- 研究型实验
- 共4868题
金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
(1)基态Ni原子的价电子(外围电子)排布式为 ;
(2)金属镍能与CO形成配合物Ni(CO)4,写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式 、 ;
(3)很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应。
如①CH2=CH2、②HC≡CH、③
(4)Ni2+和Fe2+的半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO FeO(填“＜”或“＞”);
(5)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如下图所示。该合金的化学式为 ;
正确答案
(1)3d84s2
(2)N2 CN-(或
(3)①③④ 平面三角 (4)＞ (5)LaNi5或Ni5La
(1)根据构造原理可知,基态Ni原子的价电子(外围电子)排布式为3d84s2。
(2)价电子数与原子数都分别相等的粒子是等电子体,因此与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式分别是N2和CN-或
(3)乙烯、苯、甲醛都是平面形结构,因此碳原子都是sp2杂化。乙炔是直线形结构,所以碳原子是sp杂化,因此答案选①③④。甲醛分子中中心碳原子价层电子对数=
(4)NiO和FeO形成的晶体都是离子晶体,构成离子晶体的离子半径越小,电荷数越多,离子键越强,晶格能越大,熔点就越高,所以NiO的熔点大于FeO的熔点。
(5)根据晶胞的结构可知,La原子的个数是8×1/8=1,Ni原子个数是8×1/2+1=5,所以化学式是LaNi5或Ni5La。
太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGs（CIS中掺入Ga）等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。
（1）亚铜离子（Cu+）基态时的价电子排布式表示为 。
（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）Cu晶体的堆积方式是 （填堆积名称），其配位数为 ；往Cu的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]SO4，下列说法正确的是_____
（4）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）溶于水显弱酸性，但它却只是一元酸，可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元弱酸的原因。
①H3BO3中B的原子杂化类型为 ；
②写出硼酸在水溶液中的电离方程式 。
（5）硅与碳是同一主族元素，其中石墨为混合型晶体，已知石墨的层 间距为335pm,C-C键长为142pm,计算石墨晶体密度（要求写出计算过程，得出结果保留三位有效数字,NA为6.02×1023mol-1）
正确答案
（1）3d10（1分）
（2）Br〉As〉Se（2分）
（3）12 （2分） 面心立方最密堆积 AD（2分）
（4）①sp2（2分）②
（5）石墨的层间距为335pm，可以认为一层石墨的厚度是335pm。对某一层石墨中的一个六元环，正六边形环的边长是142pm，面积S=6×1/2×142×142sin(π/3)=52387.6pm2。环的厚度h=335pm那么一个环占有的体积V=Sh=52387.6×335=1.754×107pm3=1.754×10-23cm3。六元环中每个C原子都被3个环共用，一个环实际有2个C原子。一个环的质量m=2M/NA=2×12.01/(6.023×1023)=3.988×10-23g。
所以，石墨的密度ρ=m/V=3.988/1.754=2.27g/cm3。（4分）
试题分析：（1）铜是29号元素，铜原子失去一个电子变成亚铜离子，所以亚铜离子核外有28个电子，根据构造原理写出其核外电子排布式基态铜离子（Cu+）的价电子排布式为：3d10
（2）同一周期中元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第VA族元素最外层p轨道处于半充满状态较稳定，第一电离能大于其相邻元素；As、Se、Br属于同一周期且原子序数逐渐增大，这三种元素依次属于第IVA族、第VA族、第VIA族，3种元素的第一电离能从大到小顺序为Br＞As＞Se；
（3）金属铜为面心立方堆积，配位数为12；在[Cu(NH3)4]SO4中含有离子键、极性键和配位键；配位键的形成：NH3给出孤对电子，Cu2+提供空轨道；同一周期中元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第VA族元素最外层p轨道处于半充满状态较稳定，第一电离能大于其相邻元素；同一族中元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈减小的趋势，所以第一电离能最大的为氮元素；选A、D；
