高中化学性质实验方案的设计试题

(12分)下表为长式周期表的一部分，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）。写出号元素的核外电子排布式_______________________________________;第一电离能的大小关系为________________(用元素符号表示)
（2）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右图（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）。

（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．易发生加成反应
C．含有4个σ键和1个π键	D．分子中所有原子处于同一个平面

（4）某元素的特征电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，该元素原子的价电子数为     ； 该元素与元素①形成的分子X在①与③形成的分子Y中的溶解度很大，其主要原因是                                         。

【选修3：物质结构与性质】
金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
（1）基态Ni原子的价电子（外围电子）排布式为                                  ；
（2）金属镍能与CO形成配合物Ni（CO）₄，写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式                           、                           ；
（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H₂发生加成反应。如①CH₂＝CH₂、②HC≡CH、③、④HCHO其中碳原子采取sp²杂化的分子有                    （填物质序号），HCHO分子的立体结构为                       形；
（4）Ni^2＋和Fe^2＋的半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO             FeO（填“＜”或“＞”）；
（5）金属镍与镧（La）形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为                                    ；

下列说法中错误的是（   ）

A．若XY4分子中X原子处于正四面体的中心，则XY4分子为非极性分子

B．C2H5OH与C2H5Br相比，前者的相对分子质量远小于后者，而沸点却远高于后者，其原因是前者的分子间存在氢键

C．CO2与SiO2晶体熔化时，所克服的微粒间相互作用相同

D．短周期元素离子aX^m+和bY^n^－具有相同的电子层结构，则a>b

决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
（1）已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能/kJ·mol^－1	I1	I2	I3	I4
A	578	1817	2745	11578
B	738	1451	7733	10540

A通常显     价，A的电负性        B的电负性（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）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

（3）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似（如右图所示），已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：

离子晶体	NaCl	KCl	CaO
晶格能/kJ·mol^－1	786	715	3401

则该4种离子晶体（不包括NaCl）熔点从高到低的顺序是：                 。
其中MgO晶体中一个Mg^2＋周围和它最邻近且等距离的Mg^2＋有       个。
（4）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，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             。
（5）某配合物的分子结构如右图所示，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、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A与B；C、D与E分别位于同一周期。A原子L层上有2对成对电子， B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C₃DB₆型离子晶体X,，CE、FA为电子数相同的离子晶体。
（1）写出A元素的基态原子价电子排布式            ；F离子电子排布式       。
（2）写出X的化学式                     
（3）试解释工业冶炼D不以DE₃而是以D₂A₃为原料的原因：                   。
（4）CE、FA的晶格能分别为786 KJ/mol l、3401KJ/mo，试分析导致两者晶格能差异的主要原因是：                                                             。
（5）F与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示：F与B形成离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为a g/cm³，则晶胞的体积是________________(只要求列出算式)。

著名化学家徐光宪获得2008年度“国家最高科学技术奖”，以表彰他在稀土萃取理论方面作出的贡献。稀土铈（Ce）元素主要存在于独居石中，金属铈在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应。已知：铈常见的化合价为+3和+4，氧化性：Ce⁴⁺>Fe³⁺。下列说法正确的是

A．铈（Ce）元素在自然界中主要以单质形式存在

B．铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为：Ce + 4HI = CeI4 + 2H2↑

C．用Ce（SO4）2溶液滴定硫酸亚铁溶液，其离子方程式为：Ce^4++2Fe^2+= Ce^3++2Fe^3+

D．四种稳定的核素、、、，它们互称为同位素

(10分)A、B、C、D、E、F、G七种元素的原子序数依次递增。已知：
①G的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；
②A是宇宙中含量最多的元素，B原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，C原子核外有三个未成对电子；
③D和E原子价电子排布式均为ns²np⁴；④F的单质是黄绿色气体。
请回答下列问题：
(1)G²⁺的核外电子排布式是                  。在[G(NH₃)₄]²⁺离子中，G²⁺与NH₃分子形成的是         键。
(2)与B、C形成的阴离子(BC^—)互为等电子体的微粒有          、         (分子和离子各写一种)。
(3)B与C形成的化合物中，下列判断正确的是           。
a．氢化物稳定性：B>C          b．氢化物沸点：B<C
c．最高价氧化物的水化物酸性：B<C         d．非金属性：B>C
(4)B、C、D第一电离能由小到大的顺序为                 (用元素符号作答)，B的一种氢化物相对分子质量为26，分子中的σ键与π键数目比为             。
(5)七种元素中，电负性最大的元素与B元素形成化合物电子式为         ，该物质的晶体属于         。

