高中化学维生素在人体中的作用试题

【化学选修3—物质结构与性质】A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次增大的前四周期元素。A、F原子的最外层电子数均等于其周期序数．F原子的电子层数是A的3倍； B原子核外电子分处3个不同能级。且每个能级上排布的电子数相同；A与C形成的最简单分子为三角锥形；D原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数；E原子核外每个原子轨道上的电子都已成对．E与F同周期；G的原子序数等于A、C、D、F 四种元素原子序数之和。
（1）写出B的基态原子的核外电子排布图             ；回答E与F原子的第一电离能的大小关系怎样，原因是                    ；
（2）C₃^－是一种弱酸根离子，请写出两种与C₃^－互为等电子体的分子的化学式           ，            ；
（3）A与D形成的A₂D₂分子中D原子的杂化类型为           杂化，A与C形成的最简单分子易溶于水的原因                          ；
（4）G的晶体中原子按           （填“ABABAB”或“ABCABCABC”）的方式堆积而成，G的晶体堆积模型名称                 ；
（5）G的晶体中G原子的配位数为          ，空间利用率为             ；
（6）元素G的一种氯化物的晶胞如图所示，该氯化物的化学式              ，两种微粒间最短距离为460.0 pm，晶体密度为            g/cm³。（列式表示）

据2014年1月17日网易报道，意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧化离子作用，制出了新型的氧分子O₄，它的结构很复杂，可能具有与S₄相似的长方形结构，是一种高能量分子。

（1）下列有关O₄的说法正确的是：

A．O4分子内存在极性共价键

B．合成O4的反应可看作核聚变反应，即不属于化学变化

C．O4与O3、O2都是氧的同素异形体

D．O4不可用作氧化剂

（2）制备含O₂^-、O₂^2-甚至O₂⁺的化合物都是可能的，通常它们是在氧分子进行下列各种反应时生成的：上述反应中，            （填序号）相当于氧分子的氧化；             （填序号）相当于氧分子的还原。
（3）写出O₂^2—的电子式：          
（4）O₂[PtF₆]是一种含有O₂⁺的化合物，请写出一种含有O₂^-的氧化物的化学式：______________。

氮元素可以形成多种分子和离子，如NH₃、N₂H₄、N₂^-、NH₄⁺、N₂H₆²⁺等。回答以下问题：
（1）N的基态原子中，有_________个运动状态不同的未成对电子；
（2）某元素原子与N₃^-含有相同的电子数，其基态原子的价电子排布图是____________；
（3）NH₃、N₂H₄、NH₄⁺、N₂H₆²⁺四种微粒中，同种微粒间能形成氢键的有_________；不能作为配位体的有_______；
（4）纯叠氮酸HN₃在常温下是一种液体，沸点较高，为308.8K，主要原因是_______；
（5）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．
①N₂H₄分子中氮原子的杂化类型是_________；
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）
若该反应中有4mol N-H键断裂，则形成的π键有_________mol；
（6）肼能与硫酸反应生成N₂H₆SO₄．N₂H₆SO₄化合物类型与硫酸铵相同，则N₂H₆SO₄内微粒间作用力不存在_________（填标号）
a．离子键   b．共价键    c．配位键    d．范德华力

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．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）Cu⁺基态的电子排布式可表示为____________。
（2）1mol甲醛(HCHO)中含有的σ键数目为______________。
（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（如图），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为______________。这两种不同化合物的化学式分别为________________、_______________。

（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生成铜氨离子Cu(NH₃)₄²⁺，①反应的离子方程式为_________；②[Cu(NH₃)₄]²⁺中存在的化学键类型有_______(填序号)。

A．配位键

B．离子键

C．极性共价键

D．非极性共价键

（5）金属铍与氯气也可以形成化合物，在气态二氯化铍中有单体BeCl₂和二聚体(BeCl₂)₂；在晶体中变形成多聚体(BeCl₂)n。试画出各种存在形式的结构式，并指出对应Be原子的杂化轨道类型。
结构式_________杂化轨道类型________
结构式_________杂化轨道类型________
结构式_________杂化轨道类型________

