【物质结构与性质】 (15 分)钒、砷均属于第四周期元素，最高正价均为＋5。I ．高纯度砷...

【物质结构与性质】 (15 分)

钒、砷均属于第四周期元素，最高正价均为＋5。

I ．高纯度砷可用于生产具有“半导体贵族”之称的新型半导体材料GaAs，砷与氯气反应可得到 AsCl3、AsCl5两种氯化物。

（1）AsCl3分子的空间构型是　　　　　　　　　 ，中心原子杂化类型是　　　　　　 　 。两种氯化物分子中属于非极性分子的是　　　　　　　　　　 。

（2）Ga与As相比，第一电离能较小的元素是　　　 　　 　　 ，GaAs中砷的化合价为　　　　　 　　 　　 。

II．钒是一种重要的战略金属，其最主要的用途是生产特种钢，其化合价有＋5、＋4、＋3、＋2等，工业上从炼钢获得的富钒炉渣中（内含 V2O5）提取钒的过程如下。

（3）基态钒原子的价电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　 ，写出反应①的化学方程式：　　　　　　　　　 　　　　 。

（4）已知单质钒的晶胞为，则 V 原子的配位数是　 　　 　　 ，假设晶胞的边长为 a cm， 密度为 ρ g/cm3，则钒的相对原子质量为　 　　　　　　 。

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物质结构与性质分钒、砷均属于第四周期元素，最高正价均为+5。

I.高纯度砷可用于生产具有“半导体贵族”之称的新型半导体材料 GaAs，砷与氯气反应可得到 AsCl3、AsCl5两种氯化物。

（1）两种氯化物分子中属于非极性分子的是 ，AsCl3分子的中心原子杂化类型是　　　　　　　 ，分 子构型是　　　　　　 。

（2）Ga 与 As 相比，第一电离能较大的元素是　　　　　　　　　　 ，GaAs 中砷的化合价为　　　　　　　　 。研究表明，在 GaAs 晶体中，Ga、As 原子最外电子层均达到 8 电子稳定结构，则 GaAs 的晶体类型是　　　　　　　　　　　　　　 ，晶体中化学键的键角是　　　　　　　　　　　　 。

II.钒是一种重要的战略金属，其最主要的用途是生产特种钢，其化合价有+5、+4、+3、+2 等，工业上从炼钢获得的富钒炉渣中(内含 V2O5)提取钒的过程如下。

（3）基态钒原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　　　 ，上述钒的几种价态中，最稳定的是　　　　 价；写出①、②反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　 。

（4）已知单质钒的晶胞为则 V 原子的配位数是　　　　　　 ，假设晶胞的边长为 d cm， 密度为 ρ g/cm3，则钒的相对原子质量为　　　　　　　　　 。

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【化学一选修3：物质结构与性质】

随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

根据判断出的元素回答问题：

（1）f在元素周期表的位置是____。

（2）比较d、e常见离子的半径的小（用化学式表示，下同）_　　 _＞____；比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱是：__　 _＞_　 _。

（3）任选上述元素组成一种四原子共价化合物，写出其电子式__________。

（4）已知1mole的单质在足量d2中燃烧，恢复至室温，放出255.5kJ热量，写出该反应的热化学方程式：___________________。

（5）上述元素可组成盐R：zx4f(gd4)2,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：①R离子浓度由大到小的顺序是：______　　　　　　　　　 _。②写出m点反应的离子方程_　　　　　　　　 。③若R溶液改加20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为__________mol。

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选做题．(从下列两题中任选一道作答,答两题者,只计算第一题分值)

选做一【化学－物质结构与性质】有关元素的部分信息如下表所示：

回答下列问题：

（1）D的基态原子电子排布式为　　　　　　　　　　　 ，A、B、D三种元素电负性由大到小的顺序为　　　　　 （用具体的元素符号填写）。

（2）化合物BA4、RA3、RA5中，中心原子的杂化轨道类型不是sp3杂化的是　　　　　　　　 ，分子构型是正四面体的是　　　　　　 ，属于极性分子的是　　 　　　 　 （用化学式填写）。

（3）已知DA3的沸点：319℃，熔点：306℃，则DA3的晶体类型为　　　　　　　　　 ，B与氢元素能形成BnH2n+2（n为正整数）的一系列物质，这一系列物质沸点的变化规律是　　　　　 　　　 　 。

