江苏省怀仁中学高三化学复习《物质结构》练习.docx
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江苏省怀仁中学高三化学复习《物质结构》练习
1、镍（Ni）可形成多种配合物，且各种配合物有广泛的用途。
（1）配合物Ni（CO）4常温下为液态，易溶于CCl4、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______________________；
写出两种与配体CO互为等电子体微粒的化学式________、_______。
（2）某镍配合物结构如右图所示，分子内含有的作用力
有__________________（填序号）。
A．氢键B．离子键C．共价键
D．金属键E．配位键
（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应，
如①CH2=CH2、②HC≡CH、③、④HCHO等，
其中碳原子采取sp2杂化的分子有__________（填序号）；
碳原子：
小球
镍原子：
大球
镁原子：
大球
HCHO分子的空间构型为：
______________。
（4）据报道，某种含有镁、镍和碳三种元素的晶体具有
超导性，其结构如右图所示。
则该晶体的化学式
为____________。
晶体中每个镁原子周围距离最近的镍
原子有_________________个。
2、教材中给出的各物质的第一电离能的数据如下：
请回答下列问题：
（1）a点代表的元素是___________。
a点的第一电离能比b点高理由是：
__________________________。
（2）d点代表的元素的第一电离能处在峰顶原因是：
______________________________________________________________。
稀有气体中的Xe能形成氧化物XeO3，已知该氙原子上有1对孤对电子，则XeO3分子构型为_____型结构；Xe的杂化类型为__________________。
（3）上图中也给出了过渡元素的第一电离能数据，他们都与核外电子的排布有关，
则Cu的外围电子排布式为：
____________________________________。
（4）Mn元素的外围电子排布式为3d54s2，Fe元素的外围电子排布式为3d64s2，请解释Mn的第三电离能比Fe的第三电离能大的原因是：
____________________________。
3、已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。
其中A原子核外成对电子数是未成对电子数的2倍，B原子的外围电子排布为nsnnpn+1,C元素是地壳中含量最高的元素，化合物D2E的晶体为离子晶体，E原子核外M层中只有两对成对电子；F原子核外最外层电子数与D相同，其余各层电子均充满。
请根据以上信息，回答下列问题：
（用所对应的元素符号或化学式表示）
（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为。
（2）C的氢化物的熔点比E的氢化物的熔点（填高或低），理由是。
（3）E的最高价氧化物对应的水化物分子中其中心原子采取杂化，E的最高价氧化物分子的空间构型是。
（4）F的核外电子排布式是，F的高价离子与B的简单氢化物形成的配离子的化学式为.
（5）已知A、C形成的化合物甲与B的单质结构相似，推算甲中
键与
键数目之比为。
（6）B、F形成某种化合物的晶胞结构如右图所示（其中B显-3价），则其化学式为；（每个球均表示1个原子）
4、钴（Co）是一种重要的战略金属，钴及其合金广泛应用于电机、机械、化工、航空和航天等领域。
钴在化合物中通常以+2、+3的形式存在。
（1）写出基态Co原子的核外电子排布式。
（2）Co2+、Co3+都能与CN—形成配位数为6的配离子。
CN—中碳原子的杂化方式为；1molHCN分子中σ键的数目为。
（3）Co的一种氧化物的晶胞如右图所示（其中黑球代表Co），则该氧化物的化学式为。
在该晶体中与一个氧离子等距离且最近的Co离子所形成的空间构型为。
（4）用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co（CN）2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co（CN）6]4-，该配离子是一种相当强的还原剂，在加热时能与水反应生成[Co（CN）6]3-，写出该反应的离子方程式。
5、
（1）在短周期主族元素中，氯及其相邻两元素的电负性由大到小的顺序是（用元素符号表示）
（2）A、B、C为同一短周期金属元素。
依据下表数据分析，C元素在化合物中的主要化合价为；A、B、C三种元素的原子半径由大到小的顺序是。
电离能/kJ·mol-1
I1
I2
I3
I4
A
500
4600
6900
9500
B
740
1500
7700
10500
C
580
1800
2700
11600
（3）已知过氧化氢分子的空间结构如右图所示，分子中氧原子采取杂化；通常情况下，H2O2与水任意比互溶的主要原因是。
（4）R是1~36号元素中未成对电子数最多的原子。
R3+在溶液中存在如下转化：
R3+
R（OH）3
[R（OH）4]－
①基态R原子的价电子排布式为。
②[R（OH）4]－中存在的化学键是。
A．离子键B．极性键C．非极性键D．配位键
（5）等电子体原理可广义理解为：
重原子数相等（重原子指原子序数≥4），总电子数或价电子数相等的分子或离子。
若将H2O2滴入液氨中，可得白色固体A，红外光谱显示，A中有阴阳两种离子，阳离子是正四面体，阴离子与H2O2互为等电子体。
则A的结构简式为。
5、已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。
