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2012-2013物质结构与性质]汇编1

1.(A )[物质结构与性质]

2012-2013物质结构与性质]汇编1

下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题:

(1)元素③的原子核外电子运动状态共有 (2)元素⑧基态原子核外电子排布式为 (3)②、③、④、⑤、⑥的氢化物的沸点(℃)

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直角坐标图(上右图),序列“1”化合物的 电子式 ;序列“2”的氢化物,其中 心原子的杂化轨道类型是 杂化;序 列“5”的氢化物的空间构型为 。序列 “3”和“4”反应生成的产物中的化学键有 。

(4)元素⑦、⑧形成单质晶体哪一种空间利用率高? (填元

素符号);理由是 。图1代表的是元素⑦、⑧形成单质晶体中的 晶体(填元素符号。)

3. 已知A 、B 、C 、D 、E 都是元素周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A <B <C <D <E 。B 原子的p 轨道半充

满,形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的。D 原子得到一个电子后3p 轨道全充满。A +

比D 原子形成的离子少一个电子层。C 与A 形成A 2C 型离子化合物。E 的原子序数为26,E 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。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,A 、B 、C 、D 、E 用所对应的元素符号表示)

(1)A 、B 、C 、D 的第一电离能由小到大的顺序为____________________________。 (2)C 的氢化物分子是____________(填“极性”或“非极性”)分子。 (3)化合物BD 3的分子空间构型是________________。

(4)E 元素原子的核外电子排布式是___________________________;E 的一种常见配合物E(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。据此可判断E(CO)5的晶体类型为_____________________;E(CO)5

中的配体CO 与N 2、CN -

等互为等电子体,写出CO 分子的结构式________________________。

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(5)金属E 单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶 胞分别如右图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的E 原子个数之比为________________________。 10.①~⑨所代表的元素均在元素周期表前4周期,按原子半径递增的顺序进行排

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(1)元素②在周期表中的位置是 ,②③④中第一电离能最小的元素符号是 。

(2)元素⑤的氢化物的空间构型是 ,元素⑥的氢化物中心原子的杂化方式是 ,

元素④⑥的氢化物的非典由高到低的顺序是 (填分子式),理由是 。 (3)元素⑨单质晶体的原子堆积方式是 。

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(4)⑦的基态原子核外电子排布式为 ,它的硫酸盐、氯化物、溴化物溶于足量的 水以后呈相似的颜色,原因是在这些溶液中都含有相同的配离子是 。

(5)都由元素①③⑤⑧组成的两种化合物发生的离子反应方程式是 。

12..(12分)海底热液研究处于当今科研的前沿。海底热液活动区域“黑烟囱”的周围,存活的长管虫、蠕虫、蛤类、贻贝类等动植物,成了极佳的天然海底实验室,且海底“黑烟囱”周围常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。

(1)有关几种气体分子的说法正确的是。

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A.CO的结构式可表示为C≡O

B.C02与COS(硫化羰)互为等电子体

C.NH3分子中氮原子采用sp2杂化 D.HCN分子呈直线形

(2)酸性热液中大量存在一价阳离子,结构如图2,它的化学式为

(3)铁原子核外电子排布式为:

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(4)“黑烟囱“热液冷却后若可检测出图3所示分子,该分子中手性碳原子数为:。

(5)FeS与NaCl均为晶胞相似的晶体,前者熔点为985℃,后者80l℃,其原因是

(6)从“黑烟囱”形成的矿床中提取镍,需将其转化为四羰基合镍(结构如上图4),则该络合物的配体是

配位数为。

16(10分)Ⅰ.已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6,且都含有18个电子,B、C是由两种元素的原子组成,且分子中两种原子的个数比均为1 :2。D是一种有毒的有机物。

(1)组成A分子的原子的元素符号是;

(2)从B分子的立体结构判断,该分子属于分子(填“极性”或“非极性”);

(3)C分子中都包含_______个σ键,_______个π键。

(4)D的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是(须指明D是何物质):

______________________________________________________。

Ⅱ.CO的结构可表示为C≡O,N2的结构可表示为N≡N。

(5

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结合数据说明CO比N2

__________________________________________________________。

Ⅲ.Fe、Co、Ni、Cu等金属能形成配合物与这些金属原子的电子层结构有关。

(6)基态Ni原子的核外电子排布式为 __ ____ ,基态Cu原子的价电子排布式为___________________________。

(7)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,据此可判断Fe(CO)5晶体属于___________ (填晶体类型)。

17.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A

试回答下列问题: (答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)

