选修物质结构大题.docx

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选修物质结构大题

1．Cu3N具有良好的电学和光学性能，在电子工业领域、航空航天领域、国防领域、通讯领域以及光学工业等领域中，发挥着广泛的、不可替代的巨大作用。

金属晶体，晶体中存在可自由移动的电子，通电后定向移动

（1）N位于周期表中第______周期_______族，与N3-含有相同电子数的三原子分子的空间构型是__________。

（2）Cu具有良好的导电、导热和延展性，请解释Cu具有导电性的原因__________。

二VAV形大于

（3）在Cu的催化作用下，乙醇可被空气氧化为乙醛，乙醛分子中碳原子的杂化方式是__________，乙醛分子中H—C—O的键角__________乙醇分子中的H—C—O的键角。

（填“大于”、“等于”或“小于”）sp2sp3

（4）Cu+的电子排布式为___________，其在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应生成Cu2+和Cu，但CuO在高温下会分解成Cu2O，试从结构角度解释高温下CuO为何会生成Cu2O____________________。

（5）[Cu（H2O）4]2+为平面正方形结构，其中的两个H2O被Cl-取代有两种不同的结构，试画出具有极性的分子的结构式______________。

1s22s22p63s23p63d10Cu+价电子为3d10为全充满结构更稳定

（6）Cu3N的晶胞结构如右图，N3-的配位数为__________，Cu+半径为apm，N3-半径为bpm，Cu3N的密度__________g/cm3。

（阿伏加德罗为常数用NA表示）6103×1030/4NA（a+b）3

2.已知R、W、X、Y、Z是周期表中前四周期元素，它们的原子序数依次递增。

R的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1；W的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高；X2+与W2-具有相同的电子层结构；Y元素原子的3p能级处于半充满状态；Z+的电子层都充满电子。

请回答下列问题：

（1）写出Z的基态原子的外围电子排布式。

3d104s1

（2）R的某种钠盐晶体,其阴离子Am-（含R、W、氢三种元素）的球棍模型如上图所示:

在Am-中，R原子轨道杂化类型有；m=。

（填数字）

sp2、sp3m=2

（3）经X射线探明，X与W形成化合物的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,X2+的配位原子所构成的立体几何构型为。

正八面体

（4）往Z的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成[Z（NH3）4]S04，下列说法正确的是_____AD

A.[Z（NH3）4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键

B.在[Z（NH3）4]2+中Z2+给出孤对电子,NH3提供空轨道

C.[Z（NH3）4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素

D.SO42-与PO43-互为等电子体，空间构型均为四面体

（5）固体YCl5的结构实际上是YCl4+和YCl6-构成的离子晶体，其晶体结构与CsCl相似。

若晶胞边长为apm，则晶胞的密度为g•cm-3。

417/NAa3

3．镧（La）和镍（Ni）的一种合金是很好的储氢材料。

（1）镍常见化合价为+2、+3,在水溶液中通常只以+2价离子的形式存在。

+3价的镍离子具有很强的氧化性，在水中会与水或酸根离子迅速发生氧化还原反应。

①写出Ni3+的核外电子排布式。

[Ar]3d72NiO（OH）+6H++2Cl-=2Ni2++Cl2↑+4H2O

②写出将NiO（OH）溶于浓盐酸的离子方程式。

③配合物Ni（CO）n的中心原子价电子数与配位原子提供的电子总数之和为18，则n=_______。

4

（2）Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO________FeO（填“<”或“>”），原因是____________________________________。

>；前者晶格能大于后者

（3）NiO、FeO的某种晶体结构类型分别与氯化钠、氯化铯相同，它们的配位数分别是____、。

6；8

（4）测得镧镍合金储氢材料的晶体具有最密堆积结构，晶体储氢后晶胞结构与CaF2的结构相似。

在晶胞中，La原子位于顶点，Ni原子位于面心，氢原子可以进入到由La原子和Ni原子构成的四面体空隙中，该晶体储氢后的化学式为________。

若该晶胞的边长为apm，则该储氢合金的密度为__________________g·cm-3。

（请列式计算，阿伏加德罗常数的数值为NA）LaNi3H8324/（NA×a×10-30）g/cm3

4.Ni、Cu是重要金属，它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。

（1）基态Ni核外电子排布式为________________，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________________；

1s22s22p63s23p63d84s2C（碳）

（2）配合物Ni（CO）n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n＝____，CO与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________；41∶2

（3）①NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO________FeO（填“<”或“>”）；H2O2为氧化剂，氨与Cu2+形成配离子，两者相互促进使反应进行

②NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为____________、__________；

>66

（4）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是，反应的离子方程式为；Cu+H2O2+4NH3=Cu（NH3）42++2OH-

（5）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。

在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为_____________，若该晶胞的边长为apm，则合金的密度为_______________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）。

