高中化学维生素在人体中的作用填空题

(8分)钛（Ti）被誉为“21世纪的金属”。工业上将TiO₂与焦炭混合，通入Cl₂高温下制得TiCl₄；再将TiCl₄提纯后，在氩气保护下与镁高温反应制得Ti。其反应如下：
①TiO₂＋2Cl₂＋2CTiCl₄＋2CO    
②TiCl₄＋2MgTi＋2MgCl₂
回答下列问题：
（1）Ti元素原子的电子排布式为_____________________；
（2）写出与CO互为等电子体的分子__________________；
（3）已知TiCl₄在通常情况下是无色液体，熔点为–37℃，沸点为136℃；TiCl₄在潮湿空气中易水解产生白雾，同时产生H₂TiO₃固体。
①TiCl₄为______化合物(填“离子”或“共价”)（已知电负性：Ti—1.5，Cl—3.0）；
②TiCl₄分子为正四面体形，则Ti为________杂化；
③配离子[TiCl(H₂O)₅]^2＋的中心离子化合价为   ，中心离子配位数为   ；
（4）TiCl₄在潮湿空气中水解的化学方程式为_____________________________________。

短周期元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。
（1）Y位于元素周期表中第___________周期第_______________族；
（2）写出X的质量分数为60%的化合物的化学式__________，该分子中中心原子采取______杂化，分子的空间构型为___________________；
（3）由元素氢、X、Y三种元素形成两种常见化合物的水溶液均呈酸性，试分别写出它们其分子式________、________，并比较它们酸性强弱：________________。

短周期元素D、E、X、Y、Z原子序数逐渐增大。它们的最简氢化物分子的空间构型依次是正四面体、三角锥形、正四面体、角形(V形)、直线形。回答下列问题：
（1）Z的价电子排布式为________________，EZ₃分子的空间构型为_____________________；
（2）X与Z构成的分子是_________分子(填“极性”或“非极性”)。
（3）D和Y形成的化合物，其分子中的共价键为__________共价键（填“极性”或“非极性”），该分子中D原子的杂化方式为____________。
（4）写出一个验证Y与Z的非金属性强弱的离子反应方程式_________________________；
（5）金属镁和E的单质在高温下反应得到的产物与水反应生成两种碱性物质，该反应的化学方程式是_________。

【原创】(15分)X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Z为地壳中含量最多的元素，R与X同主族；Y、R、Q最外层电子数之和为8，M的单质黄绿色有害气体。请回答下列问题：
（1）R在元素周期表中的位置为________________。
（2）Z、Q、M简单离子半径由大到小的顺序为（写元素符号）_________________________。
（3）X、Y、Z三种元素形成盐类化合物的水溶液呈酸性的原因：_________________________。（用离子方程式表示），溶液中所含离子溶液由大到小的顺序为                         _。
（4）YX₄M的电子式为___       __，Q₃Z₂与水反应的化学方程式为                   。
（5）X、Z两元素能形成的原子个数比为1:1的化合物中含有的化学键为     和     。（填“离子键”或“极性共价键”或“非极性共价键”。）
（6）M的单质与R的最高价氧化物水化物反应的离子方程式为__________________。

[选考—物质结构与性质]
三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在半导体加工、太阳能电池和液晶显示器制造中得到广泛应用．NF₃是一种三角锥型分子，键角102°，沸点-129℃；可在铜的催化作用下由F₂和过量NH₃反应得到：
（1）上述化学方程式中的5种物质所含的化学键类型有                （填序号）．
a．离子键          b．共价键          c．配位键           d．金属键
（2）与铜属于同一周期，且未成对价电子数最多的元素基态原子价电子排布式为       ．
（3）NF₃的沸点比NH₃的沸点（-33℃）低得多的主要原因是_____________________．
（4）理论上HF、NaAlO₂和NaCl按6∶1∶2的物质的量之比恰好反应生成HCl、H₂O和一种微溶于水的重要原料，该物质含有三种元素，在金属铝的冶炼中有重要作用．该物质为配合物，其中心离子是______________，配位数为_______________．
（5）根据下列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：kJ·mol^-1），回答下面各题：

①在周期表中，最可能处于同一族的是           和             ．
②T元素最可能是            （填“s”、“p”、“d”、“ds”等）区元素．若T为第二周期元素，F是第三周期元素中原子半径最小的元素，则T、F形成化合物的空间构型为              ，其中心原子的杂化轨道类型为             ．

