高中化学性质实验方案的设计试题

I．下列说法中正确的是         。

A．第一电离能由大到小的顺序为O>N>C

B．由于C和O互为等电子体，所以可以推断O的电子式为

C．根据岩浆晶出规则，Ca0比Mg0更容易在岩浆冷却过程中先结晶

D．液态HF通常也可以写成（HF）n的形式，是因为液态HF分子间存在氢键

Ⅱ．（1）兰聚氰胺分子的结构简式如图所示，则其中氮原子轨道杂化类型是       ，l mol三聚氰胺分子中含        mol键。

（2）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M层电子排布式为____   。
（3）过渡金属配合物Ni（ CO）_n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=____  。
（4）碳化硅的晶胞结构（如右图）与金刚石类似（其中“●”为碳原子，“○”为硅原子）。图中“●”点构成的堆积方式与下列图式中          所表示的堆积方式相同。


（5）碳化硅的结构中，与碳原子距离最近且相等的碳原子有         个。设晶胞边长为a cm，碳原子直径为b cm，硅原子直径为c cm，则该晶胞的空间利用率为      （用含a、b、c的式子表示）。

太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGS（CIS中掺入Ga）等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。
（1）亚铜离子（Cu⁺）基态时的价电子排布式表示为                  。
（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）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。
①[B(OH)₄]^－中B的原子杂化类型为                     ；
②不考虑空间构型，[B(OH)₄]^－的结构可用示意图表示为                    。
（4）单晶硅的结构与金刚石结构相似，若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键，则得右图所示的金刚砂（SiC）结构；若在晶体硅所有Si—Si键中插入O原子即得SiO₂晶体。

①在SiC中，每个C原子周围最近的C原子数目为                   ；
②判断a. SiO₂，b.干冰，c.冰3种晶体的熔点从小到大的顺序是        （填序号）。

W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素，且原子序数依次增大。W原子核外有2个未成对电子，Q是电负性最大的元素，R元素的原子核外的未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍。请回答下列问题（答题时，W、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示）：
（l）W、Y、Z 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为    。在上述三种元素的原子中，写出与WZ₂互为等电子体的分子式            。
（2）已知Y₂Q₂分子存在如下所示的两种结构（球棍模型，短线不一定代表单键）

该分子中Y原子的杂化方式是          杂化。
（3）W^2-₂阴离子的电子式为       ，Z原子最外层电子排布式为            。
（4）YQ₃分子的空间构型为         ，Y和Q两元素的氢化物的沸点相比较，高者是    （写分子式）．往硫酸铜溶液中通入过量的YH₃（Y的氢化物分子式），可生成配离子[Cu（YH₃）₄]²⁺，但YQ₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是                            。
（5）科学家通过X射线探明RZ的晶体结构与NaCl晶体结构相似。那么在RZ晶体中距离R²⁺最近且等距离的R²⁺有    个。若在RZ晶体中阴阳离子间最近距离为a cm，晶体密度为ρg/cm³，则阿伏伽德罗常数N_A的表达式为      mol^-1。
（6）已知非整数比化合物R_0.95Z，其晶体结构与NaCI相似，但由于R、Z离子个数比小于1:1，故晶体存在缺陷。R_0.95Z可表示为（   ）

下表是元素周期表的一部分，其中A—G分别代表一种元素。   

请根据表中所列元素，回答下列问题：
（1）所列元素中第一电离能最小的是       （填元素符号）；D元素原子核外有    种不同运动状态的电子；基态原子的价电子层中，未成对电子数最多的元素是     （填元素符号）。 
（2）AC₂分子的空间构型是       ，该分子中A原子的杂化方式为      。
（3）B的气态氢化物在水中的溶解度远大于A、C的气态氢化物的溶解度，原因是       。
（4）基态G²⁺的核外电子排布式是     ，乙二胺（结构简式为H₂N—CH₂一CH₂—NH₂）分子中的碳原子的杂化方式为     ，G²⁺与乙二胺可形成配离子该配离子中含有的化学键类型有       （填字母编号）。
a．配位键  b．极性键  c．离子键  d．非极性键
（5）化合物EF[F（AB）₆]是一种常见的蓝笆晶体，其中的AB^—与B₂为等电子体，则、AB^—的电子式为   。下图为该蓝色晶体晶胞的（E⁺未画出），该蓝色晶体的一个晶胞中E⁺的个数为    个。

