【化学—选修3:物质结构与性质】第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti、Ni可与C、H、O形成多...

[化学——选修3：物质结构与性质]第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。

（1）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为　　　　　　　　　　　　　　　 。

②下列叙述不正确的是　　　　　　　　 。（填字母）

A．因为HCHO与水分子间能形成氢键，所以CH2O易溶于水

B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化

C．C6H6分子中含有6个键和1个大键，C2H2是非极性分子

D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低

③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式　　　　　　 　　 。

(2) Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。

①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是　　　　　 　　 　　

②六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4 -中不存在 　　　　　　　　 　　　 。

A、共价键

B、非极性键

C、配位键

D、σ键

E、π键

写出一种与 CN-　 互为等电子体的单质分子式　　　　　　　　　　 　　　　 。

（3）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于　 　　　　　　 　 区。

（4）一种Al－Fe合金的立体晶胞如下图所示。请据此回答下列问题：

① 确定该合金的化学式　　　　　　　　　 。

②若晶体的密度＝ρ g/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示，不必化简)为　　　　　　 cm。

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【化学—选修3:物质结构与性质】第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti、Ni可与C、H、O形成多种化合物。

（1）下列叙述正确的是　　　　 。(填字母)

A．CH2O与水分子间能形成氢键

B．CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化

C．C6H6分子中含有6个键和1个大键，C6H6是非极性分子

D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低

（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：

Mn原子价电子排布式为　　　　　　　 ，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）根据元素原子的外围电子排布，可将元素周期表分区，其中Ti属于____________区。Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如上图所示，则X的　　 化学式为 　　　　　　　　 。

（4）某铁的化合物结构简式如右图所示

①组成上述化合物中各非金属元素电负性由大到小的顺序为

　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 (用元素符号表示)

②在右图中用“→”标出亚铁离子的配位键。

（5）NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2-的配位数为　　　　　 ，这几个O2-构成的空间构型为　　　　　　　　　 。已知Ni2+与O2-的核间距为anm， NiO的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数用NA表示，则该晶体的密度为________ g/cm3。

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【化学—选修3：物质结构与性质】铜是重要的过渡元素，其单质及化合物具有广泛用途。回答下列问题：

（1）铜元素基态原子的价电子排布式________。

（2）铜能形成多种配合物，如Cu2＋与乙二胺（H2N-CH2-CH2-NH2）可形成如图所示配离子。

①Cu2＋与乙二胺所形成的配离子中含有的化学键是________。

a．配位键　　　 b．离子键　　　 c． 键　　　 d． 键

②乙二胺分子中氮原子的杂化轨道类型为________，C、N、H三种元素的电负性由大到小顺序是________。

③乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，乙二胺的沸点比三甲胺高很多，原因是________。

（3）Cu2+在水溶液中以[Cu(H2O)4]2+形式存在，向含Cu2+的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的[Cu(NH3)4]2+，其原因是________。

（4）Cu和S形成某种晶体的晶胞如图所示。

①该晶体的化学式为________。

②该晶胞原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(1，0，0)。则C原子的坐标参数为________。

③已知该晶体的密度为d g·cm－3，Cu2+和S2－的半径分别为a pm和b pm，阿伏加德罗常数值为NA。列式表示该晶体中原子的空间利用率________。

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【化学——选修3物质结构与性质】（15分）原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。

请回答下列问题：

（1）这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为　　　　　　　　 。

（2）C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是　　　　　　　 （填化学式），呈现如此递变规律的原因是　　　　　　　　　　　　　　　 　　 　　 。

（3）B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为　　　　　　 ，另一种的晶胞如图二所示，该晶胞的空间利用率为　　　　　　　 （保留两位有效数字）。（）

（4）D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为　　　　　　　 ，D的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是　　　　　　　　 (填选项序号)。

①极性键　　　 ②非极性键　　　 ③配位键　　　 ④金属键

（5）向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是　　　　　　　　 。请写出上述过程的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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【化学——选修3物质结构与性质】

原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D依次处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。

请回答下列问题：

（1）这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为　　　　　　　　　　 。

（2）C所在主族的四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是　　　　　　　 （填化学式），呈现如此递变规律的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为　　　　　　 ，另一种的晶胞如图二所示，用最简式表示该晶胞的空间利用率　　　　　　　 。

（4）D元素形成的单质，其晶胞内D原子的配位数为　　　　　　　 ，D的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是　　　　　　　　 (填选项序号)。

