高中化学物质结构与性质专题强化训练.docx
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高中化学物质结构与性质专题强化训练
高三物质结构强化训练
1.A、B、C、D、E、F、G是前四周期（除稀有气体）原子序数依次增大的七种元素，A的原子核外电子只有一种运动状态；B、C的价电子层中未成对电子数都是2；D、E、F同周期；E核外的s、p能级的电子总数相筹；F与E同周期且第一电离能比E小；G的+1价离子（G+）的各层电子全充满。
回答问题：
（1）写出E的基态原子的电子排布式___________。
（2）含有元素D的盐的焰色反应为色，许多金属形成的盐都可以发生焰色反应，其因是。
（3）由元素A、B、F组成的原子个数比9:
3:
1的一种物质，分子中含三个相同的原子团，其结构简式为____________________，该物质遇水爆炸，生成白色沉淀和无色气体，反应的化学方程式为____________________。
（4）G与C可形成化合物GC和G2C，已知GC在加热条件下易转化为G2C，试从原子结构的角度解释发生转化的原因。
（5）G与氮元素形成的某种化合物的晶胞结构如下图所示，则该化合物的化学式为__________，氮原子的配位数为。
若晶体密度为ag·cm-3，则G原子与氮原子最近的距离为__________pm（写出数学表达式，阿伏加德罗常数的值用NA表示）。
2.表是前20号元素中的部分元素的一些数据：
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
原子半径（10﹣10m）
1.02
2.27
0.74
1.43
0.77
1.10
0.99
1.86
0.75
1.17
最高价态
+6
+1
﹣
+3
+4
+5
+7
+1
+5
+4
最低价态
﹣2
﹣
﹣2
﹣
﹣4
﹣3
﹣1
﹣
﹣3
﹣4
试回答下列问题：
（1）以上10种元素电负性最大的是 （填元素符号）．比元素B原子序数大7的元素在元素周期表中的位置：
第 周期，第 族，其基态原子的核外电子排布式是 ．
（2）H、I、J三种元素对应单质的熔点依次升高的顺序是（用单质的具体化学式排序） ．
（3）元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子．其分子中共形成 个σ键， 个π键．
（4）I与氢元素形成的10电子分子X的空间构型为 ；将X溶于水后的溶液滴入到CuSO4溶液中至过量，得到的络离子的化学式为 ，其中X与Cu2+之间以 键结合．
（5）如图1是I元素形成的含氧酸的结构，请简要说明该物质易溶于水的原因：
a．
b．
（6）如图2是J和E组成的晶体结构，则每个与J周围最近J原子数目为 ，若晶胞边长为acm，则晶体的密度为（用含a、NA的代数式表示） （g/mL）
图1图2
3.M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。
M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。
据此请回答下列问题：
（1）R基态原子的电子排布式是 ，X和Y中电负性较大的是 （填元素符号）。
（2）X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是 。
（3）X与M形成的XM3分子的空间构型是 。
（4）M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如右图所示，则图中黑球代表的离子是 （填离子符号）。
（5）在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐（橙色）氧化M的一种氢化物，Z被还原为+3价，该反应的化学方程式是 。
4.配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素组成，其原子个数比为l4:
4:
5:
1:
1。
其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素的外围电子排布为（n-1）dn+6nsl，回答下列问题。
（1）写出元素D在周期表中的位置是，B原子的外围电子排布图。
E原子的核外有种不同运动状态的电子，B和C的第一电离能大小关系 。
（用元素符号表示）
（2）C元素可与A元素形成两种常见的化合物，其原子个数比分别为1:
1和l:
2，画出原子个数比为1:
1的化合物的电子式，两种化合物可任意比互溶，解释其主要原因为 。
（3）该配位化合物的化学式为 。
（4）A元素与B元素可形成分子式为A2B2的某化合物，该化合物的分子具有平面结构，则其结构式为 。
（5）已知E的晶胞结构如右图所示，此晶胞立方体的边长为acm，E单质的
密度为pg.cm-3，则阿伏伽德罗常数为（用a、p表示）。
该晶胞配位数为，
EDC4常作电镀液，其中DC42‾的空间构型是 ，其中D原子的杂化轨道类型是 。
若电解EDC4的水溶液，则电解总反应的化学方程式为。
5.目前半导体生产正在进行一场“铜芯片”革命：
在硅芯片上用铜代替铝布线。
古老的金属铜在现代科技应用上取得了突破。
用黄铜矿（主要成分为CuFeS2）生产粗铜，其反应原理如下：
（1）基态铜原子的价电子排布式为____________，硫、氧元素相比，第一电离能较大的元素是________（填元素符号）。
（2）反应①、②中均生成有相同的气体分子，该分子的中心原子杂化类型是______，其立体结构是________，与该分子互为等电子体的单质气体的化学式是。
（3）某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验：
CuSO4溶液
蓝色沉淀
沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液。
生成蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式为；
（4）铜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。
铜晶体中铜原子堆积模型为________；铜的某种氧化物晶胞结构如图所示，若该晶体的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中铜原子与氧原子之间的距离为________pm。
（用含d和NA的式子表示）
6.硒（Se）是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。
（1）基态硒原子的价层电子排布式为。
（2）锗、砷、硒的第一电离能大小排序为。
H2SeO4的
酸性比H2SeO3的强，其原因是。
（3）H2SeO3的中心原子杂化类型是；SeO32-的立体构型是。
与SeO32-互为等电体的分子有（写一种物质的化学式即可）。
（4）H2Se属于（填“极性”或“非极性”）分子；单质硒的熔点为217℃，它属于晶体。
（5）硒化锌（SnSe）是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为；若该晶胞密度为ρg•cm-3，硒化锌的摩尔质量为Mg/
mol。
NA代表阿伏加德罗常数，则晶胞参数a为pm。
7.氧元素和卤族元素都能形成多种物质，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解。
（1）溴的价电子排布式为；PCl3的空间构型为。
（2）已知CsICl2不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列式发生:
A．CsICl2=CsCl+IClB．CsICl2=CsI+Cl2
（3）根据下表第一电离能数据判断：
最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是__________
氟
氯
溴
碘
第一电离能（kJ•mol﹣1）
1681
1251
1140
1008
（4）下列分子既不存在s﹣pσ键，也不存在p﹣pπ键的是
A．HClB．HFC．SO2D．SCl2
（5）已知COCl2为平面形，则COCl2中心碳原子的杂化轨道类型为，写出CO的等电子体的微粒（写出1个）。
（6）钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示：
由此可判断该钙的氧化物的化学式为。
已知该氧化物的密度是ρg•cm﹣3，则晶胞离得最近的两个钙离子间的距离为cm（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA）。
8.CuSO4和Cu（NO3）2是自然界中重要的铜盐。
回答下列问题：
（1）CuSO4和Cu（NO3）2中阳离子基态核外电子排布式为________，S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为________。