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(1)基态Ga原子的核外电子排布式为。

(2)A、B、C的第一电离能由大到小的顺序为。

(3)B元素的单质分子中有个π键,与其互为等电子体的物质的化学式可能为

(任写一种)。

(4)上述A的氧化物分子中心原子采取——杂化,其晶胞中微粒问的作用力为。

(5)EH3分子的空间构型为,其沸点与BH3相比 (填“高”或“低”),原

因是。

(6)向CuS04溶液中逐滴加入BH3的水溶液,得到深蓝色的透明溶液。请写出该反应的离子方程式。

1.波尔多液是一种保护性杀菌剂,广泛应用于树木、果树和花卉上,鲜蓝色的胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料。已知CuSO4·5H2O的部分结构可表示如下:

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(1)写出铜原子价电子层的电子排布式____________,与铜同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相

同的元素有__________(填元素符号)。

(2)请在上图中把CuSO4·5H2O结构中的化学键用短线“——”表示出来。

(3)往浓CuSO4溶液中加入过量较浓的NH3·H2O直到原先生成的沉淀恰好溶解为止,得到深蓝色溶液。小心加入约和

溶液等体积的C2H5OH并使之分成两层,静置。经过一段时间后可观察到在两层“交界处”下部析出深蓝色Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。实验中所加C2H5OH的作用是______________________________________________。

(4)Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中呈正四面体的原子团是______________,杂化轨道类型是sp3的原子是

____________________________。

(5)如将深蓝色溶液加热,可能得到什么结果?________________________________。

10 (A) 元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的影响,性质的递变规律与短周期元素略有不同。

(1)第四周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物。

① CO可以和很多过渡金属形成配合物。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中中

心原子的杂化类型为杂化,与CO互为等电子体的分子和离子有(各写一种):、。

② 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,据此可判断Fe(CO)5晶体属于(填

晶体类型)。

③ Ni(CO)6为正八面体结构,镍原子位于正八面体的中心,配位体CO在正八面体的六个顶点上。若把其中两个CO配位体换成 NH3 ,得到新的配合物有种

④ 配合物分子内的作用力有(填编号)。

A.氢键 B.离子键 C.共价键 D.配位键

(2)第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大,总趋势是逐渐增大的。

⑤ 镓原子的基态电子排布式是。比较第一电离能Ga Zn(填“>”、“=”、“<”),说明理由

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(3)铜是是第四周期最重要的过渡元素之一,其单质及化合物具有广泛用途。

⑥ CuH的晶体结构如图所示,该晶体中Cu+的配位数为。CuH具有许多特殊性质,如易

分解、能与水反应、在氯气中燃烧等。写出CuH在氯气中燃烧的化学方程

式。

2. A(12分)决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。

(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:

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A通常显________价,A的电负性_____B的电负性(填“>”、“<”或“=”)。

(2)已知:波长为300nm的紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ/mol。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因:__________________________________________________________________________

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(3)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构

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与NaCl的晶体结构相似(如右图所示),其中3种离子晶体的

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离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量。KCl、MgO、CaO、

TiN 4种离子晶体熔点从高到低的顺序是_____________________________。MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有__________________个。

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(4)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V 2O 5和CrO 2中,适合作录音带磁粉原料的是__________________。 (5)某配合物的分子结构如下图所示,其分子内不含有_____________(填标号)。 A . 离子键 B . 共价键 C . 金属键 D . 配位键 E .氢键

6目前,全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。 ⑴配合物Ni(CO)4常温为液态,易溶于CCl 4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于 晶体;基态Ni 原子的电子排布式为 。

⑵配合物分子内的作用力有 (填编号)。

A.氢键

B.离子键

C.共价键

D.配位键 ⑶很多不饱和有机物在Ni 催化下可以与H 2发生加成反应。如①CH 2=CH 2、②CH≡CH

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③、④HCHO 等,其中碳原子采取sp 2杂化的分子有 (填物质序号),预测HCHO 分子的立体结构为 形。 ⑷氢气是新型清洁能源,镧(La)和镍(Ni)的合金可做储氢材料。该合金的晶胞如右图所示,晶胞中心有一个镍原子,其他镍原子都在晶胞面上,镧原子都在晶胞顶点。该晶体的化学

式 。

19Mn 、Fe

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回答下列问题:

⑴ Mn 元素价电子层的电子排布式为 ,比较两元素的I 2、I 3可知,气态Mn 2+

再失去一个电子比

气态Fe 2+

再失去一个电子难。对此,你的解释是

; ⑵ 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)64-)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路易斯结构式 。 ⑶

