物质结构与性质习题.docx
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物质结构与性质习题
1.[化学——物质结构与性质]（13分）空气质量新标准PM2.5亮相，华东三省一市将同步发布PM2.5监测数据。
（1）《空气质量日报》空气污染指数的项目有CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。
①C、O、S、N的电负性由大到小的顺序为。
②SO2、CO、NO2、O3常温下均为气体，固态时均属于晶体。
（2）CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应：
CuCl+CO+H2O=Cu（CO）Cl·H2该反应可用于测定空气中CO含量。
①写出铜原子的基态电子排布式。
②CO可以与金属铁形成配合物分子Fe（CO）5。
在反应Fe（CO）5（s）＝Fe（s）＋5CO（g）过程中，断裂的化学键只有配位键，则形成的化学键的类型是______________。
③CuCl的晶胞结构如右图所示：
其中Cl原子的配位数为
（3）在空气污染监测中，常用I2与SO2气体的定量反应来测定空气中SO2的含量，反应的化学方程式：
I2+2H2O+SO2=H2SO4+2HI
①H2SO4中S原子的杂化方式是。
②I2升华时,破坏微粒的作用力是。
（4）C、O、S、N非金属元素与氢形成共价键的键长与键能数据：
根据表中数据，归纳共价键键能与键长的关系______________________________。
2．【化学—物质结构与性质】（13分）
CuCl和CuCl2都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。
已知：
①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2、SnCl2等还原制得：
2Cu2+＋2Cl-＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋4H+＋SO42-
2CuCl＋SnCl2＝2CuCl↓＋SnCl4
②CuCl2溶液与乙二胺（H2N—CH2—CH2—NH2）可形成配离子[Cu（En）2]2+（En是乙二胺
的简写）：
请回答下列问题：
（1）配离子[Cu（En）2]2+的中心原子基态外围电子排布式为，H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是；
（2）SO2分子的空间构型为；
（3）乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为，乙二胺和三甲胺[N（CH3）3]
均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是
。
（4）配离子[Cu（En）2]2+的配位数为，该微粒含有的微粒
间的作用力类型有（填字母）；
A．配位键B．极性键C．离子键
D．非极性键E．氢键F．金属键
（5）CuCl的晶胞结构如右图所示，其中Cl-的配位数（即与Cl-最近距离的Cu+的个数）为。
3.【化学一物质结构与性质】（13分）
碳、氧、铁、铜等是与人类生产、生活息息相关的化学元素。
（1）基态铜原子的价电子排布式为，铜原子的电子占有种能量不同的原子轨道。
（2）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分子中C原子的杂化类型为杂化。
（3）甲烷和四氯化碳具有相似的空间结构，但常温下甲烷是气体，四氯化碳是液体，其原因是
。
（4）下表为原子序数依次增大的短周期元素A~F的第一到第五电离能数据。
电离能I（eV）
A
B
C
D
E
F
I1
11.3
14.5
13.6
5.2
7.6
6.0
I2
24.4
29.6
35.1
49.3
15.0
18.8
I3
47.9
47.4
54.9
71.6
80.1
28.4
I4
64.5
77.5
77.4
98.9
109.2
112.0
I5
392.1
97.9
113.9
138.3
141.3
153.7
请回答：
表中的金属元素是（填字母）。
若A、B、C依次为同周期相邻元素，表中显示B比A和C的第一电离能都略大，其原因是
。
（5）元素钴（Co）可形成分子式均为Co（NH3）5BrSO4的两种配合物，其中一种化学式为[Co（NH3）5Br]SO4，往其溶液中加BaCl2溶液时，现象是 ；往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，无明显现象，若加入AgNO3溶液时，产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的化学式为 。
（6）在一定条件下铁形成的晶体的基本
结构单元如下图1和图2所示，则图1
和图2的结构中铁原子的配位数之比为
。
4.（13分）下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
请回答下列问题：
（1）表中属于d区的元素是（填编号）。
（2）科学发现，②、④、⑨三种元素的原子
形成的晶体具有超导性，其晶胞的结构特点如
右图（图中②、④、⑨分别位于晶胞的体心、
顶点、面心），则该化合物的化学式为
（用对应的元素符号表示）。
（3）元素②的一种氢化物是重要的化工原料，常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。
有关该氢化物分子的说法正确的是。
A．分子中含有氢键B．属于非极性分子
C．含有4个σ键和1个π键D．该氢化物分子中，②原子采用sp2杂化
（4）某元素的特征电子排布式为nsnnpn+1，该元素原子的核外最外层电子的孤对电子数为；该元素与元素①形成的分子X构形为；X在①与③形成的分子Y中的溶解度很大，其主要原因是。
（5）下表为原子序数依次增大的短周期元素A~F的第一到第五电离能数据。
电离能I（eV）
A
B
C
D
E
F
I1
11.3
14.5
13.6
5.2
7.6
6.0
I2
24.4
29.6
35.1
49.3
15.0
18.8
I3
47.9
47.4
54.9
71.6
80.1
28.4
I4
64.5
77.5
77.4
98.9
109.2
112.0
I5
392.1
97.9
113.9
138.3
141.3
153.7
请回答：
表中的金属元素是（填字母），其中化合价为+3价的是（填字母）；若A、B、C依次为同周期相邻元素，表中显示B比A和C的第一电离能都略大，其原因是。
5．[化学——物质结构]（13分）
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增加。
其中A与B、A与D在周期表中位置相邻，A原子核外有两个未成对电子，B元素的第一电离能比同周期相邻两个元素都大，C原子在同周期原子中半径最大（稀有气体除外）；E与C位于不同周期，E原子核外最外层电子数与C相同，其余各层电子均充满。
请根据以上信息，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）ABCD四种元素电负性由大到小排列顺序为
（2）B的氢化物的结构式 ，其空间构型为
（3）D单质比化合物DA的熔点 （填高或低），理由是 。
（4）E核外电子排布式是 ，E的某种化合物的结构如图所示
微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，此化合物中各种粒子间的相互作用力有
6．【化学——物质结构与性质】13分）
氮元素可以形成多种化合物。
回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布式是_________________。
（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。
（3）肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被－NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子的空间构型是_______________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