（4）①H3BO3中B原子和三个羟基相连，具有具有平面三角的构形，B是sp2杂化；②H3BO3为缺电子化合物，溶于水后和水电离产生的OH-通过配位键结合形成[B(OH)4]-，故H3BO3的电离方程式为
(12分) 已知 X、Y、Z、Q、R、E六种元素中，原子序数X＜Y＜Z＜Q＜R＜E，其结构或性质信息如下
请根据信息回答有关问题：
（1）元素Y的原子核外
（2）X、Y、Z三种元素的电负性由高到低的排列次序依次为（写元素符号） 。
（3）X、Z、Q元素均表现最低化合价时的三种氢化
（4）R的最高化合价为 。R的一种配合物的化学式为RCl3·6H2O。已知0.01 molRCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02 mol AgCl沉淀。此配合物最可能是 。
A．[R(H2O)6]C
C．
（5）元素E能形成八面体构型的配合物离子[E (YH3) x Q 2]+，则中心离子为（写化学式） ，配位体为（写化学式） ，x 的值为 。
（6）Y的最低价氢化物与Z的一种氢化物反应，生成的两种产物均不
正确答案
略
短周期元素X、Y、Z组成的化合物Y2X和ZX2，Y2X溶于水形成的水溶液能与ZX2 反应生成一种化合物Y2ZX3，已知三种元素原子的电子总数为25，且Z与Y的原子序数之和比X的原子序数的2倍还多1，Z原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍．试回答：
①X、Y、Z元素的名称：X______ Y______ Z______
②写出X元素、Y元素能够形成的两种化合物的化学式______、______
③化合物Y2X对应的水化物的电子式为______用电子式表示Y2X的形成过程：______
④X、Y、Z三种元素的电负性由大到小顺序是：______
⑤Y2X溶于水形成的水溶液能与ZX2 反应生成化合物Y2ZX3．写出该过程的离子方程式：______．
正确答案
由Z原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则Z为两个电子层时，推出Z为碳元素，
再由三种元素原子的电子总数为25，且Z与Y的原子序数之和比X的原子序数的2倍还多1，则设X原子的质子数为x，Y原子的质子数为y，根据题意，可得出以下关系：
①X为氧元素，Y为钠元素，Z为碳元素，故答案为：氧；钠；碳；
②氧与钠可形成Na2O、Na2O2两种化合物，故答案为：Na2O；Na2O2；
③化合物Y2X对应的水化物为NaOH，其电子式为
，钠最外层1个电子，氧最外层6个电子，则氧化钠的形成过程为
，
故答案为：
；
；
④非金属性越强，电负性越大，非金属性为O＞C＞Na，则电负性由大到小顺序为O＞C＞Na，故答案为：O＞C＞Na；
⑤NaOH溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠，离子方程式为2OH-+CO2=CO32-+H2O，故答案为：2OH-+CO2=CO32-+H2O．
Ⅰ．现有A、B、C、D、E五种强电解质，它们在水中可电离产生出下表所列的各种阴、阳离子（注意各种离子不能重复）：
已知：
①用pH试纸检验A、B两溶液呈碱性；而C、D、E三溶液呈酸性．
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生；A溶液与C溶液反应只有气体产生（注：沉淀包括微溶物，下同）．
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀；C溶液只能与D溶液反应产生沉淀．
请回答下列问题：
（1）写出A溶液呈碱性的原因（用离子方程式表示）：______．
（2）向含1molE的溶液中逐滴加入B，以n（B）为横坐标以n（沉淀）为纵坐标．请在图中画出相应的图象：
（3）写出C溶液与D溶液反应的离子方程式：______．
Ⅱ．已知短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，X、Y、Z的最外层电子数之和为13，Y是所在周期中金属性最强的，X、Z在同一主族．请回答下列问题：
（1）能证明Y2ZX3溶液显碱性，且在溶液中存在水解平衡的事实是______（填序号）．
a．滴入酚酞溶液变红，再加入稀H2SO4红色褪去
b．滴入酚酞溶液变红，再加入氯水红色褪去
c．滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液产生沉淀且红色褪去
（2）化合物Cu2X和Cu2Z可发生如下转化（其中D是纤维素水解的最终产物）：
Cu2Z
已知Cu2X与浓硝酸反应有红棕色气体生成，则该反应的化学反应方程式是：______．
（3）某温度下，在一个5L的密闭容器中充入0.2molZX2和0.1molX2，20s后达到平衡，测得容器中含有0.18molZX3，则用X2的浓度变化来表示该反应的平均速率是：v（X2）=______；此温度下该反应的化学平衡常数K=______（要求带单位）．
