届鲁科版 物质结构与性质 练习题Word文档格式.docx
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N>
C 2NA （4）CO或N2 （5）8
4.[2017江苏七校期中联考,21（A）]由徐光宪院士发起、院士学子同创的《分子共和国》科普读物最近出版了,全书形象生动地戏说了BF3、TiO2、HCHO、N2O、二茂铁、NH3、HCN、H2S、O3、异戊二烯和萜等众多“分子共和国”中的明星。
（1）写出Fe3+的基态核外电子排布式:
。
（2）HCHO分子中碳原子的杂化轨道类型为 ;
1molHCN分子中含有σ键 mol。
（3）N2O的空间构型为 ,与N2O互为等电子体的一种离子为 。
（4）TiO2的天然晶体中,最稳定的一种晶体的晶胞结构如下图,则黑球表示 原子。
答案
（1）[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5
（2）sp2 2
（3）直线形 SCN-（或CNO-等） （4）Ti（钛）
5.（2016河南开封二检,37）T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如下表。
元素
相关信息
T
T元素可形成自然界硬度最大的单质
W
W与T同周期,核外有一个未成对电子
X
X元素的第一电离能至第四电离能分别是:
I1=578kJ·
mol-1,I2=1817kJ·
mol-1,I3=2745kJ·
mol-1,I4=11575kJ·
mol-1
Y
常温常压下,Y单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质
Z
Z的一种同位素的质量数为63,中子数为34
（1）TY2是一种常用的溶剂,是 （填“极性分子”或“非极性分子”）,1个该分子中存在 个σ键。
W的最简单氢化物易液化,理由是 。
（2）在25℃、101kPa下,已知13.5g的X固体单质在O2中完全燃烧后恢复至原状态,放热419kJ。
该反应的热化学方程式为 。
（3）基态Y原子中,电子占据的最高能层符号为 ,该能层具有的原子轨道数为 ,基态Y原子中该层的电子数为 。
Y、氧、W的电负性由大到小的顺序为 （用元素符号表示）。
（4）已知Z的晶胞结构如上图所示,又知Z的密度为9.00g·
cm-3,则晶胞边长为 （用含立方根的式子表示）;
ZYO4溶液常作电镀液,其中Y
的空间构型是 ,其中Y原子的杂化轨道类型是 。
元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸:
Z+HCl+O2
ZCl+HO2,HO2（超氧酸）不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性,下列说法或表示正确的是 。
A.O2是氧化剂
B.HO2是氧化产物
C.HO2在碱溶液中能稳定存在
D.1molZ参加反应有1mol电子发生转移
答案
（1）非极性分子 2 HF分子间能形成氢键
（2）4Al（s）+3O2（g）
2Al2O3（s） ΔH=-3352kJ·
（3）M 9 6 F>
O>
S
（4）×
10-8cm 正四面体形 sp3 AD
考点二 分子结构与性质
6.（2018河北衡水中学大联考,25）晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料,电池板中还含有硼、氮、钛、钴、钙等多种化学物质。
请回答下列问题:
（1）区分晶体硼和无定形硼最可靠的科学方法为 。
第二周期元素的电负性按由小到大的顺序排列,B元素排在第 位,其基态原子价层电子的电子云轮廓图为 。
（2）硅酸根有多种结构形式,一种无限长链状结构如图1所示,其化学式为 ,Si原子的杂化类型为 。
图1
（3）N元素位于元素周期表 区;
基态N原子中,核外电子占据最高能级的电子云有 个伸展方向。
（4）[Co（NH3）6]3+的几何构型为正八面体形,Co在中心。
①[Co（NH3）6]3+中,1个Co提供 个空轨道。
②若将[Co（NH3）6]3+中的两个NH3分子换成两个Cl-,可以形成 种不同的结构形式。
（5）一种由Ca、Ti、O三种元素形成的晶体的立方晶胞结构如图2所示。
①与Ti紧邻的Ca有 个。
②若Ca与O之间的最短距离为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度ρ= g·
cm-3（用含a、NA的代数式表示）。
图2
答案
（1）X-射线衍射实验 3 球形、哑铃形（或纺锤形）
（2）Si
[或（SiO3
] sp3
（3）p 3
（4）①6 ②2
（5）①8 ②
7.（2017广东惠州二模,35）利用汽车尾气中含有的CO,不仅能有效利用资源,还能防止空气污染。
工业上常用CO与H2在由Al、Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醇。
（1）
是某同学画出的CO分子中氧原子的核外电子排布图,该排布图 （填“正确”或“错误”）,理由是 （若正确,该空不用回答）。
（2）写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式:
。
（3）向CuSO4溶液中加入足量氨水可得到深蓝色[Cu（NH3）4]SO4溶液,[Cu（NH3）4]SO4中所含配位键是通过配体分子的 给出孤电子对, 接受孤电子对形成的,S
的空间构型是 ;
该物质中N、O、S三种元素的第一电离能的大小顺序为 >
>
（填元素符号）。
（4）甲醇与乙烷的相对分子质量相近,故二者分子间作用力（范德华力）相近,但是二者沸点的差距却很大,造成该差异的原因是 ;
在甲醇分子中碳原子的轨道杂化类型为 。
（5）甲醛与新制Cu（OH）2悬浊液加热可得砖红色沉淀Cu2O,已知Cu2O晶胞的结构如图所示:
①在该晶胞中,Cu+的配位数是 。
②若该晶胞的边长为apm,则Cu2O的密度为 g·
cm-3（只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为NA）。
答案
（1）错误 违背泡利原理
（2）N2、CN-（或
）
（3）氮原子（或N） Cu2+ 正四面体形 N O S
（4）甲醇分子间存在氢键,因此其沸点远大于乙烷 sp3
（5）①2 ②（16×
2+64×
4）×
8.（2016海南七校联盟一联,19）Ⅰ.下列分子中,立体构型是平面三角形的是 。
A.CH4B.NH3C.BF3D.SO3
Ⅱ.氟及氟产品在工农业生产中应用非常广泛,请回答下列问题:
（1）基态氟原子核外电子的运动状态有 种,其核外电子云形状有 种;
氟原子的外围电子排布式为 。
（2）电解NaHF2（氟化氢钠）可制氟气,NaHF2中所含作用力的类型有 ;
与H
互为等电子体的分子有 （举一例）。
（3）C2F4分子中,碳原子的杂化轨道类型为 。
（4）三氟化硼乙醚（
）的熔点为-58℃,沸点为126~129℃,它属于 晶体。
答案 Ⅰ.CD
Ⅱ.
（1）9 2 2s22p5
（2）离子键、共价键、氢键 CO2（或N2O等）
（3）sp2 （4）分子
考点三 晶体结构与性质
9.（2018湖北鄂南高中等八校联考,35）A、B、C、D是4种前三周期元素,且原子序数逐渐增大,这四种元素的基态原子的未成对电子数和电子层数相等。
（1）D元素的基态原子价电子排布式是 。
（2）A、B、C三种元素可形成化合物A4B2C2,它是厨房调味品之一。
1molA4B2C2中含有 molσ键,其中B原子采用的杂化方式为 。
（3）元素F的原子序数是介于B和C之间的,元素B、C、F的电负性的大小顺序是 ,B、C、F的第一电离能的大小顺序是 。
（由大到小,用元素符号填空）
（4）随着科学的发展和大型实验装置（如同步辐射和中子源）的建成,高压技术在物质研究中发挥越来越重要的作用。
高压不仅会引发物质的相变,也会导致新类型化学键的形成,近年来就有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。
NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体。
下图给出其中三种晶体的晶胞（大球为氯原子,小球为钠原子）。
写出A、B、C的化学式。
A:
;
B:
C:
。
（5）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。
磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。
合成磷化硼的化学反应方程式为BBr3+PBr3+3H2
BP+6HBr。
①分别画出三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构。
②磷化硼晶体中磷原子作面心立方最密堆积,硼原子填入部分四面体空隙中。
磷化硼的晶胞示意图如下:
已知磷化硼的晶胞参数a=478pm,计算晶体中硼原子和磷原子的核间距（dB-P）（写出计算式,不要求计算结果） 。
答案
（1）3s23p3
（2）7 sp2、sp3
（3）O>
C N>
C
（4）NaCl3 Na3Cl Na2Cl
（5）①
（备注:
用不同的球代替不同的原子也可）
②dB-P=
a=
×
478pm或dB-P=[（
a）2+（
a）2
=
478pm
10.（2017山西名校联考,35）2014年7月和12月山西大学分子科学研究所翟华金教授、李思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学Lai-ShengWang教授及复旦大学刘智攀教授课题组合作,首次合成“中国红灯笼分子”——硼球烯B40。
B40是继C60之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。
（1）基态硼原子的外围电子排布式为 ,碳60中碳原子杂化方式为 。
（2）构成碳60晶体的作用力是 。
（3）与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有 种。
（4）磷化硼（BP）是由硼元素与磷元素组成的无机化合物,属于一种半导体材料。
BP晶胞中B采用面心立方堆积,P原子填入四面体空隙中。
①写出三溴化硼和三溴化磷的空间构型:
三溴化硼 ;
三溴化磷 。
②磷化硼晶体内微粒间的作用力有 。
③磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为（晶胞参数为478pm） 。