X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。
请回答下列问题：
（1）X元素原子基态时的电子排布式为__________，该元素的符号是__________;
（2）Y元素原子的价层电子的轨道表示式为________，该元素的名称是__________;
（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为____________;
（4）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是_________________________________________________;
（5）X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物的沸点高低是______________并说明理由__________________________________________________________。
6、下表是元素周期表的一部分，所列字母分别代表一种元素。
（l）m元素基态原子外围电子排布式为。
（2）下列有关说法正确的是（填序号）。
A．b、c、d元素的电负性逐渐增大B．f、g、h元素的第一电离能逐渐增大
C．b、g、p三种元素分别位于元素周期表的p、s、d区
D．f、g分别与e组成的物质的晶格能，前者比后者低
E．a、b和d以原子个数比2：
1：
1构成的最简单化合物分子中σ键和π键的个数比为3：
1
（3）与c的最简单氢化物互为等电子体的离子是（填化学式）。
（4）最近发现，只含b、g和n三种元素的某种晶体具有超导性。
该晶体的一个晶胞如图l所示，则该晶体的化学式为。
（5）丁二酮肟常用于检验n2+。
在稀氨水介质中，丁二酮肟与n2+反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图2所示。
该结构中，C原子的杂化方式为，N、n之间的化学键类型是（填写字母代号）。
A．离子键B．极性键c．非极性键D．配位键E．氢键
7、下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构式。
血红素的结构式
回答下列问题：
⑴血红素中含有C、H、O、N、Fe五种元素，C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是，写出基态Fe原子的核外电子排布式。
⑵血红素中N原子的杂化方式为，在右图的方框内用“→”标出Fe2＋的配位键。
⑶铁有δ、γ、α三种同素异形体，γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为。
8、氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类很多。
（1）氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为。
氧元素与氟元素能形成OF2分子，该分子的空间构型为。
（2）根据等电子原理，在NO2+离子中氮原子轨道杂化类型是；1molO22+中含有的π键数目为。
（3）氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物，如和铬
可生成Cr2O3、CrO3、CrO5等。
Cr3+基态核外电子排布式
为。
（4）钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其晶体结构
如右图所示，则该钙的氧化物的化学式为。
9、铁及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
．
（1）聚合硫酸铁（简称PFS）的化学式为[Fe（OH）n（S04）（3-n）/2]m现代潜水处理工艺芝中常利用PFS在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子，与PFS中铁元素价态相同的铁离子的电子排布式为_________。
（2）六氰合亚铁酸钾K4[Fe（CN）6]可用做显影刘，该化合物中存在的化学键类型有_________。
A．离子键B．共价键C。
金属键D，配位键：
E，氢键
CN一中碳原子的杂化轨道类型是______：
写出一种与CN-互为等电子体的离子的化学________
（3）三氯化铁常温下为固体，熔点304℃，沸点3160C在3000C．上可升华，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________晶体。
（4）普鲁士蓝可用作染料，它的结构如右图所示，普鲁士蓝中n（K+）：
n（Fe3+）：
n（Fe2+）：
n（CN一）=_________
10、第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。
（1）下列叙述正确的是。
（填字母）
A．CH2O与水分子间能形成氢键
B．CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C．C6H6分子中含有6个
键和1个大
键，C6H6是非极性分子
D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：
元素
Mn
Fe
电离能
/kJ·mol－1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
Mn元素价电子排布式为，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难，其原因是。
（3）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属于 区。
