- 物质性质的研究
- 共799题
决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题：
（1）N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为 。
（2）甲醛(H2C=O)分子碳原子的杂化方式为 用价层电子对互斥理论推断甲醛中H—C—H的键角 120o(填“>”“<”或“=”)。
（3）科学家通过X射线探明，KCl、MgO、CaO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似(图a所示)。KCl、CaO、MgO三种离子晶体熔点从高到低的顺序是 。
（4）设MgO晶胞的边长为acm，则MgO的密度是 g·cm-3(只要求列算式。阿伏加德罗常数为NA)。
（5）某配合物的分子结构如图b所示，其分子内不含有 (填字母)。
正确答案
（1）N＞O＞S；（2）sp2；＜；（3）MgO＞CaO＞KCl；（4）160/a3NA；（5）AC。
试题分析：（1）根据同周期同主族元素性质递变规律判断，同一周期由左向右元素原子的第一电离能呈递增趋势，但氮原子2p轨道为半充满状态，第一电离能比相邻的元素都大；同主族由上到下元素原子的第一电离能逐渐减小，N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞S；（2）甲醛(H2C=O)分子碳原子的杂化方式为sp2；甲醛(H2C=O)分子中氧原子上含有两对孤对电子，对成键电子对有排斥作用，甲醛中H—C—H的键角＜120o；（3）对于结构相似的离子晶体，晶格能越大晶体的熔点越高；晶格能的高低取决于离子半径和离子所带的电荷，离子半径越小，所带电荷越多，晶格能越大，熔点越高；则KCl、CaO、MgO三种离子晶体熔点从高到低的顺序是MgO＞CaO＞KCl；（4）根据MgO晶胞结构利用切割法分析知，1mol晶胞中含有4molMgO，质量为160g，晶胞的边长为acm，则1mol晶胞的体积为a3NAcm3则MgO的密度是160/a3NAg·cm-3；（5）根据配合物的分子结构判断，其分子内不含有离子键和金属键，选AC。
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。
（1）与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有 （填元素符号）。
（2）[Ti(OH)2(H2O)4]2+中的化学键有 。
（3）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如下图所示。
化合物甲的分子中采取sp2杂化方式的碳原子个数为 ，化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由小到大的顺序为 。
（4）有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为 ，该晶体中Ti原子周围与它距离最近且相等的N原子的个数______。
正确答案
（1）Ni、Ge、Se（2）A D（3）7；C
试题分析：（1）Ti是22号元素，核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2.位于第四周期，第四副族.其未成对电子数为2个。在第四周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有Ni核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2.，Ge核外电子排布式是:1s22s22p63s23p64s24p2、Se 核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s24p4. （2）在[Ti(OH)2(H2O)4]2+中的化学键有σ键和配位键。选项为AD。（3）在化合物甲
（一）BaCl2·xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定：
①称取1．222g样品，置于小烧杯中，加入适量稀盐酸，加热溶解，边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全，静置；
②过滤并洗涤沉淀；
③将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧；转入高温炉中，反复灼烧到恒重，称得沉淀质量为1．165g。
回答下列问题：
（1）在操作②中，需要先后用稀硫酸和 洗涤沉淀；
（2）计算BaCl2·xH2O中的x= （取整数值）。
（3）操作③中，如果空气不充足和温度过高，可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS，这使x的测定结果 （填“偏低”、“偏高”或“不变”）。
（二）、（5分）图A所示的转化关系中（具体反应条件略），a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见的酸，a的一种同素异形体的晶胞
如图B所示。且该物质为自然界最硬的物质。
回答下列问题：
（1）图B对应的物质名称是 ，（2）d中元素的原子核外电子排布式为 。
（3）图A中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是 ，
（4）图A中的双原子分子中，极性最大的分子是 。
（5）k的分子式为 ，
正确答案
（一）（1）蒸馏水 取水洗液于试管中，加入稀硝酸酸化，滴加AgNO3溶液，若无白色浑浊出现，则表明Cl-已经冼净。 （2） 2 （3）偏高。
（二）（1）金刚石 （2）1s22s22p63s23p5 （3）H2O （4）HCl （5）COCl2
试题分析：
（一）（1）洗涤必须用到蒸馏水
（2）样品中BaCl2的物质的量为
质量
（3）题中已经表明硫酸钡被还原为BaS，则沉淀质量减小，相对水的质量比提高，x数据将偏高。
（二）（1）每个a原子周围有4个键，则图B对应的物质为金刚石；该晶胞中的原子数为：8×
（2）a为C，则b为H2、c为O2，因i是常见的酸，只由b、d形成可判断为盐酸，则d为Cl2。Cl原子核外有17个电子，其排布式为：1s22s22p63s23p5。
（3）除a、b、c、d外，f为CO，g为CO2，i为HCl，而k与水反应生成CO2与盐酸，判断K为COCl2。所有两元素形成的物质中，只有水是液态，其它都是气体；H2O中，中心原子O形成2条共价键、2对孤对电子，故O采取sp3杂化，形成V形分子。
（4）所有双原子分子中，只有H、Cl电负性差值最大，因而极性最大。（5）COCl2中C原子含有3个σ键，1个π键，故C原子采取sp2杂化。
已知A、D、E、G、L、M是核电荷数依次增大的6种短周期主族元素，其中A的原子序数与周期序数相等，D、G、L、M基态原子的最外能层均有2个未成对电子。R+核外有28个电子。请回答下列问题：(答题时，A、D、E、G、L、M、R用所对应的元素符号表示)
（1）E、G、M的第一电离能由大到小的顺序为 。
（2）下图是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为+2价，G为-2价。基态R2+的核外电子排布式为 ；Q的化合价为 价。
（3）1 mol晶体L中含有δ键的数目为 。
（4）G与M可形成MG3与MG2，MG3分子的空间构型是 ，MG2中M原子的杂化方式是 。
（5）在(EA4)2R(MG4)2中存在的化学键除极性键外，还有 (填字母)。
a．离子键 b． 氢键 c．配位键 d．金属键
正确答案
（1）N>O>S （2）[Ar]3d9 +3 （3）2NA
（4）平面三角型 sp2杂化
（5）ac
试题分析：A、D、E、G、L、M、R分别为H、C、N、O、Si、S、Cu。（1）N最外层电子为半满的相对稳定结构，第一电离能比相邻元素高，故有N>O>S；
（2）晶胞中G数目16×1/4+4×1/2+2=8
R数目8×1/8+1=2
Q数目8×1/4+2= 4
故化学式为G4Q2R，所以Q的化合价为+3
（3）1 mol晶体L中含有δ键的数目为2NA；硅晶体为原子晶体，1mol含有2molSi-Si键；（4）SO3和SO2中价电子对数为6/2=3，SO3中S的杂化为sp2，故为平面三角型；SO2中S的杂化方式为sp2；（5）含有配位键和离子键。
原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其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 。
4）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是 ，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为 。
正确答案
（7分）
1）sp，3×6.02×1023个。 2）NH3分子间存在氢键。
3）N2O。 4）CuCl，CuCl+2HCl=H2CuCl3。
试题分析：本题把元素推理和物质结构与性质熔融合成一体，考查学生对元素推理、原子轨道杂化类型、分子空间结构、氢键、等电子体原理、晶胞结构、化学键的数目计算、新情景化学方程式书写等知识的掌握和应用能力。本题基础性较强，重点特出。由题意知X、Y、Z、W四种元素分别是：H、C、N、Cu。
点评：本题考查的是共价键、等电子体和晶体的相关知识，题目难度大，注意基础知识的学习、掌握及应用。
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