人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属被科学家预测为是钛(₂₂Ti)，它被誉为“未来世纪的金属”。试回答下列问题：
（1）铁元素位于元素周期表的　  　区；其基态原子的电子排布式为             　　。
（2）铜原子的价电子排布式为     ，画出配离子[Cu(H₂O)₄]²⁺中的配位键____ _______。
（3）二氧化碳分子的立体构形为          形，其中C原子的杂化方式为       杂化，二氧化碳分子中含有       个σ键和       个π键。
（4）氨分子属于        分子（填“极性”或“非极性”）；氨极易溶于水最主要的原因是氨分子和水分子之间可以形成       。
（5）下列元素的第一电离能最大的是（   ）
A．Be            B．C             C． N             D．O
（6）下列分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是 （   ）
A．XeF₂          B．BeCl₂          C．PCl₃           D．CHCl₃
（7）下列晶体中，熔点最高的是               　　。
A．金刚石     B．干冰        C．铝         D．氯化钠

（8）在Ti的化合物中，可以呈现+2、+3、+4三种化合价，其中以+4价的Ti最为稳定；偏钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如上图，它的化学式是　　   　　　。

氮元素可形成多种离子，如N^3—、N₃^—、NH₂^—、NH₄⁺、N₂H₅⁺、N₂H₆²⁺等。
（1）与N相邻的两种元素C、O，三者第一电离能由大到小为_______
（2）N≡N的键能为942 kJ·mol^-1，N－N单键的键能为247 kJ·mol^-1，说明N₂中的    键比     键稳定（填“σ”或“π”）。
（3）液态氨可电离出NH₂^－。NH₂^－的电子式为            。
（4）已知NH₄H为离子化合物，写出其与重水D₂O反应的生成物（加热）            ；Na₃N也为离子化合物，则Na₃N与水反应的化学方程式为                          ，反应类型为           。
（5）X⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N^3—形成的晶体结构如图所示。与同一个N^3—相连的X⁺ 有          个。X原子的基态电子排布式为_____________

（6）最近科学家研制出某元素Z与N元素形成的晶体ZN，已知ZN晶体具有与NaCl相似的晶体结构。下图是从ZN晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断符合ZN晶体结构图的是_______ 

A               B              C              D

 

(9分)原子序数依次增加的A、B、C、D、E、F六种常见元素中，A、B、C、D是短周期非金属元素，B、C、D同周期，E、F是第四周期的金属元素，F^＋的三个能层电子全充满。下表是主要化合价及原子半径数据：

	A	B	C	D	E	F
主要化合价	-1	-3  +5	-2  +6	-1  +7	+2	+1  +2
原子半径	0.071	0.11	0.102	0.099	0.197	0.117

（1）B、C、D三种元素第一电离能数值由小到大的顺序是             (填元素符号)；
（2）B的氢化物中心原子采取       杂化，空间构型是       形，是         分子(填“极性”或“非极性”)；
（3）F^2＋与NH₃ 形成配离子的结构式为                      ；往某种蓝色溶液中加入氨水，形成蓝色沉淀，继续加入氨水，难溶物溶解变成蓝色透明溶液，可得到含有上述配离子的配合物。写出沉淀溶解的离子方程式                               。
（4）A 、E两种元素形成晶体晶胞是下图中的       (填①、②、③或④)；

①                 ②               ③                ④               
（5）如图四条折线分别表示ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族元素气态氢化物沸点变化，请选出C的氢化物所在的折线      （填n、m、x或y）。

( 12分)有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请回答问题。

A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素

B元素原子的核外p电子数比s电子数少1

C原子的第一至第四电离能分别是: I1=738kJ/mol  I2 =" 1451" kJ/mol  I3 = 7733kJ/mol  I4 = 10540kJ/mol