（4）R可形成H3RO4、HRO3、H3RO3等多种酸，则这三种酸酸性由强到弱的顺序为　　 　　 　 （用化学式填写）。

（5）已知D的单质有如图所示的两种常见堆积方式：其中a属于　　　　　　　　 堆积；若单质D按b方式紧密堆积，原子半径为r cm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则单质D的密度　　　　　　 g/cm3（列出算式即可）。

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（15分）【化学---选修模块：物质结构与性质】

下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题：

（1）表中属于d区的元素是________（填编号）。

（2）元素⑥形成的最高价含氧酸根的立体构型是________，其中心原子的杂化轨道类型是_______。

（3）元素②的一种氢化物是重要的化工原料，常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。有关该氢化物分子的说法正确的是________。

A．分子中含有氢键               B．属于非极性分子

C．含有4个σ键和1个π键     D．该氢化物分子中，②原子采用sp²杂化

（4）某元素的特征电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，该元素原子的核外最外层电子的孤对电子数为________；该元素与元素①形成的分子X构形为________；X在①与③形成的分子Y中的溶解度很大，其主要原因是________。

（5）科学发现，②、④、⑨三种元素的原子形成的晶体具有超导性，其晶胞的结构特点如图（图中②、④、⑨分别位于晶胞的体心、顶点、面心），则该化合物的化学式为________（用对应的元素符号表示）。

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几种短周期主族元素的结构与性质信息如下表：

符合题意的判断是

A．X的气态氢化物一定比T的气态氢化物稳定

B．Y单质与T单质不可直接按原子个数1:1化合

C．常温下Z单质能溶于X最高价氧化物对应水化物的浓溶液中

D．一定条件下元素T或X的氢化物可分别与其氧化物反应生成T或X单质

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（16分） A、B、C、D、E、F是元素周期表中六种短周期元素，请根据表中信息回答下列问题

（1）元素B 的离子结构示意图________元素F的最高价氧化物的化学式为。

（2）元素A、D分别与元素C 形成原子个数比为1：2的化合物甲和1：1 的化合物乙，则甲属于________分子（填“极性”或“非极性”），化合物乙的电子式 ，甲与乙反应的化学方程式为。

（3）元素B、D组成化合物丙，其晶体类型为 ，化合物丙的溶液呈（填“酸性”“碱性”或“中性”）。

（4）元素A与氢元素组成的最简单的化合物丁是一种优质燃料，燃烧热值高。

①实验测得，在常温常压下，1g化合物丁完全燃烧生成液态水，放出55.65 kJ 热量。则表示化合物丁的燃烧热的热化学方程式为。

②某实验小组依据丁燃烧的反应原理，设计如右图所示的电池装置。

a．该电池正极的电极反应为________。

b．工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的离子方程式为 ________。

（5）G也是短周期元素，其核外电子层数与最外层电子数相等，且与E处于元素周期表中对角线位置，它们的单质及其化合物的性质相似，写出G的氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式：。若E的氯化物熔沸点较低、易升华，则E的氯化物是化合物（填“离子”或“共价”），试设计一个简单实验证明你的选择 。

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锗是第四周期第ⅣA族元素，锗是重要的半导体材料，用于制造晶体管及各种电子装置。下图为以锗锌矿(含GeO2、ZnS及少量Fe2O3)为原料生产高纯度锗的工艺流程如下：

已知：GeO2可溶于强碱溶液，生成锗酸盐。GeCl4的熔点为－49.5℃，沸点为84℃，在水中或酸的稀溶液中易水解。

回答下列问题：

(1)步骤①中提高碱浸效率的措施有______________________(写一种)，NaOH溶液碱浸时发生反应的离子方程式为______________________。

(2)操作a的名称是___________，GeCl4的电子式为_______________。

(3)滤渣1中除含有ZnS外，还含有少量___________。滤渣2中除含有 CaGeO3外，还含有少量___________。

(4)步骤⑤中加入浓盐酸，发生反应的化学方程式为______________________。不用稀盐酸的原因是______________________。

(5)写出一种证明步骤⑧反应完全的操作方法：______________________。

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部分短周期元素的有关信息如右表所示：

根据表中信息，判断以下叙述正确的是                                      （    ）

A．氢化物的稳定性为H₂T＜H₂R

B．单质与稀盐酸反应的速率为L＜Z

C．Z与T形成的化合物具有两性

D．L与R通过离子键形成的化合物阴阳离子的核外电子数相等

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