太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGS（CIS中掺人Ga）等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。
（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）H₂Se的酸性比H₂S____（填“强”或“弱”）。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，其原因是____，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。在晶脆中，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（已知lpm=10^-12m，只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加塞罗常数为N_A）。

锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu₄O(PO₄)₂，可通过下列反应制备：
2Na₃PO₄+4CuSO₄+2NH₃·H₂O=Cu₄O(PO₄)₂↓+3Na₂SO₄+(NH₄)₂SO₄+H₂O
（1）写出基态Cu²⁺的核外电子排布式：   。
（2）PO₄^3—的空间构型是   。
（3）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分子中氮原子轨道的杂化类型是   。
（4）胆矾CuSO₄·5H₂O的结构示意图如下，其含有的微粒间作用力有   。（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
（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)₄]^2-，则1 mol CN^-中含有的π键的数目为   。
（6）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为   。

根据元素周期表中第四周期元素的相关知识，回答下列问题：
（1）第四周期元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有________种；写出Cu⁺的核外电子排布式________。
（2）按电子排布，可将周期表里的元素划分成五个区域，第四周期元素中属于s区的元素有________种，属于d区的元素有________种。
（3）CaO晶胞如右图所示，CaO晶体中Ca²⁺的配位数为________；CaO的焰色反应为砖红色，许多金属或它们的化合物都可以发生焰色反应，其原因是________________

（4）由叠氮化钾(KN₃)热分解可得纯N₂：2KN₃(s)=2K(l)+3N₂(g)，下列有关说法正确的是________(填选项字母）。

A．NaN3与KN3结构类似，前者晶格能较小

B．晶体钾的晶胞结构如图所示：，每个晶胞中分摊2个钾原子

C．氮的第一电离能大于氧

D．氮气常温下很稳定，是因为氮的电负性小

（5）二氧化钛(TiO₂)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂。O₂在其催化作用下，可将CN^-氧化成CNO^-。CN^-的电子式为_______,CNO^-的中心原子的杂化方式为_______
（6）在CrCl₃溶液中，一定条件下存在组成为[CrCl_n(H₂O)_6－n]^x＋(n和x均为正整数）的配离子，将其通过氢离子交换树脂（R-H)，可发生离子交换反应：[CrCl_n(H₂O)_6－n]^x＋+xR-HR_x[CrCl_n(H₂O)_6－n]+xH⁺。将含0.0015 mol[CrCl_n(H₂O)_6－n]^x＋的溶液，与R-H完全交换后，中和生成的H⁺需浓度为0.1200 mol·L^-1 NaOH溶液25.00 mL，则该配离子的化学式为_______。

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：

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399kJ·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：                                       。组成最简单氨基酸碳原子杂化类型是______________________。

（3）实验证明：KC1、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaC1晶体结构相似（如图所示），已知3种离子晶体的晶格能数据如下表：则该4种离子晶体（不包括NaC1）熔点从高到低的顺序是：        。其中MgO晶体中一个Mg²⁺周围和它最邻近且等距离的是Mg²⁺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

A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期元素， F、G为第四周期元素。已知：A是原子半径最小的元素，B、C、D是紧邻的三个族的元素，C的三价阴离子和E的二价阳离子具有相同的电子层结构，F元素的基态原子具有六个成单电子，G是ⅠB族的元素。回答下列问题：
（1）写出E、F、G的元素符号                                ，B、C、D元素的第一电离能由大到小的顺序是           （用元素符号表示），A元素分别与B、D元素形成的二种微粒都具有NH₃相似的结构，属于等电子体，它们的化学式是          。
（2）F元素的原子基态价层电子排布图是                                 。
（3）向G的硫酸盐溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，继续滴加氨水至沉淀刚好全部溶解时可得到蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[G(NH₃)₄]SO₄·H₂O沉淀。该深蓝色沉淀中的NH₃通过________键与中心离子G²⁺结合；NH₃分子中N原子的杂化方式是________；
（4）E单质晶体中原子的堆积模型如右图，晶胞是图中的        （填a、b或c）；配位数是         ；若紧邻的四个E原子的中心连线构成的几何体的体积是a cm³，E单质的密度为ρg/ cm³；则E的相对原子质量的计算式是                     。