D原子核外所有p轨道全满或半满

E元素的主族序数与周期数的差为4

F是前四周期中电负性最小的元素

G在周期表的第八列

（1）已知BA₅ 为离子化合物，是由    、    两种微粒构成的（填化学符号）。
（2）B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有   个方向，原子轨道呈      形。
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布为，
该同学所画的电子排布图违背了                               。
（4）G位于       族，G³⁺价电子排布式为                。GE₃常温下为固体，熔点，沸点，在以上升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断GE₃的晶体类型为________________。
（5）DE₃ 中心原子的杂化方式为         ，其空间构型为            。
（6）前四周期中与F同一族的所有元素分别与E元素形成化合物，其晶体的熔点由高到低的排列顺序为（写化学式）                        ，原因是                                                                    

已知元素A、B、C、D和E的原子序数依次增大。A、B、C、D四种元素核电荷数均小于20，A、B同主族；B、C、D元素的基态原子具有相同的能层数，它们的基态原子中p能级上未成对电子数分别为1、3、1；E是周期表中（除放射性元素外）第一电离能最小的元素。回答下列问题：
（1）写出下列元素的符号：A       、E       。
（2）C元素的价电子排布图为：                            ；
该排布遵循的原理主要有：                                        （答完整得分）。
（3）C、D元素形成的化合物主要有：          （填化学式，答完整得分）；其中相对分子质量较小的分子为      分子（填“极性”或“非极性”），该分子的空间构型为        ，中心原子的杂化方式是       。
（4）化合物BD₃的熔点190℃、沸点182.7℃，那么BD₃的晶体类型为     ；事实上，在BD₃的化合物中往往以B₂D₆的形式存在，该形式的存在是由于     形成的。（选填“氢键”、“范德华力”、“离子键”、“配位键”）
（5）下图为几种晶胞（或晶胞的1/8）示意图，其中和代表两种不同的粒子。E与D形成的化合物的晶胞是下列中的  （填序号），在该晶胞中阳离子的配位数为  。

已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1～18列中的第7列元素。，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如图。
请回答：
(1)A元素的名称是________；
(2)B的元素符号是________，C的元素符号是________，B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高，其原因是________________；
(3)E属元素周期表中第________周期，第________族的元素，其元素名称是________，它的＋2价离子的电子排布式为________________；
(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为a g·cm^-3，则晶胞的体积是________(只要求列出算式)。

U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W₂中燃烧的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z₃W₄具有磁性。U的单质在W₂中燃烧可生成UW和UW₂两种气体。X的单质是一种金属，该金属在UW₂中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。
请回答下列问题：
（1）V的单质分子的结构式为_______________；XW的电子式为____________；
Y元素在周期表中的位置是___________              __。
（2）U元素形成的同素异形体的晶体类型可能是（填序号）             。
①原子晶体   ②离子晶体   ③分子晶体   ④金属晶体
（3）U、V、W形成的10电子氢化物中，U、V的氢化物沸点较低的是（写化学式）____________；V、W的氢化物分子结合H^＋能力较强的是（写化学式）______________；U的氢化物的标准燃烧热为-890.31kJ·mol^-1，请写出其燃烧的热化学方程式：                             
（4）YW₂气体通人BaCl₂和HNO₃的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体VW，有关反应的离子方程式为__________________________________________，由此可知VW和YW₂还原性较强的是（写化学式）______________________________。

（1）在配合物Fe(SCN)²⁺中，提供空轨道接受孤对电子的微粒是_________    __，[Cu(H₂O)₄]²⁺名称为               ，画出该配离子中的配位键__________ _______。
（2）根据VSEPR预测HCN的空间结构为                    形，其中C原子用于形成σ键的是           个            轨道，用于形成π键的是          个          轨道。
（3）根据甲醛的分子结构特点推测俗称光气的二氯甲醛分子（COCl₂）结构式为                 ，中心原子杂化方式为           ，空间结构为            形。
（4）按要求写出仅由第三周期非金属元素的原子构成且中心原子通过sp³杂化形成分子的化学式（各写一种）：
正四面体分子____         _，三角锥形分子____      ____，V形分子_____ ____。