（4）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如上图所示，则X的化学式为。
（5）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN－离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN－氧化成CNO－，再在酸性条件下CNO－继续被NaClO氧化成N2和CO2。
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为。
②与CNO－互为等电子体微粒的化学式为（写出一种即可）。
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式 。
11、合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献之一。
在制取合成氨原料气的过程中，常混有一些杂质，如CO会使催化剂中毒。
除去CO的化学反应方程式（HAc表示醋酸）：
Cu（NH3）2Ac+CO+NH3=Cu（NH3）3（CO）Ac
请回答下列问题：
（1）C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为。
（2）写出基态Cu+的核外电子排布式。
（3）配合物Cu（NH3）3（CO）Ac中心原子的配位数为。
（4）写出与CO互为等电子体的离子。
（任写一个）
（5）在一定条件下NH3与CO2能合成化肥尿素[CO（NH2）2]，尿素中C原子轨道的杂化类型分别为；1mol尿素分子中，σ键的数目为。
（6）铜金合金形成的晶胞如右上图所示，其中Cu、Au原子个数比为。
12、核能源已日益成为当今世界的主要能源。
（1）核能原料UO2可通过三碳酸铀酰铵（NH4）4[UO2（CO3）3]直接煅烧还
原制得。
UO2晶体属CaF2型面心立方结构（CaF2的晶胞示意图如右
图），则UO2晶体U4+的配位数为；
三碳酸铀酰铵中含有化学键类型有；
A．离子键B．σ键C．π键D．氢键 E．配位键
根据价层电子对互斥理论推测CO32－的空间构型为；写出一种与CO32－互为等电子体且属于非极性分子的微粒的化学式。
（2）为了获得高浓度的235U，科学家们采用“气体扩散法”：
到目前为止，UF6是唯一合适的化合物。
UF6在常温常压下是固体，在56.4℃即升华成气体。
UF6属于晶体。
’
（3）放射性碘是重要的核裂变产物之一，因此放射性碘可以作为核爆炸或核反应堆泄漏事故的信号核素。
写出131I基态原子的价电子排布式。
13、已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中A、B、C、D、E为不同主族的元素。
A、C的最外层电子数都是其电子层数的2倍，B的电负性大于C，透过蓝色钴玻璃观察E的焰色反应为紫色，F的基态原子中有4个未成对电子。
（1）基态的F3+核外电子排布式是。
（2）B的气态氢化物在水中的溶解度远大于A、C的气态氢化物，原因是。
（3）化合物FD3是棕色固体、易潮解、100℃左右时升华，它的晶体类型是；化合物ECAB中的阴离子与AC2互为等电子体，该阴离子的电子式是。
（4）FD3与ECAB溶液混合，得到含多种配合物的血红色溶液，其中配位数为5的配合物的化学式是。
（5）化合物EF[F（AB）6]是一种蓝色晶体，下图表示其晶胞的
（E＋未画出）。
该蓝色晶体的一个晶胞中E＋的个数为。
14、能源、材料和信息是现代社会的三大“支柱”。
⑴目前，利用金属或合金储氢的研究已取得很大进展，右图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图。
①Ni原子的价电子排布式是。
②该合金储氢后，含1molLa的合金可吸附H2的数目为。
⑵南师大结构化学实验室合成了一种多功能材料——对硝基苯酚水合物（化学式为C6H5NO3·1.5H2O）。
实验表明，加热至94℃时该晶体能失去结晶水，由黄色变成鲜亮的红色，在空气中温度降低又变为黄色，具有可逆热色性；同时实验还表明它具有使激光倍频的二阶非线性光学性质。
①晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是。
②对硝基苯酚水合物失去结晶水的过程中，破坏的微粒间作用力是。
⑶科学家把NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO42－互为等电子体，且该阴离子中的各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构。
该阴离子的电子式是，其中心原子N的杂化方式是。
15、2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。
共同工作多年的二人因“突破性地”用撕裂的方法成功获得超薄材料石墨烯而获奖。
制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。
石墨烯的球棍模型示意图如右：
（1）下列有关石墨烯说法正确的是。
A．石墨烯的结构与金刚石相似B．石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面
C．12g石墨烯含
键数为NA
D．从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力
（2）化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一，催化剂为金、铜、钴等金属或合金，含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。
①钴原子在基态时，核外电子排布式
为。
