- 物质性质的研究
- 共799题
. (6分)碳族元素包括C、Si、Cu、Sn、Pb。
（1）碳纳米管由单层或多层石墨卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过 杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠 结合在一起。
（2）CH4中共用电子对偏向C、SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为 。
（3）用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br键的键角 120°（填“>”“<”或“=”）
（4）铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4+处于立方晶胞顶点，Ba2+处于晶胞中心，O2-处于晶胞棱边中心。该化合物化学式为 ，每个Ba2+与 个O2-配位。
正确答案
（每空1分，共6分）（1）sp2 分子间作用力（或：范德华力）
（2）C＞H＞Si （3）
（1）石墨属于层状结构，同一层内碳元素是通过sp2杂化与其它碳原子成键。而层与层之间通过分子间作用力结合在一起。
（2）元素电负性越强，共用电子对就偏向该原子不少于根据题意可知，C、Si、H的电负性由大到小的顺序为C＞H＞Si 。
（3）根据价层电子对互斥理论可知，中心原子含有的孤对电子是（4－1×2）÷2＝1，所以其键角小于120°。
（4）Pb4+处于立方晶胞顶点，Ba2+处于晶胞中心，O2-处于晶胞棱边中心，所以每个Ba2+与12个O2-配位，则晶胞中Pb4+的个数为8×1/8＝1、Ba2+是1个、O2-是12×/14＝3，所以化学式为BaPbO3。
【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键，所有原子共平面。Z是金属元素，Z的单质和化合物有广泛的用途。已知Z的核电荷数小于28，且次外层有2个未成对电子。工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M（M可看做一种含氧酸盐）。经X射线分析，M晶体的最小重复单元为正方体（如上图），顶点位置为Z4+所占，体心位置为Ba2+所占，所有棱心位置为O2–所占。
（1）Y2+的结构示意图________________；Z的价层电子排布式为____________。
（2）X在该氢化物中以_____________方式杂化；X和Y形成的化合物YX2的电子式为_____________________。
（3）①制备M的化学反应方程式是______________________________________；
②在M晶体中，若将Z4+置于立方体的体心，Ba2+置于立方体的顶点，则O2–处于立方体的_______________；
③已知O2–半径为1.4×10–10 m，Z4+的半径为6.15×10–11m，阿佛加德罗常数为NA，则M的密度为_______________g·cm–3。（不必化简）
正确答案
（第(3)③3分,其它每空2分,共15分）
（1）
（3）① TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ ②面心 ③
由X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键，所有原子共平面。得X为碳，再由Z是金属元素，Z的单质和化合物有广泛的用途。已知Z的核电荷数小于28，且次外层有2个未成对电子。Z为22号钛，1s22s22p63d24s2，Y为48-6-22=20，钙。
（1）
（3）① TiO2 + BaCO3 = BaTiO3 + CO2↑ ②面心
③由均摊法化学式为：BaTiO3,137＋48＋48=233,立方体的边长为（1.4×10–10 m+6.15×10–11m）×2=
短周期中的A、B、C、D、E 5种元素，原子序数依次增大，A、D同主族；A、B的原子序数之和等于C的原子序数；C2-离子与D+离子的核外电子数相等；B原子与D+离子的核外电子数之和等于E原子的核外电子数，且D、E两元素能形成微粒个数比为1：1的离子化合物．
（1）E元素的离子结构示意图为______．
（2）A与B元素、A与C元素均可构成18电子的分子，其化学式分别为______、______．
（3）A、C元素可组成原子个数比为1：1的共价化合物乙，将E单质通入乙的水溶液中，生成一种强酸，并有气体放出，反应的化学方程式为______．
（4）A、B、C、D、E中的任意三种元素可组成多种化合物，X和Y是其中的两种．X 和Y都是既含离子键又含共价键的离子化合物；将X、Y分别溶于水时，X能促进水的电离，而Y能抑制水的电离，X水溶液的pH＜7，Y水溶液的pH＞7．
将0.2mol•L-1的X溶液与0.1mol•L-1的Y溶液等体积混合后，溶液呈碱性．请判断：
①X的化学式为，Y的化学式为______；
②混合溶液中各种带电微粒的物质的量浓度由大到小的顺序为______．
正确答案
由分析可知：A为H元素，B为N元素，C为O元素，D为Na元素，E为Cl元素．