（2）SO42－的立体构型是________，与SO42－互为等电子体的一种分子为________（填化学式）。
（3）往Cu（NO3）2溶液中通入足量NH3能生成配合物（NO3）2。
其中NO3－中心原子的杂化轨
道类型为________，（NO3）2中存在的化学键类型除了极性共价键外，还有________。
（4）CuSO4的熔点为560℃，Cu（NO3）2的熔点为115℃，CuSO4熔点更高的原因是________。
（5）利用CuSO4和NaOH制备的Cu（OH）2检验醛基时，生成红色的Cu2O，其晶胞结构如图所示。
①该晶胞原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（1，0，0）；C为（
，
，
）。
则D原子的坐标参数为________，它代表________原子。
②若Cu2O晶体密度为dg·cm－3，晶胞参数为apm，则阿伏加德罗常数值NA=________。
9.合成氨是化学科学对人类社会发展与进步作出巨大贡献的典例之一，合成氨工业包括原料气的制备、净化、氨的合成及各种化肥生产等．
（1）醋酸二胺合铜（I）可以除去原料气中的CO．Cu+基态核外电子排布式为 ，生成的CH3COO[Cu（NH3）3•CO]中与Cu+形成配离子的配体为 （填化学式）．
（2）NH4NO3中N原子杂化轨道类型为 ，与NO3﹣互为等电子体的分子为 （填化学式，举一例）．
（3）1molCO（NH2）2•H2O2（过氧化尿素）中含有σ键的数目为 胞结构如图所示，有关该晶体的说法正确的是 （填字母）．
a．晶胞中存在“RuO62﹣”正八面体结构
b．与每个Ba2+紧邻的O2﹣有12个
c．与每个O2﹣紧邻的Ru4+有6个
d．晶体的化学式为BaRuO3．
10.硼、碳、氮、氟、硫、铁等元素的化合物广泛存在于自然界，回答下列问题：
（1）基态铁原子的外围电子排布式为 ；Fe3+比Fe2+稳定的原因是 ．
（2）第二周期中，元素的第一电离能处于B与N之间的元素有 种．
（3）NF3是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，NF3分子的空间构型为 ；在NF3中，N原子的杂化轨道类型为 ．
（4）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 ．
（5）S和Fe形成的某化合物，其晶胞如图所示，则该物质的化学式为 ．假设该晶胞的密度为ρg/cm3，用NA表示阿伏加德罗常数，则该晶胞中距离最近的S原子之间的距离为（列出计算式即可） cm．
11.位于前四周期的8种元素A、B、C、D、E、F、G、H的原子序数依次增大，其中A是所有原子中原子半径最小的，且与B同族，C的基态原子2P能级上只有1个电子，F可与A可按原子个数比1∶1和1∶2形成化合物；F与G同族，H的原子序数为29，根据上述信息描述，请回答下列问题：
（1）请写出上述8种元素中电负性最大的元素与B元素形成常见的化合物的化学式___（用具体元素符号表示的化学式），写出基态原子的第一电离能最大的元素在周期表中的位置为___。
（2）写出H的原子在基态时的核外电子排布式为_________。
（3）1molD2A6分子（链状）中含有
键的数目为________。
（4）已知A2F2分子结构如图a所示，则其中心原子杂化轨道类型为________。
（5）判断A2F2____（填难或易）溶于DG2，并简要说明原因_____________________。
（6）C与E形成某化合物的晶胞如图b所示，则处于晶胞顶角上的原子的配位数为_______，若该化合物的密度为g·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则两个最近E原子间的距离为____pm（用含、NA的代数式表示）。
12.钛的化合物如TiO2、Ti（NO3）4、TiCl4、Ti（BH4）2等均有着广泛用途．
（1）写出Ti的基态原子的外围电子排布式 ．
（2）TiCl4熔点是﹣25℃，沸点136.4℃，可溶于苯或CCl4，该晶体属于 晶体；BH4﹣中B原子的杂化类型为 ；
（3）在TiO2催化作用下，可将CN﹣氧化成CNO﹣，进而得到N2．与CNO﹣互为等电子体的分子化学式为 ．
（4）Ti3+可以形成两种不同的配合物：
[Ti（H2O）6]Cl3（紫色），[TiCl（H2O）5]Cl2•H2O（绿色），两者配位数 （填“相同”或“不同”），绿色晶体中配体是 ．