正确答案
Ⅰ．①A、B两溶液呈碱性，结合离子的共存可知，应为Ba（OH）2、Na2CO3中的一种，C、D、E溶液呈酸性，应为AgNO3、硫酸铝、HCl中的一种；
②A溶液与E溶液反应既有气体又有沉淀产生，A溶液与C溶液反应只有气体产生，则A为Na2CO3，B为Ba（OH）2，E为Al2（SO4）3，C为HCl；
③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀；C只能与D反应产生沉淀，则D为AgNO3；
（1）Na2CO3溶液呈碱性的原因（用离子方程式表示）为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，故答案为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；
（2）向含1molAl2（SO4）3的溶液中逐滴加入Ba（OH）2，开始发生反应：Al2（SO4）3+3Ba（OH）2=3BaSO4↓+2Al（OH）3↓，1molAl2（SO4）3完全反应消耗3molBa（OH）2，生成3molBaSO4、2molAl（OH）3，沉淀最大为5mol，然后发生反应Ba（OH）2+2Al（OH）3=Ba（AlO2）2+4H2O，2molAl（OH）3完全溶解消耗1molBa（OH）2，此时沉淀为3molBaSO4，再滴加Ba（OH）2，沉淀不发生变化，沉淀的量随Ba（OH）2物质的量变化关系为：
（3）C溶液与D溶液反应的离子方程式为Cl-+Ag+=AgCl↓，故答案为：Cl-+Ag+=AgCl↓；
Ⅱ．短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，X、Y、Z的最外层电子数之和为13，Y是所在周期中金属性最强的，Y处于ⅠA族，X、Z在同一主族，则X、Z最外层电子数=
（1）如果亚硫酸钠不水解，则溶液中氢氧根离子和氢离子浓度相等，溶液呈中性，向溶液中加入酚酞后溶液不变色，加入和亚硫酸根离子反应的物质后，溶液红色褪色，则证明存在水解平衡；
a．滴入酚酞试液变红，说明溶液呈碱性，酚酞在pH大于8时，呈红色，加入硫酸溶液后，溶液褪色，溶液可能呈酸性越可能呈碱性，若为酸性，不能说明平衡移动，不能说明存在SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-水解平衡，故a错误；
b．滴入酚酞试液变红，再加入氯水后，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，能使红色褪色，氯气具有强氧化性，Cl2+SO32-+H2O═SO42-+2Cl-+2H+，Cl2+HSO3-+H2O═SO4 2-+2Cl-+3H+，溶液褪色，不能说明存在SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-水解平衡，故b错误；
c．滴入酚酞试液变红，说明溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，再加入氯化钡溶液后，钡离子和亚硫酸根离子反应而和亚硫酸氢根离子不反应，钡离子和亚硫酸根离子反应生成亚硫酸钡沉淀，且溶液红色褪去，所以说明存在SO32-+H2O⇌HSO3-+OH-水解平衡，故c正确，
故答案为：c；
（2）Cu2X为氧化亚铜，Cu2O与浓硝酸反应生成红棕色的气体为NO2，该反应的方程式为：Cu2O+6HNO3（浓）=2Cu（NO3）2+2NO2↑+3H2O，
故答案为：Cu2O+6HNO3（浓）=2Cu（NO3）2+2NO2↑+3H2O；
（3）某温度下，在一个5L的密闭容器中充入0.2molSO2和0.1molO2，20s后达到平衡，测得容器中含有0.18molSO3，则SO2的起始浓度=
2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）
开始（mol/L）：0.04 0.02 0
转化（mol/L）：0.036 0.018 0.036
平衡（mol/L）：0.004 0.002 0.036
故v（O2）=
此温度下该反应的化学平衡常数K=
故答案为：9×10-4mol/（L•S）；4.05×104L/mol．
已知:A、B、C、D、E、F是周期表中前36号元素,A是原子半径最小的元素,B元素基态原子的2p轨道上只有两个电子,C元素的基态原子L层只有2对成对电子,D是元素周期表中电负性最大的元素,E2+的核外电子排布和Ar原子相同,F的核电荷数是D和E的核电荷数之和。
请回答下列问题:
(1)分子式为BC2的空间构型为 形;F2+的核外电子排布式为 。
(2)A分别与B、C形成的最简单化合物的稳定性B C(填“大于”或“小于”);A、C两元素可组成原子个数比为1∶1 的化合物,C元素的杂化类型为 。
(3)A2C所形成的晶体类型为 ;F单质形成的晶体类型为 。
(4)F元素氧化物的熔点比其硫化物的 (填“高”或“低”),请解释其原因
。
(5)E元素与C元素形成的化合物是 化合物,其晶体熔化时破坏的作用力是 ,晶体EC的熔点比晶体BC2的熔点 (填“高”或“低”)。
