高中化学性质实验方案的设计填空题

砷(As)在地壳中含量不大,但砷的化合物却是丰富多彩.
(1)基态砷原子的电子排布式为_______________,砷与溴的第一电离能较大的是______.
(2)AsH₃是无色稍有大蒜味气体.AsH₃的沸点高于PH₃,其主要原因是
________________________________________________.
(3)Na₃AsO₄可作杀虫剂.AsO₄^3-的空间构型为_____________,与其互为
等电子体的一种分子为______________.
(4)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示,该化合物的分子式为__________,As原子采取_______杂化.

(5)GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中,每个As与_______个Ga相连，As与Ga之间存在的化学键有_____________(填字母)。

A．离子键

B．氢键

C．配位键

D．金属键 E.极性键

第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
（1）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为                      。
②下列叙述不正确的是           。（填字母）
A．因为HCHO为极性分子，水也为极性分子，根据相似相溶原理，HCHO易溶于水。
B．HCHO和CO₂分子中的中心原子均采用sp²杂化
C．C₆H₆分子中含有6个键和1个大键，C₂H₂是非极性分子
D．CO₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是             。
②六氰合亚铁离子[Fe(CN)₆]^{4 -}中不存在                  。
A.共价键    B.非极性键        C.配位键    D.σ键      E.π键
写出一种与 CN^- 互为等电子体的单质分子式                      。
（3）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于   区。
（4）一种Al－Fe合金的立体晶胞如下图所示。请据此回答下列问题：

①确定该合金的化学式             。
②若晶体的密度＝ρ g/cm³，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示，不必化简)为         cm。

已知A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增，都位于前四周期。A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍。E有“生物金属”之称，E⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同。F处于周期表中第9列。
（1）B、C、D三种元素的氢化物的沸点高低顺序为     ，稳定性顺序为   。
（2）同时含有A、B、D三种元素的化合物M是此类物质中为数不多的气体，且分子中所有原子共平面，则M中σ键和π键个数比为       ，B原子的杂化类型为     ，M能和水以任意比混溶的原因是              。
（3）C的最高价含氧酸根的空间构型为     ，E的基态原子的价电子排布式为      
（4）“生物金属”E内部原子的堆积方式与铜相同，都是面心立方堆积方式，如图。则E晶胞中E的配位数为     ，若该晶胞的密度为a g/cm³，阿伏加德罗常数为N_A，E原子的摩尔质量为M g/mol，则E原子的半径为          cm

（5）F可形成分子式均为F(NH₃)₅BrSO₄的两种配合物，其中一种化学式为[F(NH₃)₅Br]SO₄，往其溶液中加BaCl₂溶液时，产生的现象是                        ；往另一种配合物的溶液中加入BaCl₂溶液时，无明显现象，若加入AgNO₃溶液时，产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的化学式为              。

试根据上表填空：

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

L

K

M

N

Q

（1）请写出元素Q的基态原子电子排布式                         ；元素N在周期表中的位置        周期         族。
（2）基态D原子核外有    个未成对电子；D₂分子中分别有     个，      个π键。
（3）化合物DA₅中既含离子键，又含共价键和配位键，请写出它的电子式     。
（4）表四中的元素能形成XY₂型的共价分子有CE₂、CL₂、BK₂、LE₂四种，其分子的空间构型中有一种与其他三种不同，它是        （填化学式）；而形成XY₃型的共价分子也有四种，它们分别是DA₃、DF₃、DK₃、LE₃，其分子的空间构型中也有一种与其他三种不同，它是          （填化学式）,它是由_       键（填“极性”或“非极性”，下同）构成的           分子。
（5）第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如右图所示，其中序号“8”所代表的元素是          （填元素符号）；其中气态氢化物稳定性最强的元素是          （填下图中的序号）。

（6）科学家证实，IK₃属于共价化合物，分子式为I₂K₆，其结构式为下列四种中的一种，你认为正确的结构式是____________。

（7）向Q的硫酸盐溶液中加入足量的DA₃的水溶液过程中，请写出发生反应的离子方程式                                                    ；最后生成配离子的结构式为                         。

下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。

（1）T³⁺的核外电子排布式是：                                              
（2）Q、R、M的第一电离能由大到小的顺序是                 （用元素符号表示）
（3）根据下列说法填空：
①G单质的熔点高于J单质，是因为                           
②将J₂M₂溶于水，要破坏           (离子键、极性共价键、非极性共价键)
③RE₃沸点高于QE_4，是因为                                        
④一个Q₂E₄分子中E的         轨道与Q的         轨道形成σ键。
（4）G与R单质直接化合生成一种离子化合物G₃R。该晶体具有类似石墨的层状结构。每层中，G原子构成平面六边形，每个六边形的中心有一个R原子。层与层之间还夹杂一定数量的原子。请问这些夹杂的原子应该是                   （填G或R的元素符号）