（5）TiO2难溶于水和稀酸，但能溶于浓硫酸，析出含有钛酰离子的晶体，钛酰离子常成为链状聚合形式的阳离子，其结构形式如图1，化学式为 ．
（6）金属钛内部原子的堆积方式是面心立方堆积方式，如图2．若该晶胞的密度为ρg•cm﹣3，阿伏加德罗常数为NA，则该晶胞的边长为 cm．
13.（15分）CuSO4和Cu（NO3）2是自然界中重要的铜盐．请回答下列问题：
（1）CuSO4和Cu（NO3）2中阳离子的核外价电子排布式为 ，S、O、N三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 ．
（2）NO3﹣的立体构型是 ，与NO3﹣互为等电子体的一种非极性分子为 （填化学式）．
（3）CuSO4的熔点为560°C，Cu（NO3）2的熔点为115℃，CuSO4熔点更高的原因是 ．
（4）往CuSO4溶液中加人过量NaOH能生成配合物[Cu（OH）4]2﹣．不考虑空间构型[Cu（OH）4]2﹣的结构可用示意图表示为 （用箭头表示出配位键的位置）
（5）化学实验室常利用新制氢氧化铜检验醛基的存在，乙醛分子中碳原子的杂化方式为 ．
（6）利用新制的Cu（OH）2检验醛基时，生成红色的Cu2O，其晶胞结构如图所示．
①该晶胞原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（1，0，0）；C为（
，
，
）．则D原子的坐标参数为 ，它代表 原子．
②若Cu2O晶体的密度为dg•cm﹣3，Cu和O的原子半径分别为r（Cu）pm和r（O）pm，阿伏加德罗常数值为NA，列式表示Cu2O晶胞中原子的空间利用率为 ．
14.叠氮化物是一类重要化合物，在炸药、磁性化合物研究、微量元素测定方面越来越引起人们的重视，其中氢叠氮酸（HN3）是一种弱酸（如图甲为分子结构示意图），它的酸性类似于醋酸，可微弱电离出H+和N3﹣．请回答：
（1）联氮（N2H4）被亚硝酸氧化时便可生成氢叠氮酸HN3，该化学反应方程式可表示为 ．
（2）叠氮化物能与Fe3+、Cu2+及CO3+等形成配合物，如：
[Co（N3）（NH3）5]SO4，在该配合物中钴显 价，根据价层电子互斥理论可知SO42﹣的空间形状为 ，则钴原子在基态时的核外电子排布式为 ．
（3）下列说法正确的是 （选填序号）：
A．HN3是极性分子B．HN3中三个氮原子采用的都是sp3杂化
C．HN3中有4个σ键D．N2H4沸点高达113.5℃，表明该分子间形成了氢键
（4）由叠氮化钠（NaN3）热分解可得光谱纯N2：
2NaN3（S）═2Na（l）+3N2（g），下列说法正确的是 （填序号）．
A．氮的第一电离能大于氧
B．NaN3与KN3结构类似，前者晶格能较小
C．钠晶胞结构如图乙，晶胞中分摊2个钠原子
D．因N的电负性小，故N2常温下很稳定
（5）与N3﹣互为等电子体的分子有 、 （写两个化学式）．
（6）人造立方氮化硼的硬度仅次于金刚石而远远高于其他材料，因此它与金刚石统称为超硬材料．立方氮化硼晶胞如图丙所示．
①该晶体的类型为 晶体；②晶体中每个N同时吸引 个B原子；③设该晶体的摩尔质量为Mg•mol﹣1，晶体的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的N原子之间的距离为 pm．
15.已知有H、C、N、O、Na、Si、Cl、Ca、Fe等元素，请回答下列问题：
（1）基态钠原子的电子排布式为_______
（2）熔点Al2O3_____AlCl3（填“>”“<”或“=”）。
（3）由H、C、N、O形成的10电子微粒中，含有配位键的微粒的结构式是_____（写出一种即可）。
（4）化合物Fe（CO）5常温下为液态，熔点为一20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此判断Fe（CO）5晶体属于________（填晶体类型）。
（5）上述元素形成的含氧酸根中，与NO3-互为等电子体的是_____（写出一种即可），它们的中心原子的杂化类型均是_______。
（6）已知CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图所示），但CaC2晶体中哑铃形C22-的存在，使晶胞沿一个方向拉长。
CaC2晶体1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为____个。
...
（7）已知Fe的晶胞结构如图所示，假设Fe原子半径为rcm，则金属铁的密度为___g·cm-3（列出计算式即可）。
试卷答案
1.