正确答案
(1)直线 1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
(2)小于 sp3
(3)分子晶体 金属晶体
(4)高 CuO的晶格能大于CuS的晶格能
(5)离子 离子键 高
由题意可以判断出A为H元素,根据电子排布特点可以得出B为C元素,C为O元素。电负性最大的是非金属性最强的F元素,E为Ca元素,F应该是29号元素Cu。(1)CO2的空间构型为直线形,Cu2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。(2)氧元素非金属性比碳元素强,可知稳定性CH4
M是原子序数<30的一种金属，常用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门，M原子的最外层有空轨道，且有两个能级处于电子半充满状态。
（1）M原子的外围电子排布式为_____________________，在周期表中属于 区元素。
（2）M的堆积方式属于钾型，其晶胞示意图为______(填序号)。
（3）MCl3·6H2O有三种不同颜色的异构体
A、[M(H2O)6]Cl3，B、[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O和C、[M(H2O)4Cl2]Cl·2H2O。为测定蒸发MCl3溶液析出的暗绿色晶体是哪种异构体，取0.010 mol MCl3·6H2O配成溶液，滴加足量AgNO3溶液，得到沉淀2.870 g。该异构体为_______________ (填A或B或C)。
（4） MO2Cl2常温下为暗红色液体，熔点－96.5℃，沸点117℃，能与丙酮(CH3COCH3)、CCl4、CS2等互溶。
①固态MO2Cl2属于________晶体；
②CS2中碳原子和丙酮(CH3COCH3)羰基中的碳原子分别采取的杂化方式为______杂化和________杂化。
（5）＋3价M的配合物K[M(C2O4)2(H2O)2]中，配体是______，与C2O42-互为等电子体的分子是(填化学式)__________。
正确答案
（15分）（1）3d54s1（2分） d（1分） （2）B（2分） （3）B（2分）
（4）①分子（2分）②sp、sp2（2分）（5）C2O42-、H2O （2分）N2O4（2分）
试题分析：（1）M原子的最外层有空轨道，且有两个能级处于电子半充满状态，说明M为Cr，Cr原子的外围电子排布式为：3d54s1；在元素周期表位于d区。
（2）Cr的堆积方式属于钾型，K为体心立方堆积，故B型正确。
（3）取0.010 mol MCl3·6H2O配成溶液，滴加足量AgNO3溶液，得到沉淀2.870 g，沉淀为AgCl，所以Cl‾的物质的量为：2.870g÷143.5g/mol=0.2mol，说明1mol该物质含有2mol Cl‾，故B项正确。
（4）①MO2Cl2常温下为暗红色液体，熔点－96.5℃，沸点117℃，熔沸点较低，所以固态MO2Cl2属于分子晶体。
②CS2的结构类似于CO2，所以CS2中碳原子的杂化方式为sp杂化；丙酮(CH3COCH3)羰基中的碳原子形成了3个σ键，无孤对电子，所以为sp2杂化。
（5）根据配合物K[M(C2O4)2(H2O)2]可知配体为：C2O42-、H2O；C2O42-含有46各电子，所以与N2O4互为等电子体。
氮、磷、锌是与生命活动密不可分的元素。请回答下列问题：
(1)NH3和pH3都是极性分子，其中极性较大的是______，理由是______。
(2)NH4NO3是一种重要的化学肥料，其中N原子的杂化方式是______。
(3)氮化硼（BN)的一种晶体结构与金刚石相似，则B－N－B之间的夹角是____________。氮化砸的密度为3.52g/cm3，则B－N键的键长是______pm (只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA)。
(4)已知磷酸分子中，P、O原子均满足最外层8个电子的稳定结构，则：
①P与非羟基O之间的共价键的形成方式是____________；
②中和20mL0.1mol/L次磷酸（H3PO2)溶液需要0.1mo/L NaOH溶液的体积恰好为20 mL,则H3PO2的结构式是____________。
(5)Zn2+基态时的电子排布式是______，ZnO和ZnS的晶体结构相似，其中熔点较高的是______,理由是________________________
正确答案
（15分）（1）NH3（1分） N的电负性大于P （1分）（2）sp3杂化（1分）、sp2杂化 （1分）
（3）109°28′（1分） 
（4）①P原子提供孤对电子O原子提供空轨道形成配位键 （2分）
②
（5）[Ar]3d10（1分）；ZnO （1分）；同属于离子晶体，O2－半径小于S2－，故ZnO晶格能大（或离子键强），熔点高 （2分）
试题分析：（1）由于N的电负性大于P的，即非金属性N强于P，所以NH3和pH3相比，其中极性较大的是NH3。