（1）E为Cl元素，E元素形成的离子为氯离子，核内质子数为17，核外有18的电子，其离子结构示意图为
．
故答案为：
．
（2）A为H元素，B为N元素，C为O元素，A与B元素、A与C元素均可构成18电子的分子，其化学式分别为N2H4、H2O2．
故答案为：N2H4；H2O2．
（3）A为H元素，C为O元素，A、C元素可组成原子个数比为1：1的共价化合物乙，则乙为H2O2，
E为Cl元素，E单质为Cl2，将Cl2通入H2O2的水溶液中，生成一种强酸，该酸为HCl，所以生成气体为O2，反应方程式为
Cl2+H2O2=2HCl+O2↑．
故答案为：Cl2+H2O2=2HCl+O2↑．
（4）A为H元素，B为N元素，C为O元素，D为Na元素，E为Cl元素．
①A、B、C、D、E中的任意三种元素可组成多种化合物，X和Y是其中的两种．X 和Y都是既含离子键又含共价键的离子化合物，则X 和Y为盐或碱；
将X、Y分别溶于水时，X能促进水的电离，X水溶液的pH＜7，则X为铵盐，X为NH4Cl（或NH4NO3）；
而Y能抑制水的电离，Y水溶液的pH＞7，则Y为碱，故Y为NaOH．
故答案为：NH4Cl（或NH4NO3）；NaOH．
②将0.2mol•L-1的X溶液与0.1mol•L-1的Y溶液等体积混合．
若为X为NH4Cl，则混合后发生反应，相当于NH4Cl、NH3•H2O、NaCl等物质的量混合．溶液呈碱性，进行说明
c（Cl-）＞c（
若为X为NH4NO3，则混合后发生反应，相当于NH4NO3、NH3•H2O、NaNO3等物质的量混合．溶液呈碱性，进行说明
c（NO3-）＞c（
故答案为：c（Cl-）＞c（
或c（NO3-）＞c（
已知四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，请结合表中信息回答下列问题：
（1）Z在元素周期表中位于______族．
（2）上述元素的最高价氧化物对应的水化物中，有一种物质在一定条件下均能与其他三种物质发生化学反应，该元素是______（填元素符号）．
（3）①下列可作为比较X和Y金属性强弱的依据是______（填序号）．
a．自然界中的含量
b．相应氯化物水溶液的pH
c．单质与水反应的难易程度
d．单质与酸反应时失去的电子数
②从原子结构的角度解释X的金属性强于Y的原因：______，原子半径X＞Y，所以原子核对最外层电子的吸引力X＜Y，失电子能力X＞Y．
（4）W的一种氢化物HW3可用于有机合成，其酸性与醋酸的相当．体积和浓度均相等的HW3与X的最高价氧化物对应的水化物混合，反应的化学方程式是______，混合后溶液中离子的浓度由大到小的顺序是______．
正确答案
四种短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W元素最高价氧化物对应的水化物与其气态氢化物反应得到离子化合物，则W为氮元素；X焰色反应呈黄色，则X为Na元素；Y原子序数大于Na元素，处于第三周期，在同周期主族元素形成的简单离子中，离子半径最小，故Y为Al元素；Z的最高正化合价与最低负化合价之和为零，处于ⅣA族，原子序数大于Al元素，则Z为Si元素
（1）Z为Si元素，处于周期表中第三周期ⅣA族，故答案为：第三周期ⅣA族；
（2）氢氧化钠与硝酸、硅酸、氢氧化铝都能发生反应，故答案为：Na；
（3）①a．自然界中的含量多少与非金属性无关，故a错误；
b．氯化物水溶液的酸性越强，则金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越弱，金属性越弱，故b正确；pH
c．金属与酸或水反应越容易，金属性越强，故c正确；的难易程度
d．金属性强弱与失去电子数多少无关，与难易程度有关，如Al失去3个电子，Na失去1个电子，但金属性Na＞Al，故d错误；
故选bc；
②原子半径Na＞Al，所以原子核对最外层电子的吸引力Na＜Al，失电子能力Na＞Al，Na的金属性更强，
故答案为：原子半径Na＞Al，所以原子核对最外层电子的吸引力Na＜Al，失电子能力Na＞Al；
（4）HN3的酸性与醋酸的相当，则HN3为弱酸，与NaOH发生中和反应，方程式为：HN3+NaOH=NaN3+H2O，等体积、等浓度，二者恰好反应，为NaN3溶液，NaN3溶液中N3-水解，溶液呈碱性，故溶液中离子浓度c（Na+）＞c（N3-）＞c（OH-）＞c（H+），
故答案为：HN3+NaOH=NaN3+H2O；c（Na+）＞c（N3-）＞c（OH-）＞c（H+）．
物质的组成、结构和反应条件对物质的性能和用途有很大的影响．
（1）提高玻璃中______的含量或加入B2O3能提高玻璃的化学稳定性和降低其热膨胀系数；加入氧化亚铜，玻璃呈______色；
（2）工业上常用硫与橡胶分子作用使橡胶硫化，硫的作用是______．
正确答案
（1）调整的化学组成可以制成不同性能和用途的玻璃；提高玻璃中SiO2的含量或加入B2O3能提高玻璃的化学稳定性和降低其热膨胀系数；氧化亚铜为红色，加入氧化亚铜，玻璃呈红色，
故答案为：SiO2；红色；
（2）天然橡胶是线性结构强度和韧性差，用S和橡胶作用，使橡胶硫化变成体型结构，让其具有较高的强度、韧性和化学稳定性，
故答案为：使天然橡胶的线性结构变成体型结构．
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