阶段过关检测六A 物质结构与性质.docx

1、阶段过关检测六A 物质结构与性质阶段过关检测(六)(A)物质结构与性质(时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:Ti48N14Cu64Ga70As75Au107共6小题,共100分1.(15分)钛、铬、铁、镍、铜等金属 及其化合物在 工业上有重要用途。(1)钛铁合金是钛系储氢合金的代表,该合金具有放氢温度低、价格适中等优点。Cu的基态原子价电子排布式为 ;Ni的基态原子共有种不同能级的电子。(2)制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CCl42KCl+2CrO2Cl2+3COCl2上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是(用元素符号表示);COCl2分子中各原子均满

2、足8电子稳定结构,COCl2分子中键和键的个数比为,中心原子的杂化方式为;NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同,其中Ni2+和Fe2+的离子半径分别为6.910-2 nm和7.810-2 nm。则熔点NiO(填“”“ClC。COCl2分子中有1个CO键和2个CCl键,所以COCl2分子中键的数目为3,键的数目为1,个数比为31,中心原子C电子对数=3+=3,故中心原子杂化方式为sp2。NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,说明两者都是离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,熔点越高。因为Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半

3、径,所以熔点是NiOFeO。(3)该合金的晶胞中心有一个镍原子,其他8个镍原子都在晶胞面上,镧原子都在晶胞顶点,所以晶胞实际含有的镍原子为1+8=5,晶胞实际含有的镧原子为8=1,所以晶体的化学式LaNi5;一个晶胞的质量m=,根据m=V,即V=。答案:(1)3d104s17(2)OClC31sp2两者均为离子晶体,且阴、阳离子电荷数均为2,但Fe2+的离子半径较大,离子晶体晶格能小(3)LaNi52.(17分)金属钛(22Ti)号称航空材料。回答下列问题:(1)钛元素基态原子未成对电子数为个,能量最高的电子占据的能级符号为 ,该能级所在能层具有的原子轨道数为。(2)Ti(OH)2(H2O)4

4、2+中的化学键有 。a.键 b.键 c.离子键 d.配位键(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,纳米TiO2催化的一个实例如图所示:化合物甲的分子中采取sp2杂化方式的碳原子个数为,化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由小到大的顺序为。(4)工业上制金属钛采用金属还原四氯化钛。先将TiO2(或天然的金红石)和足量炭粉混合加热至1 0001 100 K,进行氯化处理,生成TiCl4。写出生成TiCl4的化学反应式程式:_ 。(5) 有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为,该晶体中Ti原子周围与它距离最近且相等的N原子的个数为。已知晶体的密度为 gcm-3,阿伏加德罗常数为NA

5、,则晶胞边长为 cm(用含、NA的式子表示)。解析:(1)Ti元素价电子排布式为3d24s2,基态原子价电子排布图为,可见钛元素基态原子未成对电子数为2个,能量最高的电子占据的能级符号为3d,该能级所在能层为M能层,M能层有3s、3p、3d,分别含有原子轨道数目为1、3、5,具有的原子轨道数为9。(2)Ti(OH)2(H2O)42+中的化学键只有键和配位键。(3)采取sp2杂化的碳原子价层电子对数是3,该分子中碳原子价层电子对数为3的有:苯环上的碳原子、连接羰基的碳原子,所以一共有7个;采取sp3杂化的原子价层电子对数是4,价层电子对数是4的原子有:连接甲基和羟基的碳原子、氧原子和氮原子,同一

6、周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第A族元素大于相邻元素,所以这三种元素第一电离能从小到大顺序是CON。(4)TiO2和足量炭粉混合加热至1 0001 100 K,生成TiCl4的化学反应方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。(5)观察晶胞N位于立方体的顶点和面心位置,N数=8+6=4;Ti位于晶胞内,有4个,化学式可写为TiN;由晶胞图可知与Ti相连的N有四个,组成正四面体;晶胞质量为4 g,晶体的密度为 g cm-3,则晶胞边长为= cm。答案:(1)23d9(2)ad(3)7CO”“”或“=”)(b)。解析:C元素是地壳中含量最高的金属元素,即C