今有_aX、_bY、_cZ三种元素。已知：①各原子序数a、b、c均小于20，且a+b+c＝25； ②元素Y的原子价电子构型为ns²np^n＋2； ③X和Y在不同条件下可形成X₂Y和X₂Y₂两种化合物，Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY₂两种化合物； ④Z的硫化物的相对分子质量与Z氯化物的相对分子质量之比为38︰77。回答下列问题：
（1）X：        （写元素名称）；Z的价电子排布图为：                              。
（2）X₂Y₂的电子式           ，属于         化合物（填“离子”或“共价”）。
（3）Z的硫化物的VSEPR模型为            ，分子空间构型为             ；Z的氯化物的VSEPR模型和分子空间构型分别是           、            ，其中Z原子分别以             杂化轨道成键，根据原子轨道成键方式分，Z的硫化物分子中含有的键的种类及数目是                 、                。

原子总数相同、电子总数或价电子总数相同的互为等电子体，等电子体具有结构相似的特征，下列各对粒子中，空间结构相似的是（    ）
①CS₂与NO₂         ②CO₂与N₂O        ③SO₂与O₃     ④PCl₃与BF₃

A．①②③

B．③④

C．②③④

D．②③

CaC₂可用于固氮：CaC₂＋N₂CaCN₂＋C，CaCN₂(氰氨化钙)和水反应可生成NH₃。
（1）写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：                          。
（2）C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是             。
（3）NH₃中N原子的杂化方式为        ；根据价层电子对互斥理论推测CO₃^2－的空间构型为        。
（4）CaCN₂中阴离子为CN₂^2－，与CN₂^2－互为等电子体的分子有         （填写一种化学式即可）；写出CaCN₂水解反应的化学方程式

氨和水都是常用的试剂。请回答下列问题：
（1）氮元素在元素周期表中的位置是             ；基态氮原子的核外电子中，未成对电子数与成对电子数之比为____________。
（2）NH₃分子可结合一个H^＋形成铵根离子(NH)。
①NH₃分子中N原子的杂化类型是____________。
②NH₃分子与H^＋结合的过程中未发生改变的是____________(填选项字母)。
A．微粒的空间结构    B．N原子的杂化类型    C．H—N—H的键角
（3）将氨气通入CuSO₄溶液中，产生蓝色沉淀，继续通过量氨气，沉淀溶解，得到蓝色透明溶液。[Cu(H₂O)₆]^2＋(水合铜离子)和[Cu(NH₃)₄]^2＋中共同含有的化学键类型是             。生成蓝色沉淀的离子方程式是                    。

X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z基态原子核外有三个未成对电子，Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形，Q的各级电离能如下表，W与R是同族元素。

Q	I1	I2	I3	I4	I5	…
电离能(kJ/mol)	496	4562	6912	9543	13353	…

回答下列有关问题：
（1）W原子的价电子排布图为______________________。
（2）化合物X ₂W₂的电子式_________，化合物XYZ的结构式__________。
（3）相同条件下，YW₂、RW₂两者在水中的溶解度较大的是          （写分子式），原因是              。
（4）RW₃分子中的键角___________，RW₃^2-分子的立体构型是_______________形。
（5）X、Z、W、三种元素所形成的常见离子化合物的化学式为          ，YW₂中的化学键类型为         共价键（填“极性”或“非极性”），根据等电子原理，指出与YW互为等电子体且含有Z原子的微粒有         (要求写一种即可)。

二氧化氯（ClO₂）是国际公认高效、安全的杀菌、保鲜剂，是氯制剂的理想替代品。工业上制备ClO₂的方法很多，NaClO₃和NaClO₂是制取ClO₂的常见原料。
完成下列填空：
（1）以下反应是制备ClO₂的一种方法：H₂C₂O₄ + 2 NaClO₃ + H₂SO₄  → Na₂SO₄ + 2 CO₂↑ + 2 ClO₂↑ + 2 H₂O，上述反应物中属于第三周期的元素的原子半径大小顺序是__________；其中原子半径最大元素的原子，其核外有            种不同能量的电子。
（2）ClO₂的分子构型为“V”形，则ClO₂是______________（选填“极性”、“非极性”）分子，其在水中的溶解度比氯气__________（选填“大”、“小”、“一样”）。
（3）ClO₂具有强氧化性，若ClO₂和Cl₂在消毒时自身均被还原为Cl^-，ClO₂的消毒能力是等质量Cl₂的___________倍（保留2位小数）。
（4）若以NaClO₂为原料制取ClO₂，需要加入具有________（填“氧化”、“还原”）性的物质。
（5）工业上将氯碱工业和制取NaClO₃联合进行。研究发现，电解时，不同反应环境下的总反应分别为：
4 NaCl + 18 H₂O → 4 NaClO₃ + 3 O₂↑+ 18 H₂↑（中性环境）
NaCl + 3 H₂O → NaClO₃ + 3 H₂↑（微酸性环境）
①电解时，氢气在__________极产生。
②更有利于工业生产NaClO₃的反应环境是___________，理由__________________。

乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC₂与水反应生成乙炔。
（1）CaC₂中C2- 2与O2+ 2、N₂互为等电子体，O2+ 2的电子式可表示为              ；1mol O2+ 2中含有的键为             mol。
（2）将乙炔通入[Cu(NH₃)₂]Cl溶液生成Cu₂C₂红棕色沉淀。Cu⁺基态核外电子排布式为                。
（3）乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H₂C=CH-C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是               、                。
（4）CaC₂晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如右图所示），但CaC₂晶体中有哑铃形的C2- 2存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC₂晶体中1个Ca²⁺周围距离相等且最近的C2- 2数目为              。

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）按电子排布，可把周期表中的元素划分成5个区，请在上图中划出区域并注明。
（2）表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子名称为      ；③和⑦形成的一种常见溶剂的化学式为        ，其立体构型为__________，键角为______。
（3）某元素原子的价电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，该元素原子的最外电子层上孤电子对数为       ；该元素与元素①形成的最简单分子X属于       分子(填“极性”或“非极性”)。
（4）元素④的第一电离能          元素⑤(选填“＞”、“＝”、“＜”)的第一电离能；元素⑥的电负性       元素⑦(选填“＞”、“＝”、“＜”)的电负性。
（5）元素⑥和①形成的化合物的结构式为                     ; 元素⑨的基态原子核外电子排布式是            。
（6）某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素②与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，B、C相邻且同周期，C原子中含有8种运动状态不同的电子。A、C能形成两种化合物甲和乙，原子个数比分别为2∶1和1∶1，甲为常见的溶剂。D是地壳中含量最多的金属元素。E元素为同周期电负性最大的元素。D和E可形成化合物丙。F为第四周期未成对电子数最多的元素。请回答下列问题：
（1）写出F基态原子的外围电子排布式                            。
（2）B和C比较，第一电离能较大的元素是              （填元素符号）。
（3）甲、乙两分子中含有非极性共价键的是                （填分子式）。
（4）已知化合物丙熔点190℃，沸点183℃，结构如右图所示。

①丙属于                 晶体。
②丙含有的作用力有             （填序号）。

A 离子键   B 共价键   C 金属键
D 配位键   E 范德华力
（5）F³⁺与元素A、C、E构成配合物戊，在含有0. 1mol戊的溶液中加入过量AgNO₃溶液，经过滤、洗涤、干燥后，得到28.7g白色沉淀。已知该配合物的配位数为6，则戊的化学式为                  。
（6）三聚氰胺(结构如右图)由于其含氮量高被不法奶农添加到牛奶中来“提高”蛋白质的含量，造成全国许多婴幼儿因食用这种奶粉而患肾结石。三聚氰胺中N原子的杂化类型是                 。

X、Y、Z、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期主族元素。X元素原子的质子数等于其电子层数；Y的基态原子核外电子有5种不同的运动状态；Z与T同主族且原子序数T是Z的两倍；R元素的原子半径在短周期主族元素中最大。请回答下列问题：
（1）Z的基态原子电子排布式为_______；TZ₃^2-离子的空间构型为_______。
（2）T、U的最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序为__________(填化学式)。
（3）化合物RU的晶体类型为           ；已知RU晶胞体积为Vcm³，RU的摩尔质量为M g/mol则该晶体密度p=          (用含V、M的式子表示)。
（4）将Y₂X₆气体通人H₂0中反应生成一种酸和一种单质，该反应的化学方程式是             。(已知：Y的电负性为2.0，X的电负性为2.1)

以下微粒含配位键的是(   )
①N₂H₅⁺ ②CH₄ ③OH^－④NH₄⁺ ⑤Fe(CO)₃ ⑥Fe(SCN)₃ ⑦H₃O^＋⑧[Ag(NH₃)₂]OH

A．①④⑥⑦⑧

B．③④⑤⑥⑦

C．①④⑤⑥⑦⑧

D．全部