热门试卷

【化学 ——选修3：物质结构】（15分）

氮元素可形成卤化物、叠氮化物及络合物等。

(1)NF3构型为三角锥形，沸点为－129 ℃；可在铜催化作用下由F2和过量NH3反应得到。NF3属于________晶体.

(2)氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸，它的酸性类似于醋酸，微弱电离出H＋和N。

①与N互为等电子体的分子、离子有______、________(各举1例)，由此可推知N的空间构型是______形。

②叠氮化物、氰化物能与Fe3＋、Cu2＋及Co3＋等形成络合物，如Co[(N3)(NH3)5]SO4、[Fe(CN)6]4－。写出钴原子在基态时的价电子排布式：__________。如Co[(N3)(NH3)5]SO4、中钴的配位数为________，CN－中C原子的杂化类型是________。

(3)由叠氮化钠(NaN3)热分解可得纯N2：2NaN3(s)===2Na(l)＋3N2(g)，有关说法正确的是________(选填序号)。

二氯化硫（S2Cl2）是一种琥珀色液体，是合成硫化染料的重要原料。它的熔点－80℃，沸点138℃。常温下，它遇水易反应，产生使品红褪色的气体，且溶液出现浑浊。

（1）写出S2Cl2的电子式_____________________，该分子中Cl—S的键长_______S—S的键长（填“＞”，“＜”或“＝”）。

（2）S2Cl2遇水反应产生气体，该气体分子的空间构型为     ，中心原子的杂化轨道类型为____ 。

（3）HF、H2S、HCl的稳定性由大到小的顺序为                          ，沸点由高到低的顺序

为                         。

（4）写出二氯化硫与水反应的化学方程式                                         。

（6分）已知硼酸（分子式为H3BO3）对人体的受伤组织有缓和和防腐作用，故可以用于医药和食品防腐等方面。试回答下列问题：

（1）已知硼酸分子中H只与O成键，则其分子结构式为                    ，由其结构可推知硼酸应属于      酸（选填“弱”或“强”）。

（2）已知硼酸晶体呈片状，具有类似石墨那样的片层结构，片层之间作用较弱，有滑腻感，可做润滑剂。则层内H3BO3分子之间的作用力是           ，层与层间的作用力是            。

（3）已知0.01mol硼酸可以被20mL 0.5mol·L－1NaOH溶液恰好完全中和，据此推知硼酸属    元酸。研究表明：在大多数情况下，元素的原子在形成分子或离子时，其最外层有达到8电子稳定结构的趋向，如。写出硼酸与NaOH溶液反应的离子方程式：                 。

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许昌是_________________。

（3）肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2（氨基）取代形成的另一种氮化物。

①NH3分子的空间构型是____________；N2H4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：

若该反应中有4mol N—H键断裂，则形成的键有___________mol。

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)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体得4个顶点（见图2），分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物是别的是________________（填标号）。

a.CF4    b. CH4   c. NH4+   d.H2O

I.根据价层电子对互斥理论（VSEPR）可以判断分子或离子的空间构型。

请回答下列问题：

①解释CO2为直线型分子的原因                                     ；

② PbCl2分子的立体构型为            ，该分子属于      分子（填“极性”或“非极性” ），其中Pb原子的杂化轨道类型为            。

II.铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题：

（1）铜原子基态电子排布式为                            ；

（2）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏伽德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm。又知铜的密度为9.00g/cm3,则铜晶胞的体积是    

            cm3，晶胞的质量是                 克，阿伏伽德罗常数为                        

          （列式计算，已知Ar（Cu）=63.6）。

原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族。

（1）W原子的核外电子排布式为_________。

（2）均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐，其化学式依次为_________、__________、_________，推测盐中阴离子的空间构型为__________，其中心原子杂化方式为__________。

（3）Z、W两种元素电负性的大小关系为____；Y、Z两种元素第一电离能的大小关系为____。

（4）CO的结构可表示为CO，元素Y的单质Y2的结构也可表示为YY。右表是两者的键能数据（单位：kJ·mol-1）:

①结合数据说明CO比Y2活泼的原因：_____。

②意大利罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具研究意义的Y4分子，其结构如图所示，请结合上表数据分析，下列说法中，正确的是_____。