7、为Al,D单质的熔点在同周期元素形成的单质中最高,推出D为Si,F2+核外各层电子均充满,推出F为Zn,化合物B2E的晶体为离子晶体,E原子核外的M层中只有两对成对电子,即E为S,B为Na,A原子核外有三个未成对电子,即A为N。(1)金属性越强,第一电离能越小,非金属性越强,第一电离能越大,Na的金属性强于Al,N的非金属性强于Si,因此第一电离能由小到大的顺序是NaAlSiN。(2)B的氯化物是NaCl,属于离子晶体,D的氯化物是SiCl4,属于分子晶体,一般情况下,离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点。(3)E的最高价氧化物是SO3,有3个键,孤电子对数为=0,价层电子对数为3,立体构型为平面

8、正三角形,属于非极性分子。(4)F为Zn,位于第四周期B族,即核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2(或Ar3d104s2)。(5)根据(a)S位于顶点和面心,个数为8+6=4,Zn位于体内,有4个,化学式为ZnS,根据(a)离S最近的Zn有4个,则S的配位数为4,在(b)的结构中取出一个平行六面体,结构是(灰色球表示Zn原子),含有锌原子的个数为4+1=2,(a)图中S2-之间形成面心立方最密堆积,(b)图中S2-形成六方最密堆积,这两种堆积方式的原子空间利用率相等。答案:(1)NaAlSi金刚石B.石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面C.12 g石墨烯含键数为NAD.

9、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。铜原子在基态时,在有电子填充的能级中,能量最高的能级符号为 ;第四周期元素中,最外层电子数与铜相同的元素还有。乙醇的沸点要高于相对分子质量比它还高的丁烷,请解释原因:。下列分子属于非极性分子的是 。a.甲烷 b.二氯甲烷c.苯 d.乙醇酞菁与酞菁铜染料分子结构如图,酞菁分子中碳原子采用的杂化方式是;酞菁铜分子中心原子的配位数为。金与铜可形成的金属互化物合金(如图,该晶胞中,Au占据立方体的8个顶点):

10、它的化学式可表示为;在Au周围最近并距离相等的Cu有个,若2个Cu原子核的最小距离为d pm,该晶体的密度可以表示为g/cm3。(阿伏加德罗常数的值用NA表示)解析:(1)金刚石中碳原子之间只存在键,石墨烯中碳原子之间存在键和键,因此键长:石墨烯ON,而且由于氮原子最外层电子处于半充满的较稳定状态,使得氮的第一电离能大于氧,所以第一电离能:FNO。(2)分子中编号为的碳原子和与其成键的另外几个原子形成单键,构成的立体构型为四面体形;CSe2与CO2是等电子体,CSe2是直线形分子,键角是180,H2Se与H2O是等电子体,H2Se的键角小于105,CCl4是正四面体形分子,键角是10928,所

11、以上述三种分子的键角:CSe2CCl4H2Se。(3)H2SeO3分子有两个羟基,中心原子价层电子对数为4,杂化类型是sp3,H2SeO3、H2SeO4和H2SO4三种酸的非羟基氧原子数分别是1、2、2,非金属性SSe,酸性:H2SO4H2SeO4H2SeO3。(4)石墨晶胞中碳原子A、B的坐标参数分别为A(0,0,0)、B(0,1,),则C原子的坐标参数为(,)。石墨晶胞六元环平均含有2个碳原子,底面积为a2pm2,晶胞体积为da2pm3,则石墨的密度为1030 g/cm3(写出表达式即可)。平均每4个六元环含有1个Li+,每个六元环平均含有2个碳原子,所以W的化学式为C8Li,微粒之间存在的化学键有金属原子与非金属原子之间形成的离子键和非金属原子之间的共价键。答案:(1)Ar3d104s24p4FNO(2)四面体形CSe2CCl4H2Se(3)sp3H2SO4H2SeO4H2SeO3(4)(,)1030C8Li离子键和共价键