶体的结构与NaCl晶体结构相似。下表给出了三种晶体的晶格能数据：

则该四种晶体（不包括NaCl）的熔点从高到低的顺序为　　　　　 　 （以化学式表示）。

（6） 钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构与NaCl相同（如图所示）。据此可判断该钙的氧化物的化学式为　　　　 　　　 　　 。已知该氧化物的密度是pg．cm-3，则晶胞内最近的两个钙离子间的距离为　　　　 　　 cm（只要求列出算式，不必计算出数值结果，阿伏加德罗常数的值为NA）。

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【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

在A、B、C三种元素中，A元素原子的价电子排布为2s²2p⁵，B元素K、L能层上的电子数与M、N层上的电子数相同。C元素的原子序数等于A、B两元素原子序数之和，C的单质在生产生活中具有许多用途，它可在硫酸铜溶液中用电解法进行精炼。请回答以下问题：

（1）已知C元素的电负性数值为1.9，则A、C两元素的原子之间应形成________键（填“共价”或“离子”）；

（2）C元素的价电子排布式为____；

（3）在A元素氢化物的水溶液中，存在有________种不同类型的氢键；

（4）SO₄^2—中S原子的杂化轨道类型是____，SO₄^2—的立体构型是____；

（5）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______；该晶体中，原子之间的作用力是________；

（6）在A、B两元素所形成晶体的晶胞中，位于六面体顶点和面心上的元素为________（填具体的元素符号）。

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【化学——选修物质结构与性质】主族元素碳、氧、氮、氟、磷、硒及副族元素镍、铜元素在化学中有很重要的地位，回答下列问题：

(1)在基态14C原子中,核外存在　 　　　 　 对自旋相反的电子，基态氮原子的价层电子排布图为_________________________。

(2)将F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子构型为　　 ,其中氧原子的杂化方式为　　　　　　　　　　　　 。

(3)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=　　 　　 。CO与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为　 　　　　 　 。

(4)CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂,反应可生成P的最高价含氧酸和铜,该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　 。

(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:　　 　　　　 ;

(6)已知Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有　　 　　　　 个铜原子。

(7)用晶体的X射线衍射法对Cu的测定得到以下结果：Cu的晶胞为面心立方最密堆积(如右图)，已知该晶体的密度为9.00 g·cm－3，Cu的原子半径为________cm(阿伏加德罗常数为NA，只要求列式表示)。

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［化学——选修3：物质结构与性质］太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒等化学物质。

（1）基态硅原子的价电子排布图：　　　　　　 。

（2）硒和硫同为VIA族元素，与其相邻的元素有砷和溴，则三种元素的第二电离能由小到大的顺序为 　　 。（用I2X表示）

（3）气态SeO3分子的杂化类型为　 　　　 ，与SeO3互为等电子体的一种阴离子为　 　　　 （填化学式）。

（4）胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O) 4]SO4 ·H2O，其结构示意图如下：

胆矾中含有的粒子间作用力是　　　　　　 （填序号）。

A．离子键　　　　 B．极性键　　 C．金属键　　　 D．配位键　　　　 E．氢键　　 F．非极性键

（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物K 2[Cu(CN)4]，该配合物属于　　　　　　 晶体，已知CN-与N2为等电子体，指出1molCN-中键的数目为　　　　 　　 　 。

（6）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶点，铜原子位于面心，则该合金中铜原子（Cu）与金原子（Au）个数比为　 　　 　　 ；若该晶体的晶胞棱长为a nm，则该合金密度为　　　 g/cm3。（列出计算式，不要求计算结果，阿伏加德罗常数的值为NA）

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（15分）（化学---选修物质结构与性质）Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：

①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；

②Y原子价电子（外围电子）排布msnmpn　　

③R原子核外L层电子数为奇数；

④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。

请回答下列问题：

（1）Z2+ 的核外电子排布式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）在[Z(NH3)4]2+离子中，Z2+的空间轨道受NH3分子提供的　　　　　　 形成配位键。

（3）Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是　　　　　 。

A.稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙　　 B.稳定性：甲>乙，沸点：甲<乙

C.稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙　　　 D.稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙

（4）Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为　　　　　　　　 .（用元素符号作答）

（5）Q的一种氢化物相对分子质量为26，其中分子中的σ键与π键的键数之比为　　　　　　 。

（6）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于　　　　 。

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化学——选修3：物质结构与性质

周期表中有A、B、C三种原子序数依次增大的元素，A是地壳中含量最多的金属元素，B的价层电子排布为nsn－1npn＋1，C是生活中的一种常用金属且其原子的外围电子排布为3d104s1。