（2）NH4NO3是由NH4＋和NO3－构成的离子化合物。其中NH4＋是正四面体形结构，N元素是sp3杂化。NO3－中N原子含有的孤对电子对数＝（5＋1－3×2）÷2＝0，所以NO3－是平面三角形结构，因此N原子的杂化方式是sp2杂化。
（3）氮化硼（BN)的一种晶体结构与金刚石相似，金刚石是正四面体形结构，因此氮化硼也是正四面体形结构，则B－N－B之间的夹角是109°28′。金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，如图所示
（4）①由于磷酸分子中，P、O原子均满足最外层8个电子的稳定结构，所以P与非羟基O之间的共价键的形成方式是P原子提供孤对电子O原子提供空轨道形成配位键。
②中和20mL0.1mol/L次磷酸（H3PO2)溶液需要0.1mo/L NaOH溶液的体积恰好为20 ml，这说明次磷酸是一元酸，即含有1个羟基，所以次磷酸的结构式为
（5）锌的原子序数是30，则根据构造原理可知，Zn2+基态时的电子排布式是[Ar]3d10。ZnO和ZnS的晶体结构相似，均是离子晶体。由于O2－半径小于S2－半径，故ZnO晶格能大（或离子键强），熔点高，即其中熔点较高的是ZnO。
【化学——物质结构与性质】（15分）
已知A、B、C、D都是短周期元素，它们的原子半径大小为B>C>D>A。B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子有2个未成对电子。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体。E的硫酸盐溶液是制备波尔多液的原料之一。回答下列问题（用元素符号或化学式表示）。
（1）M分子中B原子轨道的杂化类型为 ，
1mol M中含有σ键的数目为 。
（2）化合物CA3的沸点比化合物BA4的高，其主要原因是 。
（3）写出与BD2互为等电子体的C3－的结构式 。
（4）E+的核外电子排布式为 ，图12是E的某种氧化物的晶胞结构示意图，氧的配位数为 。
（5）向E的硫酸盐溶液中通入过量的CA3，写出该反应的离子方程式： 。
正确答案
（15分）（1）sp2 3NA(或3×6.02×1023) （每空2分）
（2）NH3分子间能形成氢键 （2分）
（3）[N=N=N]－ （2分）
（4）1s22s22p63s23p63d10 4 （每空2分）
（5）Cu2+＋4NH3=[Cu(NH3) 4]2+ （3分）
B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，B的电子占据1s，2s，2p三个轨道，且每个轨道中电子数为2，B原子共有6个核外电子，B为碳元素；D原子有2个未成对电子，1s22s22p2或1s22s22p4，可能为C、O，则D为O；C为N；A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，有害气体为甲醛，A为H；E的硫酸盐溶液是制备波尔多液的原料之一，E为铜；A为H，B为C；C为N；D为O；E为铜；
（1）甲醛空间构型为平面三角形，中心原子碳，采用sp2；
(10分)已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等；B原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍；D原子L电子层上有2对成对电子；E的＋1价阳离子的核外有3层电子且各层均处于全满状态。
（1）E元素基态原子的核外电子排布式为___________________。
（2）B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为_______(填元素符号)。其原因是 。
（3）B2A4是石油炼制的重要产物之一 。B2A4分子中B原子轨道的杂化类型为________；1 mol B2A2分子中含________mol σ键。
（4）已知D、E能形成晶胞结构如图所示的两种化合物，则化学式：甲为______，乙为______；高温时，甲易转化为乙的原因为______________________________。
正确答案
（1）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1（1分）
（2）C
（4）CuO（1分） Cu2O（1分） Cu2O中Cu的各轨道均为全充满状态，较稳定（2分）
试题分析：A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等，则A为H元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，S轨道电子数是P轨道电子数的两倍，则B原子核外有6个电子，则B为碳元素；D原子L层上有2对成对电子，则D原子电子排布式为1s22s22p4，所以D为氧元素；C的原子序数介于碳、氧元素之间，则C为氮元素；E+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态，则E原子核外电子数为2+8+18+1=29，则E为Cu元素，则
（1）E为Cu元素，基态原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1；