氢是宇宙中最丰富的元素，为一切元素之源。
23.H原子的电子排布式是“1s¹”，该式子未表明电子运动状态的方面是   （选填编号）。
a．电子层                  b．电子亚层  
c．电子云的伸展方向        d．电子的自旋
24.金属锂与氢气在一定条件下能直接化合生成 LiH，以下事实能说明LiH是离子化合物的是    （选填编号）。
a．H为-1价         b．熔融状态能导电        c．加热到600℃不分解
LiH的电子式为       。
核外有2个电子的简单阴、阳离子有若干种，试比较它们半径的大小                   。
25.非金属元素R的气态氢化物的化学式为H_8-nR，则R的最高氧化物的化学式为           。
26.根据下表中的键能数据，写出氮气、氢气合成氨气的热化学方程式                    。
在合成氨的工业生产中，科学家在努力寻找活性温度更低的新催化剂，简述其意义                。

共价键	键能(KJ/ mol）
N≡N	946
H－H	436
H－N	391

27.钯（Pd）是优良的储氢金属：2Pd(s)+xH₂(g)2PdHx (s) +Q(Q＞0)
通常状况下，x的最大值为0.8，为使x＞0.8可采取的措施是                     ；为使PdHx产生H原子并在固体中快速流动，可采取的措施是    （选填编号）。
a.升温        b．减压          c．及时移走金属钯

（1）氧元素的氢化物除H₂O外，还有H₂O₂；碳元素的氢化物除CH₄外，还有C₂H₆；氮元素的氢化物除NH₃外，还有含2个氮原子的分子的化学式为      ，其沸点比氨气   （填“高”或“低”），该氢化物与足量盐酸反应的化学反应方程式为             。
（2）类似于碳原子，氮原子间也可形成链状结构。某链状结构氮氢化合物中，氮原子间只以N-N单键形式连接形成氢化物。该系列氮氢化合物化学通式为      （n表示氮原子个数）。
（3）生活中广泛使用烃类物质（C_mH_n）燃料，火箭发射时的高能燃料常用氮氢化合物，比如肼N₂H₄。2014年10月31日在测试飞行时坠毁的维珍银河公司“太空船2号”商业载人飞船用N₂H₄燃料，但助燃剂选择不当据说是事故原因之一。经分析该助燃剂分子由氮、氧原子组成，分子中原子最外层电子总数和CO₂分子中原子最外层电子总数相同。该助燃剂的化学式为      。上述燃烧反应产物绿色、环保，书写该燃烧反应的化学方程式为            。
（4）分子式为N₄的氮元素同素异形体，结构等同于白磷，N₄中每个原子满足最外层8e^-结构。则1molN₄中含有    对共用电子对。已知NH₃、-NH₂、、一定条件下都可以和H⁺结合。则N₄和足量的H⁺反应生成的粒子的化学式为         。化学家发现一种化学式为N₄H₄的离子化合物，一定条件下1mol N₄H₄熔融电离生成两种离子，其中一种为NH₄⁺，则该物质熔融时的电离方程式为         。

[化学——选修3：物质结构与性质](15分)氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：
（1）①NH₃分子的空间构型是_______________；
②化合物NF₃为      分子(填“极性”或“非极性”)，若其沸点为－129 ℃，则其晶体类型为       。
（2）已知尿素的结构式为：，
①基态氮原子的价电子排布图是_________________。
②其中C、N、O三种元素的电负性由大到小顺序是                        。
③尿素分子中C和N原子的杂化方式分别是            、               。
（3）①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。N₂H₄分子的电子式为___________。
②肼可用作火箭燃料， 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

W、X、Y和Z都是周期表中前20号元素，已知：
①W的阳离子与Y的阴离子具有相同的核外电子排布，且能形成组成为WY的化合物；
②Y和Z属同主族元素，它们能形成两种常见化合物；
③X和Z属同周期元素。它们能形成两种气态化合物；
④W和X能形成组成为WX₂的化合物；
⑤X和Y不在同一周期，它们能形成组成为XY₂的化合物。请回答：
（1）W元素的名称是         ；Z元素在周期表中的位置               。
（2）化合物XY₂和WX₂的电子式分别是             和               。
（3）X与Z，Y与Z可以形成同类化合物XZ₂和YZ₂；该类化合物按性质分类，叫           。
（4）WX₂与Z的氢化物反应可生成一种焊接、切割金属的原料气，反应的化学方程式：       。

（1）下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。

①由X、Y形成的既含离子键又含共价键的物质的电子式：           
②实验室制备N单质的离子反应方程式：           
（2）CaCO₃是一种难溶物质，其Ksp＝2.8×10^－9。现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2.8×10^－5mol／L，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为            。
（3）羟胺(NH₂OH) 可看成是氨分子内的l 个氢原子被羟基取代的产物，常用作还原剂，其水溶液显弱碱性。NH₂OH 的水溶液呈弱碱性的原理与NH₃的水溶液相似，用电离方程式表示NH₂OH 在水溶液中显碱性的原因                                          。
（4）“甲醇-空气”绿色燃料电池的工作原理示意图

写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式              ，利用该电池电解1L 0．5mol/L的CuSO₄溶液，当消耗560mLO₂（标准状况下）时，电解后溶液的pH＝   （溶液电解前后体积的变化忽略不计）。