A．Y4为一种新型化合物           B．Y4与Y2互为同素异形体

C．Y4的沸点比P4（白磷）高       D．1 mol Y4气体转变为Y2将放出954.6kJ热量

水是生命之源，也是一种常用的试剂。请回答下列问题：

（1）水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为___       _______；

（2）H2O分子中氧原子采取的是     杂化。

（3）水分子容易得到一个H＋形成水合氢离子（H3O＋）。对上述过程的下列描述不合理的是       。

（4）将白色的无水CuSO4溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配合离子。请写出生成此配合离子的离子方程式：                           。

有下列几种晶体，完成下列各小题。

A干冰；B氯化钠；C冰；D水晶；E氯化铵；F晶体氖；G铝；HC60；I金刚石

(1)属于分子晶体的是                ，属于离子晶体的是               。

(2)晶体中有氢键的是                 ，受热熔化只需克服共价键的是________。

【物质结构与性质】（15分）

（1）已知X、Y、Z为同一短周期的三种元素，其原子的部分电离能（kJ/mol）如下表所示：

①三种元素电负性大小关系为_______________

②写出Y原子的电子排布式_____________ Y的第一电离能大于Z的第一电离能的原因_______________________

③X晶体采用下列_________（填字母）堆积方式。

A              B             C              D

（2）N2O的等电子体为：①分子______________，②阴离子______________；由此可知N2O的中心原子的杂化类型为_____________。根据价层电子对互斥模型确定NO2的分子构型为：_____________________________________。

（3）已知铜能形成多种化合物，如硫酸铜的结构如下图所示，

请在图中标出水合铜离子中的配位键．

（每空2分，共12分）键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。参考以下表格的键能数据，回答下列问题：

（1）比较下列两组物质的熔点高低（填“>”或“<”）

SiC       Si； SiCl4      SiO2

（2）能不能根据键能的数据判断单质Si 和化合物SiCl4的熔点高低？       （填“能”或“不能”），原因是                                                            。

（3）如图立方体中心的“· ”表示金刚石晶体中的一个原子，请在立方体的顶点用“· ”表示出与之紧邻的碳原子

（4）工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g) + 2H2（g） 高温   Si（s）+4HCl（g)

计算该反应的反应热△H为__________________。

[选修—物质结构与性质]（5分）

羰基铁[Fe（CO）5]会使合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂中素。请回答下列问题：

（1）Fe(CO)5中铁的化合价为0，写出铁原子的基态电子排布式                   。

（2）CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，CO分子中C原子的杂化类型为      杂化。与CO分子互为等电子体的分子和离子各写出1种，分别为        和      （填化学式），CO分子的结构式可表示为         。

（3）Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为—20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂。据此可以判断Fe(CO)5晶体为                。

（4）科学家通过X射线探明，FeO、MgO、CaO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似（如23所示）①比较晶体熔点的高低MgO     CaO（填“高于”或“低于”）

②若在FeO晶体中阴阳离子间最近距离为a cm，晶体密度为dg/cm3。则阿伏伽德罗常数NA表达式为     mol-1。

目前世界各国都在抗击甲型H1N1流感，达菲（Tamiflu）被世界卫生组织推荐作为治疗和预防甲型H1N1流感的有效药物之一，它是以我国特有中药材八角的提取物—莽草酸（shikimicacid）为原料经过十多步反应合成的。已知莽草酸和达菲的结构简式如下：

请完成下列问题：

（1）写出莽草酸的分子式___________。

（2）写出莽草酸分子中官能团的名称___________________________   

（3）达菲可能发生的反应类型有_________________ 

（4）1 mol莽草酸最多能与_______ mol金属钠反应，最多可与______ mol碳酸氢钠反应。

（5）请写出莽草酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应的化学方程式

（有机物用结构简式表示）：_________________________________________________

（6）莽草酸通过消去反应可以得到B（B的结构简式为：），B在浓硫酸加热作用下可得到缩聚物C，C的结构简式是______________；水杨酸是一种与B具有相同官能团的同分异构体，且苯环上的取代基相邻，请写出水杨酸与乙酸酐合成阿司匹林（乙酰水杨酸）的化学方程式（有机物用结构简式表示）：______________________________________；B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有三种，写出其中一种同分异构体的结构简式 _________________________。

1919年，langmuir提出等电子原理：原子数相同、最外层电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。

（1）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：________和________；________和________。

（2）此后，等电子原理又有发展。例如：由短周期元素组成的物质中，与NO2－互为等电子体的分子有：__________、__________。