高中化学性质实验方案的设计试题

已知前四周期六种元素A、B、C、D、E、F的原子序数之和为107，且它们的核电荷数依次增大。B原子的p轨道半充满，其氢化物沸点是同族元素中最低的，D原子得到一个电子后3p轨道全充满，A与C能形成A₂C型离子化和物，其中的阴、阳离子相差一个电子层，E^4＋离子和氩原子的核外电子排布相同。请回答下列问题：
（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序是____________（填元素符号）
（2）化合物BD₃的分子空间构型可描述为_________，B的原子轨道杂化类型为________。
（3）已知F元素在人体内含量偏低时，会影响O₂在体内的正常运输。已知F^2＋与KCN溶液反应得F（CN）₂沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成配合物。则F的基态原子价电子排布式为______。CN^－与___________（一种分子）互为等电子体，则1个CN^－中π键数目为___________。
（4）EO₂与碳酸钡在熔融状态下反应，所得晶体的晶胞结构如图所示，则该反应的化学方程式为________
在该晶体中，E^4＋的氧配为数为____________。若该晶胞边长为a nm可 计算该晶体的密度为__________g／cm³（阿伏加德罗常数为N_A）

下表为周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题:
(1)表中属于d区的元素是　　　　(填编号)。 
(2)元素⑥形成的最高价含氧酸根的立体构型是　　　　,其中心原子的杂化轨道类型是　　　　。
(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sp^2杂化

(4)某元素的特征电子排布式为nsⁿn,该元素原子的核外最外层电子的孤电子对数为　　　　;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)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)。 

(1)已知X、Y、Z为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表:

电离能/kJ·mol^-1	I1	I2	I3	I4
X	578	1 817	2 745	11 578
Y	738	1 451	7 733	10 540
Z	496	4 562	6 912	9 543

则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为　　　　　　(用元素符号表示),元素Y的第一电离能大于X的第一电离能的原因是　          
                                                     　。 
(2)A、B、C、D是周期表中前10号元素,它们的原子半径依次减小。D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子M、N、W,且在M、N、W分子中,A、B、C三原子都采取sp³杂化。
①A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为　　　　　　(用元素符号表示)。 
②M是含有　　　　键的　　　　分子(填“极性”或“非极性”)。 
③N是一种易液化的气体,请简述其易液化的原因:                 
                                                    　。 
④W分子的VSEPR模型的空间构型为　　　　,W分子的空间构型为　　　　。 
⑤AB^-中和B₂分子的π键数目比为　　　　。 
(3)E、F、G三元素的原子序数依次增大,三原子的核外的最外层电子排布均为4s¹。
①E元素组成的单质的晶体堆积模型为　　　　(填字母)。 
a.简单立方堆积  b.体心立方堆积　
c.六方最密堆积  d.面心立方最密堆积
②F元素在其化合物中最高化合价为　　　　。 
③G²⁺的核外电子排布式为　                                ,G²⁺和N分子形成的配离子的结构式为　　　　　　。

已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X是有机物主要组成元素。X的一种1∶1型气态氢化物分子中既有σ键又有π键。Z是金属元素,Z的核电荷数小于28,且次外层有2个未成对电子。
(1)X在该氢化物中以　　　　方式杂化。X和Y形成的化合物的熔点应该　　　　(填“高于”或“低于”)X氢化物的熔点。 
(2)Y在周期表中位于　　　　　　　　　　　　;Z⁴⁺的核外电子排布式为　　　　。 
(3)工业上利用ZO₂和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看作一种含氧酸盐)。经X射线分析,M晶体的最小重复单位为正方体(如图),边长为4.03×10^-10 m,顶点位置为Z⁴⁺所占,体心位置为Ba²⁺所占,所有棱心位置为O^2-所占。

①制备M的化学反应方程式是　　　　　　　　　　　　(Z用元素符号表示)。 
②在M晶体中,Ba²⁺的氧配位数(Ba²⁺周围等距且最近的O^2-的数目)为　　　　。 
③晶体M密度的计算式为ρ=　　　　　　　　　　(Z相对原子质量为48)。

汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户，汽车尾气的污染问题也成为当今社会急需解决的问题。为使汽车尾气达标排放，催化剂及载体的选择和改良是关键。目前我国研制的稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图甲：