（本题共12分）氢是宇宙中最丰富的元素，为一切元素之源。
23.H原子的电子排布式是“1s¹”，该式子未表明电子运动状态的方面是   （选填编号）。
A.电子层                     B．电子亚层  
C．电子云的伸展方向          D.电子的自旋
24.金属锂与氢气在一定条件下能直接化合生成 LiH，以下事实能说明LiH是离子化合物的是      （选填编号）。
A．H为-1价         B．熔融状态能导电           C．加热到600℃不分解
LiH的电子式为       。核外有2个电子的简单阴、阳离子有若干种，试比较它们半径的大小         。
25.非金属元素R的气态氢化物的化学式为H_8-nR，则R的最高氧化物的化学式为           。
26.根据下表中的键能数据，写出氮气、氢气合成氨气的热化学方程式               。在合成氨的工业生产中，科学家在努力寻找活性温度更低的新催化剂，简述其意义                 。

共价键	键能(KJ/ mol）
N≡N	946
H－H	436
H－N	391

27.钯（Pd）是优良的储氢金属：2Pd(s)+xH₂(g)2PdHx (s)∆H=－Q(Q＞0)
通常状况下，x的最大值为0.8，为使x＞0.8可采取的措施是                     ；为使PdHx产生H原子并在固体中快速流动，可采取的措施是    （选填编号）。
A.升温         B．减压         C．及时移走金属钯

（选考）【化学——物质结构与性质】
太阳能电池常用材料除单晶硅，还有铜铟镓硒等化合物。
（1）镓的基态原子的电子排布式是                 。
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为            （用元素符号表示）________。
（3）气态SeO₃分子的立体构型为________。
（4）硅烷(Si_nH_2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是：_________________________________。

（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能与水反应生成[B(OH)₄]^－而体现一元弱酸的性质，则[B(OH)₄]^－中B的 原子杂化类型为        ；
（6）金属Cu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，反应的离子方程式为                                                      ；
（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为_____________，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为______________________ g·cm^-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为N_A）。

铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质、合金及其化合物在生产生活中的应用日趋广泛，铝土矿是生产铝及其化合物的重要原料。
（1）铝元素在元素周期表中的位置是               。
（2）铝电池性能优越，铝一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注，其原理如图所示。

①该电池的总反应化学方程式为              ；
②电池中NaCl的作用是                。
③以铝一空气电池为电源电解KI溶液制取KIO₃（石墨为电极材料）时，电解过程中阳极的电极反应式为                            。
④某铝一空气电池的效率为50%，若用其作电源电解500mL的饱和NaCl溶液，电解结束后，所得溶液（假设溶液电解前后体积不变）中NaOH的浓度为0.3 mol·L^－1，则该过程中消耗铝的质量为          
（3）氯化铝广泛用于有机合成和石油工业的催化剂，聚氯化铝也被用于城市污水处理。
①氯化铝在加热条件下易升华，气态氯化铝的化学式为Al₂Cl₆，每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构，则其结构式为               。
②将铝土矿粉与碳粉混合后加热并通入氯气，可得到氯化铝，同时生成CO，写出该反应的化学方程式    。

已知X，Y，Z，W四种短周期元素的原子序数依次增大，其中X与Y、Z、W所形成的常见化合物（10e或18e）在常温下均为气态，在元素周期表中Z与W相邻，Y的最高价氧化物的水化物与其氢化物反应生成盐，且Y的核电荷数与W的最外层电子数相同。
（1）Z离子的结构示意图是                         。
（2）X、Y、W可组成一种化合物，原子个数比为4:1:1，该化合物的化学式是                ，其中含有的化学键有                                       。
（3）X与Y所形成的分子的电子式为              ，它比同主族其他元素的氢化物沸点高的原因是                                                                                   。
（4）请设计一个简单的实验，说明Z、W两种元素非金属性的强弱，写出实验方法和现象：             。

A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期主族元素。A元素可形成多种同素异形体，其中一种是自然界最硬的物质；B的原子半径在短周期主族元素中最大；C原子核外电子占据7个不同的原子轨道；D的单质在常温常压下是淡黄色固体。
（1）E在元素周期表中的位置        ；B的基态原子核外电子排布式为            。
（2）A、D、E中电负性最大的是     （填元素符号）；B、C两元素第一电离能较大的是           （填元素符号）。
（3）A和D两元素非金属性较强的是    （填元素符号），写出能证明该结论的一个事实依据       。
（4）化合物AD₂分子中共有   个键和___个键，AD₂分子的空间构型是              。
（5）C与E形成的化合物在常温下为白色固体，熔点为190℃，沸点为182．7℃，在177．8℃升华，推测此化合物为            晶体。工业上制取上述无水化合物方法如下：C的氧化物与A、E的单质在高温条件下反应，已知每消耗12kgA的单质，过程中转移2×l0³mol e^－，写出相应反应的化学方程式：                 。