N2O4（l）＋2N2H4（l）===3N2（g）＋4H2O（g）△H=－1038.7kJ·mol－1
若该反应中有4molN－H键断裂，则形成的π键有________mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。
N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在__________（填标号）
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力
（4）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_________（填标号）。
a.CF4 b.CH4 c.NH4＋ d.H2O
7.2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。
目前市售LED品片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、InGaN（氮化铟镓）为主。
砷化镓的品胞结构如图10。
试回答：
（1）镓的基态原子的电子排布式是。
（2）砷化镓品胞中所包含的砷原子（白色球）个数为
，与同一个镓原子相连的砷原子构
成的空间构型为。
（3）下列说法正确的是（填字母）。
A．砷化镓品胞结构与NaCl相同
B．第一电离能：
As>Ga图10
C．电负性：
As>Ga
D．砷化镓晶体中含有配位键
E．GaP与GaAs互为等电子体
（4）N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是。
（5）砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃时制得。
（CH3）3Ga中镓原子的杂化方式。
8.[化学一物质结构与性质]（15分）
Ⅰ.砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长.耗能少。
已知砷化镓的晶胞结构如图所示。
请回答下列问题：
（1）下列说法正确的是__________（填序号）
A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同B.第一电离能As>Ga
C.电负性As>GaD.原子半径As>Ga
（2）砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，反应的方程式为__________；
（3）AsH3空间形状为___________；已知（CH3）3Ga为非极性分子，则其中镓原子的杂化方式为____________；
Ⅱ.金属铜的导电性仅次于银，居金属中的第二位，大量用于电气工业。
（4）请解释金属铜能导电的原因，Cu2+的核外电子排布式为__________________________。
（5）在硫酸铜溶液中通入过量的氨气，小心蒸发，最终得到深蓝色的[Cu（NH3）4]SO4晶体,晶体中含有的化学键除普通共价键外，还有和。
9.[化学—物质结构与性质]（13分）根据元素周期表的相关内容回答。
（1）根据NaH的存在，有人提议可将氢元素放在VIIA族；那么，将氢元素放在周期表中的IVA族的根据是_________________________________________________________。
（2）前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有
种。
（3）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下
元素
相关信息
X
X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等
Y
M层上有2对成对电子
Z
Z和Y同周期,Z的电负性大于Y
W
W的一种核素的质量数为63，中子数为34
①Y原子简单离子的电子排布式 ，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是 （写化学式）。
②XY2是一种常用的溶剂，则一个XY2分子中存在 个σ键。
在H―Y、H―Z两种共价键中，键的极性较强的是 。
③Y有两种氧化物其化学式为YO2和YO3，其中YO3中Y原子采用 杂化，YO2分子的空间构型 。
④W的基态原子核外电子排布式是 。
现有含W2+的配合物，化学式为[W（H2O）4]SO4·H2O。
该配合物中含有的化学键类型 ，该配合物的配体是。
10．【化学——选修3：
物质结构与性质】（13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：
电离能/kJ·mol－1
I1
I2
I3
I4
A
578
1817
2745
11578
B
738
1451
7733
10540
A通常显价，A的电负性B的电负性（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）紫外光的光子所具有的能量约为399kJ·mol－1。
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：
。
共价键
C－C
C－N
C－S
键能/kJ·mol－1
347
305
259
组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是。
（3）实验证明：
KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似（如图所示），其中3种离子晶体的晶格能数据如下表：
离子晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/kJ·mol－1
786
715
3401
则该4种离子晶体（不包括NaCl）熔点从高到低的顺序是：
。
其中MgO晶体中一个Mg2＋周围和它最邻近且等距离的Mg2＋有个。
（4）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。
（5）某配合物的分子结构如右图所示，
其分子内不含有（填序号）。
A．离子键B．极性键
C．金属键D．配位键
E．氢键F．非极性键
【2007宁夏卷】已知A、B、C、D和E5种分子所含原子的数目依次为1、2、3、4和6，且都含有18个电子。
又已知B、C和D是由两种元素组成。
请回答：
（1）组成A分子的原子的核外电子排布式是；
（2）B和C的分子式分别是和；C分子的立体结构呈形，该分子属于分子（填“极性”或“非极性”）；
（3）若向D的稀溶液中加入少量二氧化锰，有无色气体生成。
则D的分子式是，该反应的化学方程式是
（4）若将1molE在氧气中完全燃烧，只生成1molCO2和2molH2O，则E的分子式是
【2008宁夏卷】X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。
请回答下列问题：
（1）X、Y的元素符号依次为、；
（2）XZ2与YZ2分子的立体结构分别是和，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是（写分子式），理由是；
（3）Q的元素符号是，它属于第周期，它的核外电子排布式为，在形成化合物时它的最高化合价为；
（4）用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键。
【2009全国新课标卷】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）比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由
。
【2010全国新课标卷】主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。
X、Y和Z分属不同的周期，它们的原子序数之和是W原子序数的5倍。
