热门试卷

【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）SO42—中S原子的杂化轨道类型是____，SO42—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）。

（9分）磷化硼（BP）和氮化硼（BN）是受到高度关注的耐磨涂料，它们的结构相似，右图为磷化硼晶体结构中最小的重复结构单元。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成：BBr3＋PBr3＋3H2＝BP＋6HBr。回答下列问题：

（1）写出基态磷原子的外围电子轨道表示式　　　　　　　　　　　　　　　　

（2）磷化硼的晶体类型是　　　　　　，B原子的杂化方式是　　　　　。

（3）电负性：N        B (填“>”、“<”)

（4）BP中每个B或P原子均形成4个共价键，其中有一个配位键，提供空轨道是　　　原子。

（5）BBr3分子中，B原子采取sp2杂化，则BBr3属于　　　  （填“极性”或“非极性”）分子。

（6）氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体高，其原因是                   　　           。

（15分）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：

请回答下列问题：

（1）由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是                                   ；

                                      ；

（2）基态B原子的电子排布图为              ； BN中B元素的化合价为        ；

（3）在BF3分子中，F—B—F的键角是          ，B原子的杂化轨道类型为          ；

（4）已知： BF3 + NaF（过量）= NaBF4；化合物NaBF4含有的化学键类型为                              ；BF4－中F—B—F的键角是               ，B原子的杂化轨道类型为              ，BF4－的立体构型为             ；

（5）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的相互作用为          ，层间作用力为          。含1 mol BN的六方氮化硼晶体中含B-N的个数为       NA。

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_______________________。

天然气既是重要的能源，也是重要的化工原料，其主要成分是甲烷。

（1）甲烷在一定条件下可生成：

A．碳正离子（CH3-）　　　　　    B．碳负离子（CH3-）

C．甲基（—CH3）                D．碳烯（）

①四种微粒中，键角为120°的是________。（填序号）

②与碳负离子（CH3-）互为等电子体的一种分子的结构式为_________________________________________________________。

（2）海底富藏大量的可燃冰（甲烷的水合物），关于可燃冰的说法中正确的是________。

A．甲烷分子与水分子均是极性分子

B．可燃冰中甲烷分子与水分子间以氢键相结合

C．可燃冰属于原子晶体

D．甲烷分子与水分子中的σ键均是s—sp3电子云重叠而成的

（3）在高温下，甲烷可还原CuO得到Cu2O。

①Cu＋的核外电子排布式为____________。

②Cu2O晶体的晶胞结构如图所示。其中“△”代表的离子符号为________。

（4）一定条件下，甲烷与水蒸气可生成H2和CO。则所生成的气体中σ键总数与π键总数之比为________。

决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。

（1）已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

　A的化合价       B的化合价（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（2）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似（如上图所示），其中3种离子晶体的晶格能数据如下表：

则该 4种离子晶体（不包括NaCl）熔点从高到低的顺序是：          。其中MgO晶体中一个Mg2＋周围和它最邻近且等距离的Mg2＋有        个。

（3）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中，适合作录音带磁粉原料的是         。

（4）某配合物的分子结构如上图所示，则N原子的杂化方式为        ；基态Ni原子的电子排布式              。

A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素。已知A原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大。B 的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同，B位于元素周期表的s区。C元素原子的外围电子层排布式为nsn—1npn—1。 D原子M能层为全充满状态，且最外层无成对电子，E为第四周期未成对电子数最多的元素。请回答下列问题：

（1）写出E基态原子的电子排布式                  ；E在周期表中的位置是           ，其基态原子有       种能量不同的电子。

（2）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，

该同学所画的电子排布图违背了                      。

（3）已知A和C形成的化合物X中每个原子的最外层均为8电子稳定结构，则X的化学式为                   ，X是一种超硬物质，耐磨损、抗腐蚀能力强，推测X的晶体类型为              。

（4）B的单质与A的最高价含氧酸的稀溶液反应，能将A还原至最低价态，写出该反应的化学方程式                                                                。

（5） 已知D晶体的粒子堆积方式为面心立方最密堆积，若该晶体中一个晶胞的边长为a cm，则D晶体的密度为               g/cm3（写出含a的表达式，用NA表示阿伏加德罗常数的值）。若D的原子半径为r ，则在D晶胞中用r表示出这种堆积模型的空间利用率为                。（列式表示，不需化简）

（11分）随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定精确度也越来越高，现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：

（1）将固体NaCl研细、干燥后，准确称取m g NaCl固体并转移到定容仪器A中。

（2）用滴定管向A仪器中滴加苯，不断振荡，继续加苯至A仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积为V cm3。

①步骤（1）中A仪器最好用__________（仪器名称）。

②步骤（2）中用酸式滴定管好还是碱式滴定管好，__________，理由是______________

________________。

③能否用胶头滴管代替步骤（2）中的滴定管__________；理由是____________________。

④已知NaCl晶体的结构如上图所示，用X射线测得NaCl晶体中靠得最近的Na+与Cl-间的平均距离为a cm，则用上述测定方法测得阿伏加德罗常数Na的表达式为Na=

__________。

金属晶体是面心立方体,立方体的每个面5个金原子紧密堆砌(如图其余各面省略)，金原子半径为d m，求

(1)金晶体中最小的一个立方体含有__________个金属原子。

(2) 欲计算一个晶胞的体积，除假定金原子是刚性小球外，还应假定         ；

（3）计算一个晶胞的体积是                     cm3；

（4）金的密度为_________g•cm-3。

（5）列式计算金原子的空间利用率                                   

黄血盐（亚铁氰化钾，K4[Fe（CN）6] ）易溶于水，广泛用做食盐添加剂（抗结剂），食盐中黄血盐的最大使用量为10 mg·kg－1。黄血盐经长时间火炒，超过400℃时会分解生成剧毒的氰化钾。

回答下列问题：

（1）写出基态Fe2+的核外电子排布式        。K4[Fe（CN）6]  中Fe2+与CN－之间的作用力是        。

（2）CN－中碳原子的杂化方式为    ；1molCN－中含有π键的数目为     。

（3）金属钾、铁的晶体的晶胞结构如下图，钾、铁两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为       。

（4）黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应，生成硫酸盐和一种与CN－是等电子体的气态化合物，反应化学方程式为        。

（8分）、氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得氮化硅。

（1）根据性质，推测氮化硅属于________晶体。

（2）根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_________（填序号）。

（3）根据化合价规律，推测氮化硅的化学式为_________。

（4）氮化硅陶瓷抗腐蚀性强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试写出该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式_______________________________________。