1、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
2、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a gcm-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:ABCDEFGHIJ原子半径(1010 m)1.022.270.741.430.771.100.991.860.751.17最高价态+6+1+3+4+5+7+1+5+4最低价态2243134
3、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键,个键(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
4、结构,则每个与J周围最近J原子数目为 ,若晶胞边长为a cm,则晶体的密度为(用含a、NA的代数式表示) (g/mL)图1 图23.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
5、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
6、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a cm,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
7、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、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d g/
8、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
9、中硒原子的配位数为 ;若该晶胞密度为gcm-3,硒化锌的摩尔质量为M g/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:ACsICl2=CsCl+ICl BCsICl2=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(kJmol1)1681125111401008(4)下列分子既不存在sp键,
10、也不存在pp键的是 A HCl BHF C SO2 D 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gcm3,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
11、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。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。若Cu2O晶体密度为d gcm3,晶胞参数为a pm,则阿伏加德罗常数值
12、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COCu+基态核外电子排布式为 ,生成的CH3COOCu(NH3)3CO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)1mol CO(NH2)2H2O2(过氧化尿素)中含有键的数目为 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Ru
13、4+有6个d晶体的化学式为BaRuO310.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 g/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
14、离为(列出计算式即可) cm11.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11和12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)1mol D2A6分子(链状)中含有键的数目为 _。(4)已知A2F2分子结构如图a
15、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gcm-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
16、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)6Cl3(紫色),TiCl(H2O)5Cl2H2O(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gcm3,阿伏加德罗常数为NA,则该晶胞的边长为 cm13.(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
17、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560C,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)42不考虑空间构型Cu(OH)42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该晶胞原子坐标参数A为(0,0,0);B为(1,0,0)
18、;C为(,)则D原子的坐标参数为 ,它代表 原子若Cu2O晶体的密度为d gcm3,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)5SO4,在该配
19、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):AHN3是极性分子 BHN3中三个氮原子采用的都是sp3杂化CHN3中有4个键 DN2H4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BNaN3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
20、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该晶体的类型为 晶体; 晶体中每个N同时吸引 个B原子;设该晶体的摩尔质量为M gmol1,晶体的密度为d g/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 pm15.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“” “O(2) H2O和H2O2之间形成氢键 (3)Cu(NH3)4SO4H2O (4)N-N=N-H (5)NA=256/p.a3 12 正四面体 sp3杂化
21、2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4 5.(1)3d104s1,O;(2)sp2杂化,V型;O3(或气态S3,2分);(3)Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)4 22OH4H2O或Cu(OH)24NH3=Cu(NH3)422OH;(4),面心立方最密堆积,。 6.(1)4s24p4 (1分)(2)AsSeGe(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)
22、D ;(5)sp2杂化;N2;(6)CaO2 ; cm。8.(1)3d9;NOS;(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)(;),Cu;。9.(1)1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10;CO和NH3;(2)sp3、sp2;SO3;(3)10NA;(4)abd10.(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;cm11.(1)Li2O 第二周期第VA族
23、(2)1s22s22p63s23p63d104s1或3d104s1 (3)7NA(或96.021023) (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 101012.(1)3d24S2;(2)分子;sp3;(3)CO2(或N2O、CS2、BeCl2等);(4)相同;Cl、H2O;(5) TiOn2n+;(6)13.(1) Ar3d9;NOS;(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)();Cu;14.(1)N2H4+HNO22H2O+HN3;(2)+3;正四面体;1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2;(3)AD;(4)AC;(5)N2O、CO2、CS2、BeF2等;(6)原子;4;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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