【化学——选修3物质结构与性质】I．一定条件下，O2可通过得失电子转化为O2-、O2+ 和...

【化学——选修3物质结构与性质】

I．一定条件下，O2可通过得失电子转化为O2-、O2+ 和O22-。

（1）从物质结构角度分析，四种含氧微粒氧化性由强到弱的顺序为　　　　　　 ；理由是　　　　　　　　 。

II．已知：离子型配位化合物O2[PtF6]中铂元素为+5价，它可由PtF6+O2 = O2[PtF6]反应制得；PtF6分子结构如图所示。

（2）O2[PtF6]中阳离子的电子式为　　　　　　　　　　　　 。

（3）PtF6分子中Pt的杂化轨道类型是否为sp3？答：______（填“是”或“否”），其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）O2[PtF6]晶体具有的物理性质有　　　　　　　　　　　　　 。（写2条）

Ⅲ．根据O2、Xe的电离能，可推知Xe也能与PtF6反应生成Xe[PtF6]。

（5）已知，O2、Xe的第一电离能分别为1175.7kJ·mol-1和1175.5 kJ·mol-1。试从电子得失角度推测Xe也能与PtF6反应的原因：____________________。

（6）晶格能（U）计算公式如下：

式中R0为正、负离子的核间距（R0≈r++r-)，单位为pm；z1、z2分别为正负离子电荷数的绝对值，A为常数。已知，Xe[PtF6]、O2[PtF6]的晶格能U1与U2关系为U2= U1+41.84，且 n1=12，n2=9。则两种晶体阳离子半径相对大小为________（用离子符号表示）。

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【化学选修3：物质结构与性质】（15分）

（1）美国化学家鲍林教授具有独特的化学想象力：只要给他物质的分子式，他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型。多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致，根据VSEPR模型，下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是　　　 　　　 　 。

A、NO2－和NH4+　 　　 B、H3O+和ClO3－　　 C、NO3－和CO32－ 　　 D、PO43－和SO42－

（2）铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示

铜的第一电离能（I1）小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能（I2）却大于锌的第二电离能，其主要原因是　　　　　　　　 。

（3）石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。其结构如图：

有关说法正确的是

A、固态时，碳的各种单质的晶体类型相同　　　 B、石墨烯中含有非极性共价键

C、从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键　　　　 D、石墨烯具有导电性

（4）最近科学家成功以CO2为原料制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限延伸结构，则该晶体中碳原子采用　　 　　　 　　 杂化与周围氧原子成键；晶体中碳氧原子个数比为　　　 　　　　 　 ；碳原子数与C－O化学键数之比为　　 　　　 　　 。

（5）已知钼（Mo）的晶胞为体心立方晶胞，钼原子半径为a pm，相对原子质量为M，以NA表示阿伏伽德罗常数的值，请写出金属钼密度的计算表达式　　　　　　　　 g/cm3。

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【化学——选修3：物质结构与性质】

（1）美国化学家鲍林教授具有独特的化学想象力：只要给他物质的分子式，他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型。多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致，根据VSEPR模型，下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是　　　 　　　 　 。

A、NO2－和NH4+ 　 B、H3O+和ClO3－　　 C、NO3－和CO32－ 　　 D、PO43－和SO42－

（2）铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示

铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是　　　　　　　　 。

（3）石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。其结构如图：

有关说法正确的是

A、固态时，碳的各种单质的晶体类型相同　　　 B、石墨烯中含有非极性共价键

C、从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键　　　　 D、石墨烯具有导电性

（4）最近科学家成功以CO2为原料制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限延伸结构，则该晶体中碳原子采用　　　　 杂化与周围氧原子成键；晶体中碳氧原子个数比为　　　　 ；碳原子数与C－O化学键数之比为　　　　 。

（5）已知钼(Mo)的晶胞为体心立方晶胞，钼原子半径为a pm，相对原子质量为M，以NA表示阿伏伽德罗常数的值，请写出金属钼密度的计算表达式　　　　　　　　 g/cm3。

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[化学——选修3:物质结构与性质](15分)硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题:

（1）Ga与B同主族，Ga的基态原子核外电子排布式为　　　　 ，从原子结构的角度分析，B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序是　　　　　　 。

（2）硼酸(H3B03)是白色片状晶体(层状结构如图)，有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。

