热门试卷

【化学—选修5：物质结构与性质】（15分）

现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素，它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的价层电子总数是内层电子总数的2倍；C元素原子的L电子层中只有两对成对电子；D元素与E元素在同周期相邻的族，它们的原子序数相差3，且D元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题：

⑴A、B、C三种元素的名称分别为        、        、        。

⑵用元素符号表示A、B、C三种元素的第一电离能由低到高的排序为               。

⑶E元素基态原子的核外电子排布式为                          。

⑷A元素与氢元素能形成种类繁多的化合物，其中只含sp3杂化且相对分子质量最小的分子的VSEPR空间构型为         ；其中只含sp2杂化且相对分子质量最小的化合物的结构式为           ；其中同时含sp杂化、SP2杂化、sp3杂化且相对分子质量最小的化合物的化学式为          。

⑸A元素的一种单质的晶体结构如图甲所示，D元素的一种单质的晶体结构如图乙所示。

图甲中A原子的配位数与图乙中D原子的配位数之比为         。

（8分）已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，其原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1—18列中的第8列元素。D的原子序数比E小6，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如图。请回答：

（1）画出A的原子结构示意图              ；

（2）E的+2价离子的电子排布式为                             ；

（3）写出C的单质与水反应的离子方程式                                 ；

（4）如图所示，D跟B形成的离子化合物的化学式为           ；鉴别该离子化合物是否为晶体，最可靠的科学方法是             ，该离子化合物晶体的密度为ag·cm-3，B、D两元素的相对原子质量分别为b、c，则晶胞的体积是           cm3（只要求列出算式）。

(15分)A、B、C、D、E、F六种元素，A、B、C属于第四周期元素且单质均为固体，原子处于基态时A、B原子核外电子均成对，且核电荷数A>B；C与A在周期表属于同一区的元素，如图是金属B和C所形成的某种合金的晶胞结构示意图；D、E、F均位于p区，D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的；E、F的原子均有三个能层，E原子的第一至第四电离能(kj/mol)分别为：578、1817、2745、ll575；E与F能形成原子数目比为1:3、熔点为190℃的化合物Q

(1)写出A的基态核外电子排布式                     ；用最简式表示B、C形成合金的组成

          (用B、C元素符号表示)。该合金的密度为 a g/cm3,其晶胞的边长为          。

(2)C2+和A2+都能与NH3、H20等形成配位数为4的配合物。[A(NH3)4]2+和[C(NH3)4]2+空间构型不同且都具有对称性，则[C(NH3)4]2+的空间构型为             。[A(NH3)4]2+中A原子轨道的杂化方式为                         。

(3) 含有D、碳、硫三种元素的负一价离子中，所有原子均满足最外层8电子结构，一个电子是由硫原子所得，则其电子式为             。

(4)实验测得气态无水Q在1．Ol×105 Pa、t1℃的密度为5.OO g·L-1、气体摩尔体积为53．4 L·mol-，则此时Q的组成为(写化学式)              ，

（共7分）Mn、Fe均为第四周期过渡元素，回答下列问题：

(1)Mn元素价电子的电子排布式为_______           _

(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。

①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________。

②六氰合亚铁离子[Fe(CN)]中的配体CN－中C原子的杂化轨道类型是________，写出一种与CN－互为等电子体的单质分子的结构式______

(3)三氯化铁常温下为固体，熔点282 ℃，沸点315 ℃，在300 ℃以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为________。

(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。

（共3分）铜及其合金是人类最早使用的金属材料。

(1)下图是金属Ca和Cu所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和Cu的原子个数比为________。

(2)Cu2＋能与NH3、H2O、Cl－等形成配位数为4的配合物。

①[Cu(NH3)4]2＋具有对称的空间构型，[Cu(NH3)4]2＋中的两个NH3被两个Cl－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为________。

②某种含Cu2＋的化合物可催化丙烯醇制备丙醛的反应：HOCH2CH==CH2―→CH3CH2CHO。在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数，是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍，则这类碳原子的杂化方式为______________。

(1)BN是一种新型的无机材料，由于属等电子体物质，其结构和性质具有极大的相似性，则可推知，在BN的两种晶型中，一种是类似_________的空间网状结构晶体，可用作耐磨材料；另一种是类似于_________的层状结构的混合型晶体，可作用润滑材料，在其结构的每一层上最小的封闭环中有 _________个B原子，B—N键键角为_________。

(2)单质硼有无定形体和晶体两种，参考下表数据。

①晶体硼的晶体类型属于晶体，理由是_________。

②已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图1—6所示)，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个硼原子。通过观察图形及推算，此基本结构单元由_________个硼原子构成。其中B—B键的键角为_________。

（9分）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：

请回答下列问题：

（1）由B2O3制备BN、BF3的化学方程式依次是______                     ___、

___                                            _______；

（2）BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4－的立体结构为____            ___；

（3）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为_____    _，层间作用力为____         ____；

（4）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361.5pm，立方氮化硼的密度是____           ___g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。

X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，X、Y、Z三种元素位于同一周期，其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，Y和Z的单质可以通过分离液态空气的方法大量制得，且XZ2与Y2Z互为等电子体。含U的化合物的焰色为紫色。试回答下列问题：

（1）U单质的原子堆积方式为__________________，Y的价电子排布式为__________________。

（2）化合物甲由Z、U两元素组成，其晶胞如图所示。

①甲的化学式为____________。

②下列有关该晶体的说法中正确的是________（选填选项字母）。

A．每个晶胞中含有14个U+ 和13个Z2-

B．晶体中每个U+ 周围距离最近的U+ 有6个

C．该晶体属于离子晶体

③甲的密度为a g·cm-3，则晶胞的体积是_____________ m3（只要求列出计算式，阿伏加德罗常数的值用NA表示）。

【化学－物质结构与性质】（15分）

原子序数依次递增的甲、乙、丙、丁、戊是周期表中前30号元素，其中甲、乙、丙三元素的基态原子2p能级都有单电子，单电子个数分别是2、3、2；丁与戊原子序数相差18，戊元素是周期表中ds区的第一种元素。回答下列问题：

（1）甲能形成多种常见单质，在熔点较低的单质中，每个分子周围紧邻的分子数为     ；在熔点很高的两种常见单质中，X的杂化方式分别为       、        。

（2）14g乙的单质分子中π键的个数为___________。

（3）+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第

二电离能I2，依次还有I3、I4、I5…，推测丁元素的电离能突增应出现在第       电离能。

（4）戊的基态原子有       种形状不同的原子轨道；

（5）丙和丁形成的一种离子化合物的晶胞结构如图，该晶体中阳离子的配位数为         。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ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=__________cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)

（6）甲、乙都能和丙形成原子个数比为1：3的常见微粒，推测这两种微粒的空间构型为