三氯化铁常温下为固体,熔点282

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℃,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 。

⑷ 金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞

分别如右图所示。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 ,Fe 原子配位数之比为

6(12

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a b c d

e f g h i j k

l m n

(1)元素n基态原子电子排布式元素i、c 、d、j的电负性由小到大的顺序为(填元素的化学符号)(2)i与k反应的产物的分子中中心原子的杂化形式为,该分子空间结构为

(3)a与b可以形成ab3离子化合物,写出b3- 等电子体的分子与离子(各写一例)

(4)m、n

元素m n

电离能

(kJ·mol-1)

I1717 759

I21509 1561

I33248 2957

比较两元素的I2、I3可知,气态m2+再失去一个电子比气态n2+再失去一个电子难。对此,你的解释是

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(5)g单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。

请回答:

①晶胞中g原子的配位数为,一个晶胞中g原子的数目为。

(6)元素e、f的氧化物中熔点高的化合物是化学式为,元素d的氢化物的沸点高于k氢化物的沸点的原因是

2.(一)下列是A、

A B C D E

化合价-4 -2 -1 -2 -1

电负性 2.55 2.58 3.16 3.44 3.98

(1)元素A是形成有机物的主要元素,下列分子中含有sp和sp杂化方式的是▲

A.B.CH4C.CH2=CHCH3 D.CH3CH2C≡CH E.CH3CH3

(2)用氢键表示式写出E的氢化物水溶液中存在的所有氢键▲ 。

(3)相同条件下,AD2与BD2分子两者在水中的溶解度较大的是▲ (写分子式),理由是▲ ;

(二)下列是部分金属元素的电离能

X Y Z

第一电离能(kJ/mol) 520.2 495.8 418.8

(1)已知X、Y、Z的价层电子构型为ns,则三种金属的氯化物(RCl)的熔点由低到高的顺序为

▲ 。

(2)RCl用作有机机合成催化剂, 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。

2.(12分)为了比较温室效应气体对目前全球增温现象的影响,科学家通常引用“温室效应指数”,以二氧化碳为相对标准。表1有(A)至(I)共九种气体在大气中的体积百分比及其温室效应指数。结合表中列出的九种气体,试参与回答下列各题:(1)下列由极性键形成的极性分子是。

A.N2B.O2C.H2O D.CO2 E.CH4

(2)下列说法不正确的是。

A.N2O与CO2, CCl3F与CCl2F2互为等电子体

B.CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采用sp3方式杂化

C.CH4是目前引起温室效应的主要原因

D.H2O沸点是九种物质中最高的,是因为水分子间能形成氢键

(3)在半导体生产或灭火剂的使用中,会向空气逸散气体如:NF3、

CHClFCF3、C3F8,它们虽是微量的,有些确是强温室气体,下列推测

不正确的是。

A.由价层电子对互斥理论可确定NF3分子呈三角锥形

B.C3F8在CCl4中的溶解度比水中大

C.CHClFCF3存在手性异构D.第一电离能:N<O<F

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(4)甲烷晶体的晶胞结构如右图,下列有关说法正确的。

A.甲烷在常温下呈气态,说明甲烷晶体属于分子晶体

B.晶体中1个CH4分子有12个紧邻的甲烷分子

C.CH4晶体熔化时需克服共价键

D.可燃冰(8CH4·46H2O)是在低温高压下形成的晶体

(5)水能与多种过渡金属离子形成络合物,已知某红紫色络合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O。其水溶液显弱酸性,加入强碱并加热至沸腾有氨放出,同时产生Co2O3沉淀;加AgNO3于该化合物溶液中,有AgCl沉淀生成,过滤后再加AgNO3溶液于滤液中无变化,但加热至沸腾有AgCl沉淀生成,且其质量为第一次沉淀量的二分之一。则该配合物的化学式最可能为。

A.[ CoCl2(NH3)4 ]Cl·NH3·H2O B.[ Co(NH3)5(H2O)]Cl3

C.[ CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl·2NH3D.[ CoCl(NH3)5]Cl2·H2O。

(6)题(5)中钴离子在基态时核外电子排布式为:。

4、(11分)A、B、C、D、E、F、G七种元素,它们的原子序数依次增大,除G外均为前20号元素。A原子基态时p 能级原子轨道上电子数等于次外能层电子数,C元素的原子基态时s能级与p能级上的电子数相等,C、D处于相同的能级,且D是同期中电负性最大的元素,E原子的第一至第四电离能(kJ·mol-1)分别为:578、1817、274