　　　　　　　甲　　　　　　　　　　乙
（1）下列有关说法正确的是________。

A．C3H8中碳原子都采用的是sp^3杂化

B．O2、CO2、N2都是非极性分子

C．每个N2中，含有2个π键

D．CO的一种等电子体为NO^＋，它的电子式为[：N⋮⋮O：]^＋

（2）CO与Ni可生成羰基镍[Ni（CO）₄]，已知其中镍为0价，镍原子在基态时，核外电子排布式为_____________________；[Ni（CO）₄]的配体是________，配位原子是________。
（3）Zr原子序数为40，价电子排布式为4d²5s²，它在周期表中的位置是________。
（4）为了节省贵重金属并降低成本，也常用钙钛矿型复合氧化物催化剂。一种复合氧化物晶体结构如图乙，则与每个Sr^2＋紧邻的O^2－有________个。

已知：A、B、C、D为周期表1～36号中的元素，它们的原子序数逐渐增大。A的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子相同；D的基态原子的M电子层上有4个未成对电子。
请回答下列问题：
（1）D是元素周期表中第________周期，第________族的元素；其基态原子的外围电子排布式为________。
（2）A、B、C、D四种元素中，电负性最大的是________（填元素符号）。
（3）由A、B、C形成的离子CAB^－与AC₂互为等电子体，则CAB^－中A原子的杂化方式为________。B的氢化物的沸点远高于A的氢化物的沸点的主要原因是________________________________________________________________。
（4）D能与AC分子形成D（AC）₅，其原因是AC分子中含有________________。D（AC）₅常温下呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断D（AC）₅晶体属于________（填晶体类型）。
（5）SiO₂的晶胞可作如下推导：先将NaCl晶胞中的所有Cl^－去掉，并将Na^＋全部换成Si原子，再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个Si原子便构成了晶体Si的一个晶胞。再在每两个相邻的Si原子（距离最近的两个Si原子）中心连线的中点处增添一个O原子，便构成了SiO₂晶胞，故SiO₂晶胞中有________个Si原子，________个O原子。

2012年12月，我国成功实现歼—15飞机在“辽宁号”航母上的起降实验，建造航母平台和舰载飞机离不开如钛、物质A等材料。请回答下列问题：
(1)写出钛基态原子的核外电子排布式：___________________________。
(2)已知元素A处于第3周期，其原子的第一至第四电离能数据如表所示：

电离能(kJ/mol)	I1	I2	I3	I4
A	738	1 451	7 733	10 540

 
①A的元素符号为________。
②与元素A同周期的电负性最大的元素为________(填元素符号)，该元素能与同周期的另一种非金属元素形成5原子分子，该分子的中心原子采用的杂化方式是________，该分子的空间构型为________。
(3)钛镁合金是制造高性能飞机的重要材料。已知钛、镁金属均采用六方最密堆积()，下列说法正确的是________(填序号)。
A．用钛镁合金来制造高性能飞机，主要由于其价格昂贵，制造出的飞机能卖个好价钱
B．在高温下切割金属钛不会产生任何安全事故
C．钛、镁金属晶体中，其配位数均为12
D．金属钛的熔点很高(1 668 ℃)，与金属键关系不大
(4)钙钛型复合氧化物(如图所示)可用于制造航空母舰中的热敏传感器，该晶体以A原子为晶胞的顶点，A可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B是V、Cr、Mn或Fe时，这种化合物具有很好的电化学性能。用A、B、O表示钙钛型复合氧化物晶体的化学式为________。

我国部分城市灰霾天占全年一半，引起灰霾的PM2.5微细粒子包含(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃、有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量，可知目前造成我国灰霾天气的原因主要是交通污染。
(1)Zn^2＋在基态时核外电子排布式为_______________________________。
(2)SO₄^2—的空间构型是________(用文字描述)。
(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NO_x、O₃、CH₂===CH—CHO、HCOOH、 (PAN)等二次污染物。
①下列说法正确的是________；
a．N₂O结构式可表示为N===N===O
b．O₃分子呈直线形
c．CH₂===CH—CHO分子中碳原子均采用sp²杂化
d．相同压强下，HCOOH沸点比CH₃OCH₃高，说明前者是极性分子，后者是非极性分子
②1 mol PAN中含σ键数目为________；

③NO能被FeSO₄溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H₂O)₅]SO₄，该配合物中心离子的配位数为________(填数字)。
(4)测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β射线吸收法，β射线放射源可用⁸⁵Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，设晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子为n个，则m/n＝________(填数字)。

有原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素，A是短周期中族序数等于周期数的非金属元素；B元素的原子既不易失去，也不易得到电子，其基态原子每种轨道中电子数相同；C元素的价电子构型为nsⁿnp^n＋1；D的最外层电子数与电子层数之比为3∶1；E是地壳中含量仅次于铝的金属元素，其合金用途最广，用量最大。
(1)B与D形成的非极性分子中中心原子的孤电子对数是________，中心原子的杂化轨道类型为________。
(2)A分别与B、C、D能形成电子数为10的化合物，它们的沸点由高到低的顺序是________(写分子式)，它们的稳定性由弱到强的顺序是________(写分子式)。
(3)分子ABC、BA₂D的空间构型分别是________、________。
(4)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是________(用元素符号表示)，第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。
(5)一个C的单质分子中存在________个π键、________个σ键。
(6)E的三种同素异形体，晶胞如图所示：