（2）同周期，随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，但氮元素2p能级为半满稳定状态，能量较低，失去第一个电子需要的能量较多，其第一电离能高于同周期相邻元素，故C、N、O三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为C＜O＜N；
（3）C2H4分子中C原子有3个σ键，无孤电子对，轨道的杂化类型为sp2杂化，1个C2H2分子中含有3个σ键，2个π键，则lmolC2H2分子中σ键3mol；
（4）已知O、Cu能形成晶胞如图所示的两种化合物，甲中黑色球数目=4，白色球数目=6×
[化学一选修3：物质结构与性质]（15分）
（1）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是元素周期表原子半径最小的元素，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：
①Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为_________，1molY2X2含有
②化合物ZX3的沸点比化台物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_____________。
（2）铁元素能形成多种配合物，如：Fe(CO)x
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=_________。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）：
（3）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
（4）下列有关的说法正确的是_____________。
E.分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高
正确答案
（1）①sp杂化（2分） 3 NA或3×6.02×1023个 （2分）
②NH3分子间存在氢键（2分） ③N2O（2分）
（2）①3s23p63d5 （1分） ② 5（1分） 分子晶体 （1分）
（3）立方体（1分） 
（4）BC （2分）（漏选得1分，多选、错选不得分）
试题分析：（1）X是元素周期表原子半径最小的元素，则X是H元素；Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，则Y是C元素；Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，则Z是N元素；W是Cu元素。①C2H2分子中C原子周围有2个σ键，所以C原子是sp杂化；1molC2H2含有
②氨气分子间存在氢键，使分子间作用力增大，沸点升高；
③C的氧化物有CO和CO2，CO与N2是等电子体，CO2与N2O是等电子体；
（2）①基态Fe3＋的M层有13个电子，电子排布式为3s23p63d5 ；
②配合物Fe（CO）x的中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2，8+2x=18，x=5，分子晶体的熔沸点较低，根据题给信息知，该物质的熔沸点较低，所以为分子晶体；
（3）O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物为Na2O，该晶胞结构中黑球有8×1/8+6×1/6=4，白球在内部，共有8个，所以黑球为O2-，以晶胞中上面心O2-离子为研究对象，距一个O2-周围最近的Na+离子有8个，位于晶胞中上层4个Na+及上面晶胞中的下层4个Na+，8个Na+离子构成的几何体中每个都是正方形，形成立方体结构；该晶胞质量是4×62/NAg，晶胞密度ρ=4×62/NA/a3，所以a=
（4）A、P的最外层3p轨道是半充满状态，是稳定状态，所以第一电离能最大，错误；B、根据元素周期律判断电负性顺序：C
A-E是周期表中1一36号的元素，它们的原子序数依次递增且分别位于前四周期的各个周期中。对它们的性质及结构的描述如下。
A原子的基态只有一种形状的电子云，并容易形成共价键；B原子的最外电子层的电子排布可表示为nsnnpn，其元素最高正化合价与最低负化合价的代数和为0；C与B同周期，其第一电离能髙于周期表中与之相邻的所有元素；D元素在周期表中位于C元素的下一周期，其电负性在同周期元素中最大；E原子最外电子层只有未成对电子，其内层所有轨道全部充满，但并不是第IA族元素。
（1）请写出E原子基态的电子排布式____________。
（2）A与C形成的最简单化合物(甲）分子的立体结构是____________，其中C原子的杂化方式是______
（3）A与D元素形成的化合物（乙）与甲相比,沸点较低的是（写化学式）____________原因是________________________