5．短周期元素H、C、N、O、Al及过渡元素Fe、Cu是中学化学中常见的元素。

半充满

（1）①N元素的第一电离能O元素的第一电离能（填﹤、﹥或﹦），请解释原因。

②巳知A和B均为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能/kJ·mol－1

I1

I2

I3

I4

A

932

1821

15390

21771

B

738

1451

7733

10540

某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，该同学所画的电子排布图违背了。

③写出一种与CN-互为等电子体的单质的结构式。

N≡N能量最低原理

（2）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Cu属于区；与Cu2+形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是。

ds区具有孤电子对

（3）一种Al－Fe合金的晶胞如图所示。

请据此回答下列问题：

①该合金的化学式为。

Fe2Al

②若晶体的密度＝ρg/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离（用含ρ的代数式表示，不必化简）为cm。

3次根号下139/2Nap

6．氮元素可形成很多重要的化合物，其中叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊。

叠氮化钠的制取方法是：

①金属钠与液态氨反应得NaNH2②NaNH2与N2O按物质的量2:

1反应可生成NaN3、NaOH和一种气体。

（1）请写出反应②的化学方程式为：

。

2NaNH2＋N2O=NaN3＋NaOH＋NH3

（2）与N3－互为等电子体的分子有：

（写一种）由此可推知N3－的空间构型是：

；比较NH2－和NH3的键角∠HNH的大小：

NH2－NH3，请用价层电子对互斥规律解释：

。

N2O或CO2或CS2或BeCl2直线形<

（3）叠氮化钠（NaN3）分解可得纯N2，有关说法正确的是：

（选填代号）

A．氮气常温下很稳定，是因为氮元素的电负性大B．NaN3与KN3结构类似，前者晶格能较小

C．第一电离能（I1）：

N>P>SD．热稳定性NH3强于PH3和H2S是因为NH3分子间有氢键

（4）氮的化合物酞箐和铜酞箐（环中含有一个铜原子）是重要的有机染料，相关分子结构如图所示：

酞箐分子中氮原子的杂化类型有：

铜酞箐中铜原子在基态时的价电子排布式：

；请在图中用“→”标出铜酞箐中的配位键。

孤对电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力对向两个箭头

（5）小汽车的防撞气囊中叠氮化钠的工作原理是基于反应：

6NaN3+Fe2O3=3Na2O+2Fe+9N2；铁晶体有三种堆积方式，其中两种堆积方式分别如图甲、图乙所示（其晶胞特征如其右图所示）：

sp2sp33d104s1

晶胞甲中铁原子的堆积方式为：

，晶胞乙中铁原子的配位数。

铁原子半径为acm，NA表示阿伏加德罗常数，摩尔质量为Mg/mol。

则该晶体的密度可表示为：

g/cm3。

体心立方堆积12

6103×1030/4NA（a+b）3

7．A、B、D、E、F、G均是前四周期的元素。

A的基态原子外围电子排布式为3s2；B原子的L电子层的P能级上有一个空轨道；D的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；E是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素；F和G在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数F比G小2。

根据信息回答下列问题：

MgO所含离子电荷高，半径小，晶格能大，故熔点高

（1）E有多种含氧酸根，EO3-的空间构型为。

B、D与氢元素形成的化合物H4B2D2分子中B原子的杂化方式为。

三角锥形sp2sp3

（2）工业上制单质A用熔融的AE2，而不用AD，原因是后者熔点过高，试从结构理论解释。

（3）F与BD能形成挥发性液体F（BD）5，则其属于_________晶体。

某种含F化合物的晶胞如图所示，其化学式为___________。

分子FeCuS2

（4）G的价电子排布式为。

GD晶体晶胞结构为NaCl型，则其阴阳离子的配位数均为。

3d84s26

（5）F常见晶体结构为体心立方堆积，原子半径为anm，G常见晶体结构为面心立方堆积，原子半径为bnm，则F与G两种金属的密度比为（用含a、b的算式表示）。

（56×3√3×b3）/（59×4√2×a3）

1∶3（197+64×3）×1030/（a3NA）

8．已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。

A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。

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7列元素。

D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物，其晶胞结构如右图。

请回答：

⑴A元素的名称是。

氢F>Cl氟化氢分子间存在氢键，氯化氢分子间没有氢键

⑵B和C元素的电负性大小关系是（用元素符号填），B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高，其原因是。

⑶E属于元素周期表中第周期，第族，E的+2价离子的电子排布式为。

四VIIB1s22s22p63s23p63d5

⑷从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为；B离子的配位数是；CaF244×78/aNa

该晶体的密度为ag·cm-3，则晶胞的体积是（只要求列出算式）。

9．已知A、B、C、D、E、F、G位于元素周期表的前四周期，且元素原子序数依次增加，A焰色反应呈黄色；工业常用电解B的熔融的氯化物来制备B，C是一种能被HF和NaOH溶液溶解的单质，D的电负性比磷大，第一