- 物质性质的研究
- 共799题
Ⅰ.含氮化合物西瓜膨大剂别名氯吡苯脲，是经过国家批准的植物生长调节剂，实践证明长期使用对人体无害。已知其相关性质如下表所示：
（1）氯吡苯脲的晶体类型为_______ ，所含第二周期元素第一电离能从大到小的顺序为
________________（用元素符号表示）。
（2）氯吡苯脲熔点低，易溶于水的原因分别为 _ 。
（3）查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲。
异氰酸苯酯 2－氯－4－氨基吡啶 氯吡苯脲
反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲，断裂_______个σ键、断裂_______个π键。
（4）含氮的化合物氨气水溶液逐滴加入硝酸银溶液中制备银氨溶液，写出银氨溶液的配制过程中沉淀溶解的离子方程式 。
Ⅱ．下列是部分金属元素的电离能
（5）已知X、Y、Z的价层电子构型为ns1，则三种金属的氯化物（RCl）的熔点由低到高的顺序为：
。
（6）RCl可用作有机合成催化剂, 并用于颜料, 防腐等工业。R＋中所有电子正好充满K、L、M 三个电子层，它与Cl－形成的晶体结构如下图所示。元素R基态原子的电子排布式 _ ，
与同一个Cl－相连的 R＋有 个。
正确答案
（1）分子晶体； N＞O＞C （各2分共4分）
（2）氯吡苯脲是分子晶体，故熔点低；氯吡苯脲与水分子间形成氢键，故易溶于水。（各1分，共2分） （3）NA（或6.02×1023） NA（或6.02×1023）（各1分，共2分）
（4）AgOH +2 NH3·H2O＝〔Ag(NH3)2〕OH + 2H2O
(或者AgOH +2 NH3·H2O + NH4NO3=〔Ag(NH3)2〕NO3 +2 H2O) （3分）
（5）ZCl＜YCl＜XCl (2分) （6）Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar] 3d104s1（2分）； 4（2分）
试题分析：（1）氯吡苯脲的熔点较低，易溶于水，所以其晶体类型是分子晶体。其中所含第二周期元素分别是C、N、O，非金属性越强，第一电离能越大，但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以第一电离能大于氧元素的，即正确的顺序是N＞O＞C。
（2）由于氯吡苯脲是分子晶体，故熔点低；N与O元素的非金属性较强，因此氯吡苯脲与水分子间形成氢键，所以易溶于水。
（3）由于单键都是σ键、而双键是由1个σ键和1个π键构成的，所以根据反应的方程式可知，每生成1mol氯吡苯脲，断裂NA个σ键和NA个π键。
（4）X、Y、Z的价层电子构型为ns1，则这三种元素都属于第IA族元素.同一主族元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，根据表格知，X、Y、Z这三种元素的金属性逐渐增强，原子半径逐渐增大，这三种金属的氯化物（RCl）都是离子晶体，离子晶体的熔点与离子半径成反比，与电荷数成正比，X、Y、Z这三种阳离子电荷数相等，离子半径逐渐增大，所以其熔点从小到大的顺序是ZCl＜YCl＜XCl。
（5）R＋中所有电子正好充满K、L、M 三个电子层，则R的原子序数是2＋8＋18＋1＝29.铜是29号元素，则R是Cu。因此根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar]3d104s1。根据晶胞结构知，面心上的氯离子连接4个亚铜离子，所以与同一个Cl－相连的 R＋有4个。
【化学—选修3：物质结构与性质】（15分）
现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。
（1）已知BA5为离子化合物，写出其电子式
（2）B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个方向，原子轨道呈 形
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布为，
该同学所画的电子排布图违背了
（4）G位于 族 区，价电子排布式为
（5）DE3 中心原子的杂化方式为 ，用价层电子对互斥理论推测其空间构型为
（6）检验F元素的方法是 ，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是
（7）F元素的晶胞如下图所示，若设该晶胞的密度为a g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，
F原子的摩尔质量为M，则F原子的半径为 cm
正确答案
（1）
（3）泡利不相容原理（1分） （4） 第ⅦB（1分） d （1分），3d54s2（1分）
（5） sp3（1分），三角锥形（1分）（6）焰色反应（1分）， 当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量。 （2分）
（7） 
根据元素的性质、原子核外电子排布规律及元素在周期表中的位置可以判断，A是H，B是N，C是Mg，D是P，E是Cl，F是K，G是Mn。
（1）离子化合物中一定含有离子键，所以该化合物是由MH4＋和H－形成的离子键，电子式为
（2）N原子核外电子能量最高的是p电子，在空间有3个方向，原子轨道呈纺锤形。
（3）1个原子轨道最多容纳的电子是2个，且自旋方向相反，这就是泡利原理。3s轨道中的电子自旋方向相同，违反了泡利原理。
（4）Mn属于第四周期第ⅦB，Mn原子最后填入的电子是d轨道的，所以Mn属于d区。锰的原子核外有25个电子，所以就有25种运动方向。
（5）PCl3中中心原子的孤电子对数是1/2（5－3×
1）＝1，即价层电子对数是4，所以分子空间构型是三角锥形，采取的是sp3杂化。（6）检验K元素的最简单方法是焰色反应。之所以会产生焰色反应，是因为当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量。