（1）1s22s22p63s2
（2）黄电子由较高能级跃迁到较低能级时，以光的形式释放能量
（3）Al（CH3）3Al（CH3）3+3H2O===Al（OH）3↓+3CH4↑
（4）Cu2+离子外围电子排布式为3d9，而Cu+离子外围电子排布式为3d10，为全满稳定状态，所以Cu2O比CuO稳定
（5）Cu3N6
2.
（1）O；4；VIII；1s22s22p63s23p63d64s2（或[Ar]3d64s2）；
（2）N2＜Na＜Si；
（3）7；1；
（4）三角锥形；[Cu（NH3）4]2+；配位；
（5）HNO3是极性分子，易溶于极性的水中；HNO3分子中的﹣OH易与水分子之间形成氢键；
（6）12；
或
或
3.
（1）1s22s22p63s1或[Ne]3s1，Cl；
（2）H2O分子间存在氢键，而H2S分子间没有氢键；
（3）平面三角形；
（4）Na＋；
（5）3H2O2＋K2Cr2O7＋4H2SO4=K2SO4＋Cr2（SO4）3＋3O2↑＋7H2O。
4.
（1）三VIA
29N>O
（2）
H2O和H2O2之间形成氢键（3）Cu（NH3）4SO4•H2O （4）N-N=N-H
（5）NA=256/p.a312正四面体sp3杂化2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4
5.
（1）3d104s1，O；
（2）sp2杂化，V型；O3（或气态S3，2分）；
（3）Cu（OH）2＋4NH3·H2O===[Cu（NH3）4]2＋＋2OH－＋4H2O或Cu（OH）2＋4NH3===[Cu（NH3）4]2＋＋2OH－；（4），面心立方最密堆积，
。
6.
（1）4s24p4（1分）
（2）As＞Se＞Ge（2分）；H2SeO4分了中非羟基氧数大于H2SeO3（2分）
（3）sp3（1分）；三角锥形（1分）；PCl3（或C4H10等）（2分）（4）极性（1分）；分子（1分）
（5）4（1分）；
×1010（3分）
7.
（1）4s24p5、三角锥形；
（2）A；（3）碘；（4）D；（5）sp2杂化；N2；（6）CaO2；
cm。
8.
（1）3d9；N>O>S；
（2）正四面体，CCl4（或SiF4等）；（3）sp2，配位键、离子键；（4）CuSO4和Cu（NO3）2均为离子晶体，SO42-所带电荷比NO3-大，故CuSO4晶格能较大，熔点较高；（5）①（
；
；
），Cu；②
。
9.
（1）1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；CO和NH3；
（2）sp3、sp2；SO3；
（3）10NA；
（4）abd
10.
（1）3d64s2；Fe3+的3d轨道为半充满状态；
（2）3；
（3）三角锥形；sp3；
（4）共价键；范德华力；
（5）FeS；
×
cm
11.
（1）Li2O第二周期第VA族
（2）1s22s22p63s23p63d104s1或3d104s1
（3）7NA（或9×6.02×1023）
（4）sp3（杂化）
（5）难因为H2O2为极性分子，CS2为非极性溶剂，根据相似相溶原理可知，H2O2难溶解在CS2中
（6）4
×
×1010
12.
（1）3d24S2；
（2）分子；sp3；
（3）CO2（或N2O、CS2、BeCl2等）；
（4）相同；Cl﹣、H2O；
（5）[TiO]n2n+；
（6）
13.
（1）[Ar]3d9；N＞O＞S；
（2）平面三角形；BF3；
（3）CuSO4和Cu（NO3）2均为离子晶体，SO42﹣所带电荷比NO3﹣大，故CuSO4的晶格能较大，熔点较高；
（4）
；
（5）sp2、sp3；
（6）①（
）；Cu；
②
14.
（1）N2H4+HNO2═2H2O+HN3；
（2）+3；正四面体；1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；
（3）AD；
（4）AC；
（5）N2O、CO2、CS2、BeF2等；
（6）①原子；
②4；
③
15.
（1）1s22s22p43s1或3s1
（2）>（3）
、
（任写一种）（4）分子晶体（5）CO32-、SiO32-（任写一种）sp2（6）4（7）
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