②乙醇沸点比氯乙烷高，主要原因
是。
③金与铜可形成的金属互化物合金（如图），
它的化学式可表示为。
④下列含碳源中属于非极性分子的是
a．甲烷
b．乙炔
c．苯
d．乙醇
⑤酞菁与酞菁铜染料分子结构如图，酞菁分子中氮原子采用的杂化方式是；酞菁铜分子中心原子的配位数为。
16、氮元素可形成卤化物、氮化物、叠氮化物及配合物等许多化合物。
（1）NF3的沸点为－129℃，其分子的空间构型为。
（2）叠氮酸（HN3）是一种弱酸，可部分电离出H＋和N3－。
①与N3－互为等电子体的分子、离子有（各举1例）。
②叠氮化物、氰化物都能与Fe2+、Cu2+及Co3+等形成配合物，如：
[Fe（CN）6]4－、[Co（N3）（NH3）5]SO4。
铁的基态原子核外电子排布式为；CN－中C原子的杂化类型是；[Co（N3）（NH3）5]SO4中钴的配位数为。
③NaN3与KN3的结构类似，则NaN3的晶格能KN3的晶格能。
（填“＞”或“＜”）
（3）元素X与N形成的氮化物中，X+中的所有电子正好
充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成晶体的结
构如右图所示。
则X+符号是，每个N3－与
其距离最近的X+有个。
17、原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。
回答下列问题：
（1）
分子中Y原子轨道的杂化类型为，1mol
含有
键的数目为。
（2）化合物
的沸点比化合物
的高，其主要原因是。
（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是。
（4）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图13所示，该氯化物的化学式是，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物
，反应的化学方程式为。
A．（12分）
（1）分子（1分）
1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2（1分）
N2、CN—（2分，各1分）
（2）A、C、E（2分，选对1个不给分，选对2个给1分，选错不给分）
（3）①③④（2分，选对1个不给分，选对2个给1分，选错不给分）
平面三角（1分）
（4）MgCNi3（1分）12（2分）
A.
（1）NN中2p轨道半充满，失去一个电子较难
（2）最外层已达到8电子稳定结构三角锥sp3
（3）3d104s1（4）略
（1）Na＜C＜O＜N
（2）高，水分子间形成氢键
（3）sp3，平面正三角形
（4）1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar]3d104s1）[Cu（NH3）4]2+
（5）2：
1
（6）Cu3N
（1）1s22s22p63s23p63d74s2
（2）sp2NA（3）CoO正八面体。
（4）2[Co（CN）6]4-+2H2O===2[Co（CN）6]3-+H2↑+2OH-。
（1）F＞Cl＞S（2分）
（2）+3，A＞B＞C（4分）
（3）sp3，H2O2分子与水分子间形成氢键（2分）
（4）①3d54s1，②BD（2分）
（5）NH4OOH（2分）
（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3（1分）As（1分）
（2）
（1分）氧（1分）（3）三角锥（2分）
（4）As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O（2分）（5）NH3＞AsH3＞PH3（2分）NH3可形成分子间氢键，沸点最高，AsH3相对分子质量比PH3大，分子键作用力大，因而AsH3比PH3沸点高。
（2分）
（1）3d54s1
（2）ADE（3）H3O＋、CH3－（4）MgCNi3（5）sp3、sp2BD
A．
⑴CON[Ar]3d64S2
⑵sp2sp3如图
⑶44∶3
（每空2分，共12分）
（1）F>N>O（2分）V形（2分）
（2）sp（2分）2NA（2分）
（3）1s22s22p63s23p63d3（2分）（4）CaO2（2分）
（1）AD（2分，只对1个给1分，凡错给0分）
（2）3d54s2（1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（2分，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。
）
（3）d区（1分）（4）TiO2（2分）
（5）①H＜C＜N＜O（1分）②CO2（N2O）、SCN
（1分）
③N≡C—O—H（2分）
（1）N＞O＞C
（2）[Ar]3d10
（3）4（4）CN－、C22－、NO＋等
（5）sp2、7NA（各1分，共2分）（6）3:
1
A
（1）、8ABCE平面正三角形SO3或BF3
（2）分子（3）5s25p2（每空2分）
（1）1s22s22p63s23p63d5
（2）NH3与H2O分子间存在氢键，其他分子与H2O分子间不存在氢键
（3）分子晶体[
]－
（4）K2Fe（SCN）5
（5）4（每空2分，共12分）
⑴①3d84s2
②3NA
⑵①O＞N＞C＞H
②氢键
⑶
sp3
（1）三角锥形（2分）
（2）①N2O或CO2或CS2或BeCl2；SCN－或OCN－或CNO－（2分）
②[Ar]3d64s2（2分）sp杂化（1分）6（1分）
③＞（1分）
（3）Cu+（1分）6（2分）
（1）CH3SH（2分）甲醇分子之间有氢键（2分）
（2）＜（1分）sp3杂化（1分）sp2杂化（1分）NA或6.02×1023（1分）
（3）3d54s2（2分）4（1分）12（1分）
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