（4）B元素可形成B70单质，它在一定条件下吸收可见光后可高效杀灭癌细胞，有望成为癌症治疗药物的候选材料。它与金属钾掺杂在一起的化合物，其晶胞如图所示（白球位于立方体的体心和顶点，小黑球位于立方体的面上），则该化合物中B70与钾原子个数比为______。
正确答案
（8分）
（1）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(2分)
（2）三角锥形(1分)；sp3杂化(1分)
（3）HCl(1分)；NH3分子之间存在氢键，HCl分子间不存在氢键(1分)
（4）1:3(2分)
试题分析：A原子的基态只有一种形状的电子云，容易形成共价键为H；B原子的最外电子层的电子排布可表示为nsnnpn，其元素最高正化合价与最低负化合价的代数和为0，最外层4个电子，说明n=2，为C；C与B同周期，其第一电离能髙于周期表中与之相邻的所有元素，推断只能为N；第三周期电离能最大的D为Cl；在第四周期，最外层1个电子只有K、Cu，排除K,E是Cu。
（1）Cu电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1。
（2）NH3分子的立体结构是：三角锥形；中心原子N的价层电子对数(5+3)/2=4，为sp3杂化。
（3）由于NH3分子间存在氢键，熔沸点较高。
（4）结合晶胞图像可知B70共1/8×8+1=2个，钾原子个数1/2×2×6=6个。
原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍；b和d的A2B型氢化物均为V型分子，c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子．
回答下列问题：
（1）元素a为 ，c为 ；
（2）由这些元素形成的双原子分子为 ；
（3）由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线型的是 ，非直线型的是 （写两种）；
（4）这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是 ，离子晶体的是 ，金属晶体的是 ，分子晶体的是 ；（每空填一种）
（5）元素a和b形成的一种化合物与c和d形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具，该反应的化学方程式为 ．
正确答案
（1）C、Na（2）CO（3）CO2；H2O、H2S（4）金刚石；氯化钠；钠；硫或一氧化碳（5）2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍，所以a是C元素；b和d的A2B型氢化物均为V型分子，且b的原子序数小于d的原子序数，所以b是O元素，d是S元素；c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子，且都是短周期元素，所以c是Na元素，e是Cl元素．
解：原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍，所以a是C元素；b和d的A2B型氢化物均为V型分子，且b的原子序数小于d的原子序数，所以b是O元素，d是S元素；c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子，且都是短周期元素，所以c是Na元素，e是Cl元素．
（1）a是C；C是Na．
故答案为：C、Na．
（2）由这些元素形成的双原子分子为CO．
故答案为：CO．
（3）由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是CO2，非直线形的是：H2O H2S．
故答案为：CO2；H2O、H2S．
（4）这些元素的单质或由他们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是金刚石，离子晶体的是NaCl，金属晶体的是Na，分子晶体的是 S 或CO．
故答案为：金刚石；氯化钠；钠；硫或一氧化碳．
（5）元素a和b形成的一种化合物是一氧化碳，与c和b形成的一种化合物是过氧化钠，二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2．故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2．
点评：本题以元素 推断为载体考查了物质的结构和性质，能正确推断元素是解本题的关键，难度不大．
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC2的晶体为离子晶体，其阳离子与阴离子的个数比为1：1，D的二价阳离子比C的简单阴离子多一个电子层。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E原子序数为26.回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）.
（1）E在周期表中的位置 （指明周期和族）。
（2）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 .