（7）根据晶胞的结构特点可知，该晶胞中含有的原子个数是2。设原子半径是r，晶胞的边长是x，则有（4r）2＝x2＋2x2，解得x＝
（2008•上海，23）四种短周期元素的性质或结构信息如下表．请根据信息回答下列问题．
（1）B元素在周期表中的位置是______，写出A原子的电子式______．
（2）写出C单质与水反应的化学方程式______．A与C形成的化合物溶于水后，溶液的pH______7（填“大于”“等于”或“小于”）．
（3）D元素最高价氧化物晶体的硬度______（填“大”或“小”），其理由是______．
（4）A、B两元素非金属性较强的是（写元素符号）______．写出能证明这一结论的一个实验事实______．
正确答案
（1）B元素从“气体”可知是非金属元素，从M层上有7个“电子”知是Cl元素，位于元素周期表第三周期ⅦA族，
A元素的单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，应是S元素，其电子式为
，
故答案为：第三周期ⅦA族；
；
（2）C单质的焰色反应呈黄色，则C为Na，为活泼金属，与水剧烈反应生成NaOH和氢气，
反应的方程式为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑，生成NaOH，溶液呈碱性，PH大于7，
故答案为：2Na+2H2O═2NaOH+H2↑；大于；
（3）D元素最外层电子数为4，结合空间网状结构和“很高的熔、沸点”应该是C元素或Si元素，
最高价氧化物为SiO2或CO2，SiO2是原子晶体，硬度大，CO2是分子晶体，硬度小，
故答案为：大；SiO2是原子晶体（或小；CO2是分子晶体）；
（4）同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，比较元素非金属性的强弱可从它们之间的相互置换、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性强弱等方面去判断，
故答案为：Cl；高氯酸的酸性大于硫酸的酸性或氯化氢稳定性比硫化氢强．
X、Y是相邻周期、相邻主族的短周期元素，且原子序数X＞Y，填写下列空白．
Ⅰ．若X为金属元素，Y为非金属元素，Y2H4是一种重要有机化工原料．
（1）写出Y2H4的一种用途：______
（2）X单质与Fe2O3反应时，每消耗13.5g X放热213kJ，该反应的热化学方程式是______
Ⅱ．若X、Y元素的最高价氧化物的水化物都是强酸．
（3）为防止YO2污染空气，科学家寻求合适的化合物G和催化剂，以实现反应：YO2+G 
①上述反应式中的G不可能是______（填标号）．
A．NH3 B．CO C．CH3CH2OH D．H2O2
②用稀土材料GeO2作催化剂，能提高YO2的转化速率．煅烧Ge（OH）CO3可制备GeO2，配平该反应的化学方程式：
______Ge（OH）CO3+______O2═______GeO2+______CO2+______H2O．
正确答案
X、Y是相邻周期、相邻主族的短周期元素，且原子序数X＞Y，
Ⅰ．若X为金属元素，Y为非金属元素，Y2H4是一种重要有机化工原料，则为乙烯，所以Y是碳元素，X与Y相邻周期、相邻主族，且X是金属，所以X是Al元素；
Ⅱ．若X、Y元素的最高价氧化物的水化物都是强酸，则X和Y都是非金属元素，X、Y是相邻周期、相邻主族，且原子序数X＞Y，第二周期其最高价氧化物的水化物是强酸的是N元素，所以Y是N元素，X是S元素．
（1）乙烯在合成材料方面，大量用于生产聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯，可作为植物生长调节剂，故答案为：植物生长调节剂；
（2）Al单质与Fe2O3反应时，每消耗13.5g Al放热213kJ，即每消耗
2Al+Fe2O3
故答案为：2Al+Fe2O3
（3）①YO2是二氧化氮，二氧化氮和G反应生成氮气，则二氧化氮作氧化剂，所以G作还原剂，必须具有还原性，且G中必须含有H元素，所以G不可能是CO，故选B；
②Ge（OH）CO3→GeO2，失去一个电子，O2→2O2-，得到4个电子，所以得失电子最小公倍数是4，则Ge（OH）CO3的计量数是4，O2的计量数是1，然后根据原子守恒平衡，所以该反应方程式为4Ge（OH）CO3+1O2═4GeO2+4CO2+2H2O，
故答案为：4；1；4；4；2．
A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素．A元素的原子核外只有1个电子，B的单质是空气中含量最多的气体；C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍；含D元素的物质灼烧时使火焰呈黄色；E的单质既能与酸反应又能与碱反应．则C的元素符号为______；D的原子结构示意图为______；A和B形成的化合物BA3的电子式为______；E在周期表中的位置是______；D和C形成的化合物与水反应的化学方程式为（写出一个即可）______；E的单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为______．
正确答案
A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素．A元素的原子核外只有1个电子，则A为氢元素；B的单质是空气中含量最多的气体，则B为氮元素；C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，C原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则C为氧元素；含D元素的物质灼烧时使火焰呈黄色，则D为Na；E的单质既能与酸反应又能与碱反应，可推知E为Al，则：
C的元素符号为O；D的原子结构示意图为
故答案为：O；
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