5、11575,F元素原子中4s能级有2个电子。G元素的离子形成的硫酸盐结晶水合物呈蓝色。

(1)B形成的单质中有_____个σ键,_________个Π键,上述元素形成的化合物中和B的单质是等电子的是__________(填化学式)

(2) G元素的基态原子的外围电子排布式为。

(3) 常温下,E单质投入到B的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中的现象是。

(4)D、F组成的晶体FD2结构如图Ⅰ所示,G形成晶体的结构如Ⅲ所示,Ⅱ为H3BO3(硼酸)晶体结构图(层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键结合)。

2012-2013物质结构与性质]汇编1

图Ⅰ

图Ⅱ图Ⅲ

①图I所示的FD2晶体中与F离子最近且等距离的F离子数为,图III中未标号的G原子形成晶体后周围最紧邻的G原子数为;

②图II所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是,H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为;

③三种晶体中熔点高低的顺序为(填空化学式),H3BO3晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为。

答案(11分)(每空1分)

(1)1 2 CO(2)3d104s1。

(3)无明显现象(4) ①12 12 ②O 1∶6 ③CaF2 > Cu >H3BO3分子间作用力

答案..共12分,每空均2分

A.(1)C(2)C(3)D (4)ABD (5)D (6)Co3+ 1s22s22p63s23p63d6

答案.(1)1s22s22p63s23p63d64s2P

(2)sp3三角锥形

(3)SCN—、CO2

(4)Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定

(5)12 4

(6)MgO、HF分子间存在氢键,HCl分子间没有氢键(每小题2分)

【参考答案】

(一)

(1)D(2分)

(2)F-H…F F-H…O O-H…F O-H…O(写对2个给1分,共2分)

(3)SO2(1分),因为CO2是非极性分子,SO2和H2O都是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO2在H2O中的溶解度较大(2分

答案..⑴3d54s2(2分);Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态)(2分)

⑵①具有孤对电子(2分)②sp(2分);∶N≡N∶(1分)

⑶分子晶体(1分)⑷2∶1(1分);3:2(1分)

答案、⑴分子1s2s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 ⑵ACE ⑶①、③、④平面三角⑷LaNi5或Ni5La(每空2分)答案、(1)+3(1分);>(1分)

(2)紫外光具有的能量比蛋白质分子中重要的化学键C-C、C-N和C-S的键能都大,紫外光的能量足以使这些化学键断裂,从而破坏蛋白质分子(2分)

(3)TiN>MgO>CaO>KCl(2分);12(2分) (4)CrO2(2分) (5)AC(2分)

答案.(A)(12分)(1)①SP N2,CN-

②分子晶体

③2

④ACD

⑤1s22s22p63s23p63d104s24p1 <Ga失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态。

⑥4 2CuH+2Cl2=CuCl2+2HCl(2分,其余每空1分)

A答案.. (1)3d104s1(1分) K、Cr(1分,各0.5分)

(2)(2分)

(3)加C2H5OH,减小“溶剂”(C2H5OH和H2O)的极性,降低离子化合物Cu(NH3)4SO4·H2O的溶解度(2分)

(4)SO42-(2分) N、S、O(2分,答完整才得分)。

(5) 加热,NH3挥发,生成Cu(OH)2蓝色沉淀[和(NH4)2SO4](2分)。

答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(1分)(2)N>C>Si (1分)

(3)2 CO(其他合理答案也给分)(2分)(4)sp 范德华力(2分)

(5)三角锥(1分)低(1分)

NH3分子间能形成氢键,而AsH3分子间不能形成氢键(2分)

(6)Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-(或分步写)(2分)

答案.(10分)(5)2分,其它每空1分

(1)Ar (2)极性(3)5 1 (4)D是CH3OH,分子之间能形成氢键

(5)CO中第一个π键的键能是273kJ/mol,N2中第一个π键的键能是523.3kJ/mol,所以CO的第一个键比N2更容易断。

(6)1s22s22p63s23p6 3d104s1(7)分子晶体

答案、12分(每空均2分)

(1)ABD (2)H11O5+ (3)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

(4)4 (5)FeS晶体的晶格能比NaCl晶体晶格能大(6)CO 4

答案

. (1)Na<S<P<Cl(1分)

(2)极性(1分)

(3)三角锥形(2分)

(4)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(2分)分子晶体(2分)C≡O(2分)

(5)1∶2(2分)

答案:(1)6种,(2)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1

(3)离子键,sp3,正四面体形

(4)Cu,晶胞中配位数Cu为12,K为8,配位数越大,空间利用率越高,K。