（3）B的氢化物的分子空间构型是 ；AC32-的中心原子采取 杂化.
（4）写出任意一种由两种元素组成的与DC2中的阴离子互为等电子体的微粒的化学式 。
（5）E的高价态离子和低价态离子均能与A、B两元素按原子个数比1：1形成的带一个单位负电荷的阴离子组成六配位的配离子。写出该配离子的化学式 （任写一种）.
（6）X是周期表中电负性最大的元素，该元素与D元素组成的离子化合物的晶胞如右图所示。该离子化合物的化学式为 .
正确答案
（1）第四周期第Ⅷ族 （2）C＜O＜N （3）三角锥形 sp2
（4）IF、BrF、ClF、BrCl、Icl、Ibr、Cl0-等 （5）［Fe（CN）6］3-或者［Fe（CN）6］4-（6）CaF2
试题分析：由题给信息科推知A：C；B：N；C：O；D：Ca；E：Fe.(1)Fe时26号元素，它在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。（2）Ｃ的核外电子排布是1s22s22p2;Ｎ的核外电子排布是1s22s22p3;Ｏ的核外电子排布是1s22s22p4.当原子核外的电子处于全充满或半充满或全空时是稳定的。的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N。（3）NH3的分子空间构型是三角锥形。N在锥顶，三个H原子在锥底。CO32-的中心C原子采sp2杂化方式。（4）原子数相同，各原子最外层电子数之和相同的微粒互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。与C22-互为等电子体的微粒有IF、BrF、ClF、BrCl、Icl、Ibr、Cl0-等。（5）E的高价态离子和低价态离子均能与A、B两元素按原子个数比1：1形成的带一个单位负电荷的阴离子组成六配位的配离子是［Fe（CN）6］3-或者［Fe（CN）6］4-。（6）X是周期表中电负性最大的元素，X是F.该元素与D元素组成的离子化合物的晶胞如右图所示。Ca2+:8×1/8+6×1/2=4;F-：8×1=8.Ca2+：F-=4:8=1:2.所以该离子化合物的化学式为CaF2。
氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布式是 。
（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是 。
（3）（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。
①N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是 。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4（1）+2N2H4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=" —103" 8．7kJ．mol—1
若该反应中有4mol N—H键断裂，则形成的
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4，N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在 （填标号）
a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力
（4）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料，在与石墨结构相似的六方氮化硼晶钵中，层内B原子与N原子之间的化学键为___ 。
（5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为3．615×l0—10m，立方氮化硼晶胞中含有 个氮原子、 个硼原子，立方氮化硼的密度是 g．cm一3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）
正确答案
（1）2s22p3（2分）
（2）N＞O＞C（2分）
（3）①sp3 （2分） ②3（2分） ③d（2分）
（4）共价键（1分）
（5）4（1分） 4（1分） 
试题分析：（1）根据构造原理可写出基态氮原子的价电子排布式是2s22p3。
（2）非金属性越强，第一电离能越大。但由于N中的2p是半充满，稳定性强，所以第一电离能大于O的，顺序为N＞O＞C。
（3）①NH3分子中中心原子含有1对孤对电子，所以是三角锥形结构。NH3中氮原子轨道的杂化类型是sp3，而肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2（氨基）取代形成的，所以N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3，这个与H2O，H2O2中O的杂化类型都是sp3的道理是一样的。
②根据反应式可知，当反应中有4mol N－H键断裂时，必然会生成1.5mol氮气。由于三键中含有2个π键，所以形成的π键有3mol。
③硫酸铵是离子化合物，含有离子键、极性键、配位键。但没有范德华力。所以答案选d。
（4）B与N为非金属元素，层内B原子与N原子之间的化学键为共价键。
（5）金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数＝8×1/8 + 6×1/2 + 4 ＝ 8，因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子。立方氮化硼的一个晶胞中含有4个N和4个B原子，故“每个BN分子”所占的体积为(361.5×10－10cm)3/4 ，每mol的体积为(361.5×10－10cm)3×NA/4，每mol的质量为(361.5×10－10cm)3×NA×ρ/4＝25，故立方氮化硼的密度是 
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