目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。
（1）配合物Ni(CO)₄常温下为液态，易溶于CCl₄、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)₄属于     晶体；基态Ni原子的电子排布式为              。
（2）配合物分子内的作用力有    （填编号）。

A．氢键

B．离子键

C．共价键

D．金属键 E．配位键

（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H₂发生加成反应。如
①CH₂=CH₂、②CH≡CH、③苯、④HCHO等，
其中分子属于平面结构的有       （填物质序号），预测HCHO分子的立体结构为       形。
（4）氢气是新型清洁能源，镧（La）和镍（Ni）的合金可做储氢材料。该合金的晶胞如图所示，晶胞中心有一个镍原子，其他镍原子都在晶胞面上，镧原子都在晶胞顶点上。该晶体的化学式为              。

氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布式是_________________。
（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。
（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。
①NH₃分子的空间构型是_______________；N₂H₄分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。
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)   △H=－1038.7kJ·mol^－1
若该反应中有4mol N－H键断裂，则形成的π键有________mol。
③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
（4）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。

下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_________（填标号）。
a. CF₄      b. CH₄      c. NH₄^＋     d. H₂O

【化学—选修3：物质结构与性质】
现有七种元素，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。请根据下列相关信息，回答问题。

A元素的核外电子数和电子层数相等，也是原子半径最小的元素

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在周期表的第七列

 
（1）已知BA₅为离子化合物，写出其电子式           
（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       区，价电子排布式为                           
（5）DE₃ 中心原子的杂化方式为          ，用价层电子对互斥理论推测其空间构型为              
（6）检验F元素的方法是                 ，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是  
                                                                         
（7）F元素的晶胞如下图所示，若设该晶胞的密度为a g/cm³，阿伏加德罗常数为N_A，
F原子的摩尔质量为M，则F原子的半径为             cm

(13分)（1）A、B、D为短周期元素，请根据信息回答问题：

元素	A	B	D
性质或结构信息	工业上通过分离液态空气获得其单质，单质能助燃	气态氢化物的水溶液显碱性	原子有三个电子层，简单离子在本周期中半径最小

①第一电离能：A     B（填“>”、“＝”、“<”），基态D原子的电子排布式为         。
②B和D由共价键形成的某化合物BD在2200℃开始分解，BD的晶体类型为                。
（2）发展煤的液化技术被纳入“十二五规划”，中科院山西煤化所关于煤液化技术的高效催化剂研发项目取得积极进展。已知：煤可以先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇（CH₃OH）,从而实现液化。
①某含铜离子的离子结构如右图所示：

在该离子内部微粒间作用力的类型有：         （填字母）。
A．离子键  B.极性键 C.非极性键  D.配位键  E.范德华力  F.氢键
②煤液化获得甲醇,再经催化得到重要工业原料甲醛(HCHO)，甲醇的沸点为65℃，甲醛的沸点为－21℃，两者均易溶于水。甲醇的沸点比甲醛高是因为甲醇分子间存在着氢键，而甲醛分子间没有氢键。甲醇和甲醛均溶于水，是因为它们均可以和水形成分子间氢键。请你说明甲醛分子间没有氢键的原因是                                                 。
③甲醇分子中，进行sp³杂化的原子有        ，甲醛与H₂发生加成反应，当生成1mol甲醇时，断裂的∏键的数目为            

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

（1）写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式             。
（2）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：   
（3）按要求完成下列各题
a．第一电离能：元素④       元素⑤（选填“＞”、“＝”、“＜”)。
b．与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式        、        （各写一种）。
c．元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中，可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为________________________________
d．由X与氧气、KOH溶液构成原电池，负极会产生元素④的单质。则其负极反应式为_____________________________。
（4）由元素③和⑧形成的液态化合物Z，是非极性的直线形分子。0.2mol的Z在O₂中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为_________________________
（5）在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是：                                                 。
（6）元素⑩所形成的单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。已知该原子的半径为d pm，相对原子质量为M，N_A代表阿伏加德罗常数，请回答：

晶体中该原子的配位数为      ，一个晶胞中包含的原子数目为        ；该晶体的密度为                  g·cm^－3（用字母表示，不必化简）。

A、B、C、D、E、F、G七种前四周期元素，其原子序数依次增大。A的原子中没有成对电子；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D及其同主族元素的氢化物沸点变化趋势如图；F是地壳中含量最高的金属元素；G与F同主族。请回答下列问题：
（1）写出F元素基态原子的核外电子排布式              ；
（2）B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序是                （用元素符号表示）；
（3）下列有关上述元素的说法，正确的是           （填序号）；
①CA₃沸点高于BA₄，主要是因为前者相对分子质量较大
②Ni(BD)₄常温下为液态，易溶于CCl₄、苯等有机溶剂，因此固态Ni(BD)₄属于离子晶体
③C的氢化物的中心原子采取sp²杂化
④F单质的熔点高于E单质，是因为F单质的金属键较强
⑤比G的原子序数少1的元素第一电离能高于G
（4）CA₃分子的空间构型为           ，1 mol B₂A₄分子中含有         molσ键；
（5）ED是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。ED的熔点比NaCl高，其原因是                                           。
说明：O摄氏度=273K