其中晶胞γ的堆积模型中E原子的配位数为________，该晶胞中所含原子数为________。

短周期非金属元素A、B、C的核电荷数依次增大，A原子的外围电子排布式为ns²np²，C是地壳中含量最多的元素。元素D、E都位于第四周期，其中E的核电荷数为29，D原子的核外未成对电子数在同周期中是最多的。请用对应的元素符号或化学式填空：
(1)元素A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。
(2)已知(AB)₂分子中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，且每个原子的最外层电子数均满足8电子结构，则其结构式为________，1 mol该分子中含有的π键的数目为________。
(3)基态D原子的外围电子排布式为________。化合物DO₂Cl₂的熔点是－96.5 ℃，沸点是117 ℃，则固态DO₂Cl₂属于________晶体。

(4)已知元素E的氢化物的晶胞结构如上图所示，则其化学式为___________

铜、碳、氮、硫、氯等是组成物质的重要元素。
(1)S、Cl组成的一种化合物的分子结构与H₂O₂相似，则此化合物的结构式为________。N、O、S三种元素的电负性由大到小的顺序为____________。
(2)铜离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。某化合物Y与Cu(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为＋1)结合形成图甲所示的离子。
①写出Cu(Ⅰ)的电子排布式：____________；
②该离子中含有化学键的类型有________(填序号)；

A．极性键

B．离子键

C．非极性键

D．配位键

③该离子中C原子的杂化方式有________。

(3)向氯化铜溶液中通入足量的二氧化硫，生成白色沉淀M，M的结构如图乙所示。写出该反应的离子方程式：_____________________________________
___________________________________。

[物质结构与性质]已知：A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等；B是短周期中原子半径最大的元素；C元素3p能级半充满；E是所在周期电负性最大的元素；F是第四周期未成对电子最多的元素。
试回答下列有关的问题：
（1）写出F元素的电子排布式：________________。
（2）已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子，则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为__________。
（3）已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子，一种为极性分子，属于极性分子的化合物的分子立体构型是________________。
（4）B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是________（写元素符号）。四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液，物质的量浓度相同时，pH由大到小的顺序是________________（写化学式）。
（5）由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中，阴、阳离子都具有球型对称结构，它们都可以看做刚性圆球，并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图：

晶胞中距离一个B＋最近的B＋有________个。若晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则E－的离子半径为________cm（用含NA与ρ的式子表达）。

[物质结构与性质]碳是形成化合物种类最多的元素。
(1)CH2=CH—C≡N是制备腈纶的原料，其分子中σ键和π键的个数之比为________(填最简整数比)，写出该分子中所有碳原子的杂化方式：________________。
(2)乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)的分子式均为C2H6O，但CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点，其原因是_______________________________。
(3)某元素位于第四周期Ⅷ族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同，则其基态原子的价层电子排布式为________________。
(4)碳化硅的结构与金刚石类似，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能。如图所示为碳化硅的晶胞(其中为碳原子，为硅原子)。每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有________个。设晶胞边长为a cm，密度为b g·cm－3，则阿伏加德罗常数可表示为________(用含a、b的式子表示)。

决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·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:　。 
组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是　　　　。 

共价键	C—C	C—N	C—S
键能/(kJ·mol^-1)	347	305	259

 
(2)C、—CH₃(甲基)、C都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法中正确的是(　　)
A.它们均由甲烷去掉一个氢原子所得
B.它们互为等电子体,碳原子均采取sp²杂化
C.C与NH₃、H₃O⁺互为等电子体,几何构型均为三角锥形
D.C中的碳原子采取sp²杂化,所有原子均共面
E.两个—CH₃(甲基)或一个C和一个C结合均可得到CH₃CH₃
(3)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越强,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　　　　。 
(4)某配合物的分子结构如下图所示,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

已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态;D原子L电子层上有2对成对电子;E⁺原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。
请填写下列空白。
(1)E元素基态原子的核外电子排布式为　。 
(2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为　　　　(填元素符号),其原因为　。 
(3)B₂A₄是重要的基本石油化工原料。B₂A₄分子中B原子轨道的杂化类型为　　　　;1 mol B₂A₄分子中含　　　　mol σ键。 
(4)已知D、E能形成晶胞如下图所示的两种化合物,化合物的化学式,甲为　　　　,乙为　　　　;高温时,甲易转化为乙的原因为　。