答案
（1）2s22p1 sp2
（2）分子间作用力 （3）6
（4）①平面正三角形 三角锥形 ②共价键、配位键
③207pm或
pm
11.（2017湖北四地七校联盟一联,19）铁铜是人类最早大规模使用的金属,它们的化合物在科学研究和工业生产中有许多用途。
请回答以下问题:
（1）铁元素在元素周期表中的位置是 ,铜元素基态原子核外电子排布式为 ,铁元素与铜元素的第二电离能分别为:
ICu=1958kJ·
mol-1、IFe=1561kJ·
mol-1,ICu比IFe大的原因是 。
（2）二茂铁[Fe（C5H5）2],橙色晶型固体,有类似樟脑的气味,抗磁性。
熔点172.5~173℃,100℃以上升华,沸点249℃。
据此判断二茂铁晶体的类型为 。
（3）蓝矾（CuSO4·
5H2O）的结构如下图所示:
图中虚线表示 ,S
的立体构型是 ,其中S原子的杂化轨道类型是 ;
O原子的价电子排布图为 。
（4）铁有δ、γ、α三种同素异形体,下图是它们的晶体结构图,三种晶体中铁原子周围距离最近的铁原子个数之比为 。
（5）某种具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,该晶体中原子之间的作用力是 。
氢原子可进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。
若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构（晶胞结构如下图）相似,该晶体储氢后的化学式为 。
答案
（1）第四周期第Ⅷ族 [Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1 铜失去的是全充满的3d10上的电子,而铁失去的是4s1上的电子
（2）分子晶体
（3）氢键 正四面体形
（4）4∶6∶3
（5）金属键 Cu3AuH8
12.（2016浙江慈溪中学期中,24）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,它们原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能/kJ·
I1
I2
I3
I4
A
578
1817
2745
11578
B
738
1451
7733
10540
A通常显 价,A的电负性 （填“>
”“<
”或“=”）B的电负性。
（2）科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。
下表是NaCl、KCl、CaO三种离子晶体的晶格能:
离子晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/kJ·
786
715
3401
离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量,KCl、CaO、TiN三种离子晶体的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。
（3）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V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是 。
（4）某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有 （填字母）。
A.离子键B.共价键
C.配位键D.氢键
答案
（1）+3 >
（2）TiN>
CaO>
KCl 12
（3）CrO2 （4）A
B组
（满分90分 时间:
45分钟）
一、选择题（每小题6分,共6分）
1.下列各晶体中作用力与晶体类型均相同的是（ ）
A.O2与SiO2B.NaI与Na2O2
C.CO2与H2SD.CCl4与NaCl
答案 C
二、非选择题（共84分）
2.（2018湖南长沙长郡中学月考,27）（15分）铁是工业生产中不可缺少的一种金属。
（1）Fe元素在元素周期表中的位置是 。
（2）Fe有δ、γ、α三种同素异形体,其晶胞结构如图所示:
①δ、α两种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为 ;
②1个γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为 ;
③若Fe原子半径为rpm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则δ-Fe单质的密度为 g/cm3（列出算式即可）。
（3）三氯化铁在常温下为固体,熔点为282℃,沸点为315℃,在300℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。
据此判断三氯化铁的晶体类型为 。
（4）氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。
①此配合物中,铁离子的价电子排布式为 。
②此配合物中碳原子的杂化轨道类型有 。
③此配离子中含有的化学键有 （填字母代号）。