本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。
A．黄血盐（亚铁氰化钾，K₄[Fe（CN）₆] ）易溶于水，广泛用做食盐添加剂（抗结剂），食盐中黄血盐的最大使用量为10 mg·kg^－1。黄血盐经长时间火炒，超过400℃时会分解生成剧毒的氰化钾。
回答下列问题：
（1）写出基态Fe²⁺的核外电子排布式        。K₄[Fe（CN）₆]  中Fe²⁺与CN^－两种离子之间的作用力是        。
（2）CN^－中碳原子的杂化方式为    ；1molCN^－中含有π键的数目为     。
（3）金属钾、铜的晶体的晶胞结构如下图（请先判断对应的图），钾、铜两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为       。

（4）黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应，生成硫酸盐和一种与CN^－是等电子体的气态化合物，反应化学方程式为        。

A、B、C是中学化学中常见的三种短周期元素。已知：①A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；②B元素最高正价与最低负价的代数和为2；③C元素有多种化合价，且常温下C元素的单质与某种一元强碱溶液反应，可得到两种含C元素的化合物；④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍。
(1) 写出A元素在周期表中的位置_______________________。
(2) 写出C的单质和强碱溶液反应的离子方程式____________________________________。
(3) 意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的B₄气态分子。B₄分子结构与白磷分子结构相似，已知断裂1 mol B—B吸收167 kJ的热量，生成1 mol B≡B放出942 kJ热量。试写出由B₄气态分子变成B₂气态分子的热化学方程式：____________________________。
(4) 由B、C两种元素组成的化合物X，常温下为易挥发的淡黄色液体，X分子为三角锥形
分子，且分子里B、C两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构。X遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质。则X的结构式为____________，X与水反应的化学方程式是___________________。
(5) A、B两种元素可形成一种硬度比金刚石还大的化合物Y。在化合物Y中，A、B原子间以单键相结合，且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构。则Y的化学式为______________，Y晶体的熔点比金刚石熔点______（填“高”或“低”)。
(6) B₂H₄是一种可燃性液体，其水溶液呈弱碱性，是因为溶液中存在平衡：
H₂B－BH₂＋H₂O_________________________。

(12分)现有A、B、C、D、E五种短周期元素，其原子序数依次增大。A、C的基态原子电子排布中未成对电子数与其周期数相等，且A的最外层电子数是次外层电子数的2倍。D的阳离子、C的阴离子均与氖原子的电子层结构相同，且D的单质与C的单质反应能生成D₂C和D₂C₂两种化合物。E所在周期序数比所在主族序数大l。
(1)2011年是国际化学年，其中一项重要活动是纪念居里夫人获诺贝尔化学奖100周年。居里夫妇发现了放射I生镭(Ra)和钋(Po)元素，其中E与镭同主族，镭位于           族。
(2)E的基态原子的核外电子排布式是         ，A、B、C三种元素中第一电离能最大的是            ，B、c、D的原子半径由小到大的顺序为             (均用元素符号 表示)。
(3)D₂C₂与AC₂反应的化学方程式为             ，请写出该反应的一种用        。
(4)B与氢元素形成最简单的气态氢化物的空间构型为            ，其中共价键类型为              (填极性键或非极性键)。已知B≡B键能为946 kJ·mol^-1，H-H键能为
436 kJ·mol^-1，B—H键能为391 kJ·mol^-1，则B₂和H₂反应的热化学方程式为         。

X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期四种常见的元素。已知：W基态原子有7个轨道填充了电子；Y与Z原子最外层的电子数相同，但Y的原子半径比Z小；ZY₂和Y₃都具有漂白性，它们分子的空间构型都是V型；X的合金在生活中有非常广泛的用途，X分别与Y、Z形成化合物甲、乙，在甲、乙中X的质量分数分别为72.4％和63.64％；丙是由X、Y、Z三种元素组成的一种常见的还原剂，在溶液中反应1个阳离子失去1个电子。
（1）W基态原子的最外层（价层）的电子排布式为                          ；X³⁺最外层电子数为             ；Y、Z、W三种单质与Y、W两元素形成的化合物四种物质的熔点从高到低的排序是         。（填化学式）
（2）写出在溶液中，丙与酸性高锰酸钾反应的离子方程式：         。
（3）检验ZY₂的方法是（写出操作步骤和实验现象）            。
（4）高温下甲与W单质剧烈反应。在25℃、101kPa下测得每转移3mol e^-放热416.4kJ该反应的热化学方程式是                         。