在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中，由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。
请回答下列问题：
（1）W元素原子的L层电子排布式为，W3分子空间构型为；
（2）X单质与水发生主要反应的化学方程式为；
（3）化合物M的化学式为，其晶体结构与NaCl相同，而熔点高于NaCl。
M熔点较高的原因是。
将一定量的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂，用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯。
在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式有，O—C—O的键角约为；
（4）X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角，Z处于体心位置，则该晶体的组成为X：
Y：
Z=；
（5）含有元素Z的盐的焰色反应为色。
许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是。
【2011全国新课标卷】氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：
请回答下列问题：
（1）由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是
（2）基态B原子的电子排布式为_________；B和N相比，电负性较大的是_________，BN中B元素的化合价为_________；
（3）在BF3分子中，FBF的键角是_______，B原子的杂化轨道类型为_______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF
的立体结构为_______；
（4）在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）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、个硼原子，立方氮化硼的密度是___________g·cm3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。
【2012·海南化学卷19-II】（14分）铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。
回答下列问题：
（1）铜原子基态电子排布式为；
（2）用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。
对金属铜的测定得到以下结果：
晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm。
又知铜的密度为9.00g·cm-3，则镉晶胞的体积是
cm3、晶胞的质量是g，阿伏加德罗常数为（列式计算，己知Ar（Cu）=63.6）；
（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构（如下图），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为。
已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种的化学式为；
（4）金属铜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，反应的化学方应程式为。
【2012·山东理综化学卷】（8分）金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。
（1）下列关于金属及金属键的说法正确的是_。
a.金属键具有方向性与饱和性
b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
（2）Ni是元素周期表中第28号元素，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。
CO与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为。
（3）过渡金属配合物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=。
（4）甲醛（H2C=O）在Ni催化作用下加氢可得甲醇（CH3OH）。
甲醇分子内C原子的杂化方式为，甲醇分子内的O-C-H键角（填“大于”“等于”或“小于”）甲醛分子内的O-C-H键角。
【2012·江苏化学卷】一项科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）。
（1）向一定物质的量浓度的Cu（NO3）2和Mn（NO3）2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。
Mn2＋基态的电子排布式可表为。
NO3－的空间构型（用文字描述）。
（2）在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O。
根据等电子原理，CO分子的结构式为。
H2O分子中O原子轨道的杂化类型为。
1molCO2中含有的σ键数目为。
（3）向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[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。
【2013·海南化学】（14分）图A所示的转化关系中（具体反应条件略），a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见的酸，a的一种同素异形体的晶胞如图B所示。
回答下列问题：
（1）图B对应的物质名称是，其晶胞中的原子数为，晶体类型为。
（2）d中元素的原子核外电子排布式为。
（3）图A中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是，原因是，该物质的分子构型为，中心原子的杂化轨道类型为。
（4）图A中的双原子分子中，极性最大的分子是。
（5）k的分子式为，中心原子的杂化轨道类型为，属于分子（填“极性”或“非极性”）。
【2013·江苏化学】（12分）
元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。
元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。
元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
（1）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。
在1个晶胞中，X离子的数目为。
该化合物的化学式为。
（2）在Y的氢化物（H2Y）分子中，Y原子轨道的杂化类型是。
（3）Z的氢化物（H2Z）在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是
。
（4）Y与Z可形成YZ42－
YZ42－的空间构型为（用文字描述）。
写出一种与YZ42－互为等电子体的分子的化学式：
。
（5）X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X（NH3）4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为。
37．【化学——选修3：
物质结构与性质】（15分）
卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。
（1）基态溴原子的价电子排布式为。
（2）卤素互化物如IBr、ICl等与卤素单质结构相似、性质相近。
则Cl2、IBr、
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