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主要是交通污染。
（1）Zn²⁺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, CH₃COOONO₂(PAN)等二次污染物。
①下列说法正确的是___       __(不定项选择)。
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
②1mo1PAN中含σ键数目为_____。
③NO能被FeS0₄溶液吸收生成配合物[(Fe(NO)(H₂0)₅)S0₄,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一射线吸收法，β一射线放射源可用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)。

下表为长式周期表的一部分，其中的序号代表对应的元素。

（1）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③的杂化方式为         杂化，键与 键的个数比为            。
（2）元素③、④、⑤、⑥的第一电离能由大到小的顺序为         。其中⑥元素核外电子的电子排布图为                  。
（3）③元素形成的最高价氧化物所形成的晶胞边长为acm，则其晶胞密度为           ；
（4）元素④的最高价氧化物对应的水化物稀溶液与元素⑦的单质反应时，还原产物没有气体，该反应的离子方程式为                  。
（5）元素③与⑤形成的原子个数比为1：1化合物能与⑩的单质形成形式为A（BC）₅的配合物，该配合物常温下为液态，易溶于非极性溶剂，其晶体类型          ，该配合物在一定条件下分解生成⑩的单质和③与⑤形成的原子个数比为1：1化合物，则在分解过程中破坏的化学键为            ，形成的化学键为              。
（6）化学上有一种见解，认为同种元素形成的含氧酸中该成酸元素的化合价越高，酸性越强，请用表中的元素举例说明（酸性由强到弱的顺序）                  。

金属铜广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。
（1）Cu是元素周期表中第29号元素，写出第三周期基态原子未成对电子数与Cu相同且电负性最大的元素是          (填元素名称)。
（2）CuO受热易分解为Cu₂O和O₂，请从铜的原子结构来说明CuO受热易分解的原因：
                                                    。
（3）下图是铜的某种氧化物的晶胞示意图。已知该晶胞的边长为a cm，阿伏加德罗常数为N_A，该晶体的密度为                               。

（4）向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，在滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O沉淀。
①SO₄^2－中S原子的杂化方式为                       。
②NH₃分子内的H—N—H键角　　　　 （填“大于”“等于”或“小于”）H₂O分子内的H—O—H键角。
③S、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为                           。

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空间构型是______。
（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、阳离子都有球型对称结构，它们都可以看作刚性圆球，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Na⁺最近的Na⁺有____________个。若晶体密度为ρ g·cm^-3，阿伏加德罗常的值用N_A表示，则Cl^－的离子半径_____cm(用含N_A与ρ式子表达)。

纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。巳知A和B均为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

（1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图所示，该同学所画的电子排布图违背了_______。

（2）ACl₂分子中A的杂化类型为_______。
（3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C₆₀可用作储氢材料。已知金刚石中的C—C的键长为154.45pm，C₆₀中C—C键长为145〜140pm，有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石，你认为此说法是否正确_______ (填“正确”或“不正确”)，并阐述理由。
（4）科学家把C₆₀和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式              ，该物质中K原子和C₆₀分子的个数比为_______。

（5）继C₆₀后，科学家又合成了Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是_______，NCl₃分子的价层电子对互斥理论模型为_______。Si₆₀分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足 8电子稳定结构，则分子中π键的数目为_______

现有六种元素，其中A、B、C、D为短周期主族元素，E、F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题．

A原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同

B元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1

C原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数，且与A同周期

D元素的族序数与周期数的差为4，且不与A元素在同一周期

E位于周期表中第七列

F元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子

（1）A的基态原子最外层有         种不同运动状态的电子，F位于      区。
（2）E²⁺的基态核外电子排布式为              ，AD₄为         （填极性或非极性）分子。
（3）A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序是          （用元素符号表示），B和C两元素中，B的第一电离能较大的原因是                                    ，与AC₂互为等电子体的分子的名称为             。（只写一种）
（4）BD₃ 中心原子的杂化方式为     ，其分子空间构型为        。
（5）用晶体的x射线衍射法对F的测定得到以下结果：F的晶胞为面心立方最密堆积（如图），又知该晶体的密度为ρg/cm³，晶胞中该原子的配位数为      ；F的原子半径是     pm；（阿伏加德罗常数为N_A）。