（1）A基态原子的电子排布式为__________________。

（2）一氧化碳(与N2互为等电子体)分子中σ键与π键数目之比为________。

（3）C的单质和某化合物甲的微观部分结构分别如图所示，C微粒周围等距离且距离最近的C微粒有________个；甲的化学式为________(用M、N表示)。

（4）金属C在加热时与B的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式为__________________。

（5）C元素的最高价氧化物的水化物能溶于氨水，该反应的化学方程式为__________________。

（6）联氨(N2H4)是航天飞船常用的高能燃料，可以用尿素为原料制取，方法是在KMnO4催化剂存在下，尿素[CO(NH2)2]和次氯酸钠、NaOH溶液反应生成联氨、Na2CO3、H2O及另外一种产物，写出该反应的化学方程式：_______________________。

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［化学—选修3：物质结构与性质】W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素。W是宇宙中最丰富的元素；X、Z元素原子基态时，核外电子均排布在3个能级上，且它们的价电子层上均有两个未成对电子；向含有Q2＋的溶液中滴加氨水，形成蓝色沉淀，再滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液。

回答下列问题：

（l）第一电离能Y　　 　　 　 Z，电负性Y　 　　 　　 Z（均选填“大于”、“小于”或“等于’，）。

（2）写出与XZ分子互为等电子体的一种离子的化学式　　　　　　　　 。

（3）若向含有Q2＋的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，得到深蓝色溶液后再加乙醇，有深蓝色晶体析出，原因是　　　　　　　　 　　 ；该深蓝色晶体中，中心离子的电子排布式为　　 　　　　 　　 ，配体为　　 　　　　 　　

（4）已知W、Y形成的一组二元化合物化学式为：YW3、Y2W4、Y3W5、Y4W6……其中，YW3分子中Y原子的杂化类型为　　 　　　　　　 　　 ；这组化合物的通式为　　 　　　 　　 W、Y形成的化合物的种类比W、X形成的化合物的种类　　 　　　　 　　 （填“多”或“少”）。

（5）Q单质的晶体属于面心立方最密堆积。己知Q单质的密度是dg·cm－3，NA表示阿伏伽德罗常数的值，Q的相对原子质量为M，则Q晶体中最邻近的原子核间距为　　　　　 cm（用含M、d、NA的代数式表示）。Q原子在晶胞中的空间利用率为　　　　　　　　 （用含的代数式表示）。

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【化学——选修3：物质结构与性质】

（1）按已知的原子结构规律，27号元素在周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　　　　　 ，其价电子的轨道排布图为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）若en代表乙二胺（）,则配合物[Pt(en)2]Cl4中心离子的配位原子数为　　　 。

（3）BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，指出Be的杂化轨道类型。

①　　　　　　　　　 　　　　 ②　　　　　　　　

③　　　　　　　　　

（4）磷化硼（BP）是一种有价值的耐磨硬涂层材料，这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜。它是通过在高温氢气氛围下（＞750℃）三溴化硼和三溴化磷反应制得。BP晶胞如图所示。

①画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式。

三溴化硼　　　　　　　　　　　　　　

三溴化磷　　　　　　　　　　　　　　

②在BP晶胞中B的堆积方式为　　　　　　　 。　　

③计算当晶胞晶格参数为478pm（即图中立方体的每条边长为478pm）时磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离　　　　　　　　 。

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[化学——选修3：物质结构与性质]利用元素周期表中同族元素的相似性，可预测元素的性质。

（1）写出P元素的基态原子的核外电子排布式：__________，P元素的基态原子有_________个未成对电子。

（2）白磷的分子式为P4，其结构如下图所示。

科学家目前合成了 N4分子，在N4分子中N原子的杂化轨道类型是___________，N—N键的键角为_____________

（3）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为_____________。

（4）立方氮化硼晶体的结构如下图所示：

立方氮化硼晶体中，每个晶胞中B原子的个数为_____________。

（5）N与As是同族元素，B与Ga是同族元素，立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似，两种晶体中熔点较高的是____________；立方砷化镓晶体的晶胞边长为a pm（1pm=1×10-12m），则其密度为____________g·cm-3(用含a的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数的值)。

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