①极性键　　　 ②非极性键　　　 ③配位键　　　 ④金属键

（5）D元素形成的单质，既不溶于氨水也不溶于双氧水，但溶于两者的混合溶液。写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：K3[Fe(SCN)6] [硫氰合铁(Ⅲ)酸钾]和Fe(CO)x等。

（1）①基态Fe3+的M层电子排布式为　　　　　 　　　　　　　　　　 　　　 。

②请解释+3价铁的化合物较+2价铁的化合物稳定的原因　　　　　　　　　　 。

（2）配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则 x =　 　 。

（3）FeBr2为只含有离子键的离子化合物，其晶胞结构如图a，距一个Fe2+离子最近的所有Br－离子为顶点构成的几何体为　　　　　 　　　　 　　 。

（4）二茂铁是最重要的金属茂基配合物，也是最早被发现的夹心配合物，包含两个环戊二烯基与铁原子成键。二茂铁的结构为一个铁原子处在两个平行的环戊二烯基环的之间，结构如图b所示，已知二茂铁的一氯代物只有一种。

①二茂铁的分子式为　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②穆斯堡尔谱学数据显示，二茂铁中心铁原子的氧化态为+2，每个茂环带有一个单位负电荷。因此每个环含有　　　　 个π电子。

③二茂铁中两个茂环可以是重叠的（D5h），也可以是错位的（D5d），它们之间的能垒仅有8 ~ 20 kJ/mol。温度升高时则绕垂直轴相对转动，使得两种结构可以相互转换，转换过程中能量变化如图c。比较稳定的

是　　　　　　　 结构（填“重叠”或“错位”）。

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[化学——选修 3：物质结构与性质]

(1) 过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：[Fe (CN) 6] 4-、[Fe(SCN)6]3－等。

Fe3＋的核外电子排布式为______________，从原子结构的角度解释Fe3＋比Fe2＋稳定的理由是_______________。

(2) N的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________形。

(3) (NH4)2SO4阴离子的立体构型是________，NH4+中心原子的杂化类型是________。

(4) Fe 有δ、γ、α三种同素异形体，其晶胞结构如下图所示:

① δ、α两种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为_____________。

② 1个γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为_____________。

③ 若Fe原子半径为rpm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则δ-Fe单质的密度为____________g/cm3(列出算式即可)。

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[化学——选修 3：物质结构与性质]

(1) 过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：[Fe (CN) 6] 4-、[Fe(SCN)6]3－等。

Fe3＋的核外电子排布式为______________，从原子结构的角度解释Fe3＋比Fe2＋稳定的理由是_______________。

(2) N的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________形。

(3) (NH4)2SO4阴离子的立体构型是________，NH4+中心原子的杂化类型是________。

(4) Fe 有δ、γ、α三种同素异形体，其晶胞结构如下图所示:

① δ、α两种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为_____________。

② 1个γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为_____________。

③ 若Fe原子半径为rpm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则δ-Fe单质的密度为____________g/cm3(列出算式即可)。

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【化学—选修3—物质结构与性质】(12分)过渡元素铁可形成多种配合物，如：[Fe(CN)6]4-、Fe(SCN)3等。

（1）Fe2+基态核外电子排布式为_____________。

（2）科学研究表明用TiO2作光催化剂可将废水中CN-转化为OCN-、并最终氧化为N2、CO2。OCN-中三种元素的电负性由大到小的顺序为_______________。

（3）与CN-互为等电子体的一种分子为________________(填化学式)；l mol Fe(CN)63-中含有σ键的数目为________________。

（4）铁的另一种配合物Fe(CO)5熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于CCl4，据此可以判断Fe(CO)5晶体属于_______________(填晶体类型)。

（5）铁铝合金的一种晶体属于面心立方结构，其晶胞可看成由8个小 体心立方结构堆砌而成。已知小立方体如图所示。该合金的化学式为____________。

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【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

（1）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：[Fe(H2NCONH2)6] (NO3)3 [三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。

①基态Fe3+的M层电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=　　　　 。 Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于　　　　　　 （填晶体类型）；

（2）O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如右图，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为　　　　　　　　 。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长 a =　　　　　　 cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)

（3）下列有关的说法正确的是　　　　　　　　 。

A．第一电离能大小：S＞P＞Si

B．电负性顺序：C＜N＜O＜F

C．因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低

D．SO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线型，相同条件下SO2的溶解度更大

E．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高

（4）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。回答下列问题：

① Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为　　　　　 ，1mol Y2X2含有σ键的数目为　　

　　　　　 。

② 化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是　　　　　　　　 。

③ 元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是　　　　　　　　　　　　　　　 。

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