①硼酸中B原子的杂化轨道类型为　　　　 。

②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和　　　　 。

③加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是　　　　 。

④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的OHˉ而呈酸性。写出硼酸的电离方程式_　　　　 。

（3）硼氢化钠(NaBH4)是有机化学中的一种常用还原剂，在热水中水解生成硼酸钠和氢气，用化学方程式表示其反应原理　　　 。[BH4]－的空问构型是____。

（4）B3N3H6可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料。写出它的一种等电子体物质的分子式　　　　 。

（5）硼化镁晶体在39K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为 　　　 。

（6）金刚石的晶胞如图。立方氮化硼的结构与金刚石相似，已知晶胞边长为361.5pm，则立方氮化硼的密度是____g·cmˉ3(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数用NA表示)。

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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】

金属钛（22Ti）号称航空材料。回答下列问题：

(1)钛元素基态原子未成对电子数为________个，能量最高的电子占据的能级符号为___________，该能级所在能层具有的原子轨道数为_____________。

(2)[Ti(OH)2(H2O)4]2+中的化学键有_____________。

a.σ键     　　 b.π键  　　　　 c.离子键　　　 d.配位键

(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图所示。

化合物甲的分子中采取sp2杂化方式的碳原子个数为__________，化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由小到大的顺序为____________。

(4)工业上制金属钛采用金属还原四氯化钛。先将TiO2（或天然的金红石）和足量炭粉混合加热至1000~1100K，进行氯化处理，生成TiCl4.写出生成TiCl4的化学反应方程式：_______________。

(5)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为____________，该晶体中Ti原子周围与距离最近且相等的　 N原子的个数为___________。已知晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长为________cm（用含ρ、NA的式子表示）。

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【化学—选修：物质结构与性质】

金属钛（22Ti）号称航空材料。回答下列问题：

(1)钛元素基态原子未成对电子数为________个，能量最高的电子占据的能级符号为___________，该能级所在能层具有的原子轨道数为_____________。

(2)[Ti(OH)2(H2O)4]2+中的化学键有_____________。

a.σ键     　　 b.π键  　　　　 c.离子键　　　 d.配位键

(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图所示。

化合物甲的分子中采取sp2杂化方式的碳原子个数为__________，化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由小到大的顺序为____________。

(4)工业上制金属钛采用金属还原四氯化钛。先将TiO2（或天然的金红石）和足量炭粉混合加热至1000~1100K，进行氯化处理，生成TiCl4.写出生成TiCl4的化学反应方程式：_______________。

(5)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为____________，该晶体中Ti原子周围与距离最近且相等的　 N原子的个数为___________。已知晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长为________cm（用含ρ、NA的式子表示）。

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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、硅等化学物质。

（1）基态铜原子的电子排布式为____________________；已知高温下CuOCu2O+O2，从铜原子价电子层结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看，能生成Cu2O的原因是_____________；

（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，则它们形成的组成最简单的氢化物中，分子构型分别为_______、_________，若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应是单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se_____Si(填“＞”、“＜”)。人们把硅与氢元素形成的一类化合物叫硅烷，硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似，硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是_______________；

（3）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数)，其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物，如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3，BF3．NH3中B原子的杂化轨道类型为__________，B与N之间形成________键；

（4）金刚砂(SiC)的硬度为9.5，其晶胞结构如图所示；则金刚砂晶体类型为__________，在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为________，若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度为__________。

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【化学—选修3：物质结构与性质】（15分）太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其材料除单晶硅，还有铜铟镓硒等化合物。

（1）镓的基态原子的电子排布式是_____________。

（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）气态SeO3分子的立体构型为______________。

（4）硅烷（SinH2n＋2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是：_________________________________________。

（5）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）在水溶液中能与水反应生成[B（OH）4]－而体现一元弱酸的性质，则[B（OH）4]－中B的原子杂化类型为________。

（6）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应生成铜氨配离子的溶液，则该反应的离子方程式为____________________。

（7）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，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为________，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为______g·cm－3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。

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[化学——选修3：物质结构与性质]碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：

（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用　　　　　　　　 形象化描述。在基态原子中，核外存在　　　　 对自旋相反的电子。

（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是　　　　　　　　　 。

（3）CS2分子中，共价键的类型有　　　　　　　　　 ，C原子的杂化轨道类型是　　　　　 ，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子　　　　　　　　　　 。

（4）CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于　　　　 晶体。

碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：

①在石墨烯晶体中，每个C原子连接　　　　 个六元环，每个六元环占有　　 个C原子。

②在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接　 　　　 　 个六元环，六元环中最多有　 　　　 　 个C原子在同一平面。

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