A.离子键B.金属键C.极性键D.非极性键
E.配位键F.氢键G.σ键H.π键
答案
（1）第四周期第Ⅷ族
（2）①4∶3 ②4 ③
（3）分子晶体
（4）①3d5 ②sp2、sp3杂化 ③CDEGH
3.（2018广东惠州二调,33）（15分）钛（22Ti）铝合金在航空领域应用广泛,回答下列问题:
（1）基态Ti原子的核外电子排布式为[Ar] ,其中s轨道上总共有 个电子。
（2）六氟合钛酸钾（K2TiF6）中存在[TiF6]2-配离子,则钛元素的化合价是 ,配位体是 。
（3）TiCl3可用作烯烃定向聚合的催化剂,例如,丙烯用三乙基铝和三氯化钛作催化剂时,可以发生聚合反应:
nCH3CH
CH2
CH（CH3）—CH2
该反应涉及的物质中碳原子的杂化轨道类型有 ;
该反应涉及的元素中电负性最大的是 。
三乙基铝是一种易燃物质,在氧气中三乙基铝完全燃烧所得产物中分子的立体构型是直线形的是 。
（4）钛与卤素形成的化合物的熔、沸点如下表所示:
熔点/℃
沸点/℃
TiCl4
-25
136.5
TiBr4
39
230
TiI4
150
377
分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点和沸点呈现一定规律的原因是 。
（5）金属钛有两种同素异形体,常温下是六方堆积,高温下是体心立方堆积。
如图所示是钛晶体的一种晶胞,晶胞参数a=0.295nm,c=0.469nm,则该钛晶体的密度为 g·
cm-3（用NA表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式即可）。
答案
（1）3d24s2 8
（2）+4 F-
（3）sp2、sp3 Cl CO2
（4）TiCl4、TiBr4、TiI4都是分子晶体,而且组成和结构相似,其相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,因而三者的熔点和沸点逐渐升高
（5）
4.（2017河南百校联盟3月联考,35）（15分）磷、硫、氯、砷等是农药的重要组成元素。
（1）基态砷原子的核外价电子排布式为 。
（2）生产农药的原料PSCl3中P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为 ,电负性由大到小的顺序为 。
（3）COS（羰基硫）可用作粮食的熏蒸剂,其中碳原子的杂化轨道类型为 ,所含共价键的类型为 ,写出一种与COS键合方式相同且空间构型也相同的微粒:
。
（4）H2O与H2S为同族元素的氢化物,H2O可以形成H9或H3O+,而H2S几乎不能形成类似的H9或H3S+,其原因是 。
（5）AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。
已知AlP的熔点为2000℃,其晶胞结构如图所示。
①磷化铝的晶体类型为 。
②A、B点的原子坐标如图所示,则C点的原子坐标为 。
③磷化铝的晶胞参数a=546.35pm,其密度为 g·
cm-3（列出计算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的数值）。
答案
（1）4s24p3
（2）Cl>
P>
S Cl>
S>
P
（3）sp σ键和π键（写“极性键”也可） CO2（或CS2、BeF2等）
（4）氧的电负性大且原子半径小,H2O分子间及H2O与H+可形成氢键,而硫的电负性较小且原子半径大,几乎不能形成氢键 （5）①原子晶体 ②（
） ③
5.[2017江苏四市模拟,21（A）]（12分）2016年9月南开大学学者首次测试了一种新型锌离子电池,该电池以Zn（CF3SO3）2为电解质,用有阳离子型缺陷的ZnMn2O4为电极,成功地获得了稳定的大功率电流。
（1）写出锰元素基态原子核外电子排布式:
（2）CF3SO3H是一种有机强酸,结构式如图1所示,通常用CS2、IF5、H2O2等为主要原料制取。
①1molCF3SO3H分子中含有的σ键的数目为 mol。
②H2O2分子中O原子的杂化方式为 。
与CS2互为等电子体的分子为 。
③IF5遇水完全水解生成两种酸,写出相关反应的化学方程式:
。
（3）硫化锌晶体的构型有多种,其中一种硫化锌的晶胞结构如图2所示,该晶胞中S2-的配位数为 。
答案
（1）[Ar]3d54s2或1s22s22p63s23p63d54s2
（2）①8 ②sp3 CO2或其他合理答案 ③IF5+3H2O
HIO3+5HF
（3）4
6.（2016安徽皖南八校一联,20）（15分）卤族元素是典型的非金属元素,卤素单质及其化合物在工农业生产和生活中都有重要的用途。
（1）同主族元素的电负性大小存在一定的规律,卤族元素（F、Cl、Br、I等）中,电负性最大的是 。
（2）不同卤素原子之间可形成卤素互化物,如IBr、BrI3、BrF5、IF等。
卤素互化物中的化学键类型是 （填标号）。
A.极性键B.非极性键
C.离子键D.σ键
（3）BeCl2分子的空间构型为 ;
BF3分子中B—F键间的键角为 。
（4）CCl4分子中的C原子和NF3分子中的N原子的杂化方式是否相同?
。
如果相同,则其杂化方
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