高中化学性质实验方案的设计填空题

材料是人类赖以生存的重要物质基础。铜、镍等金属材料在现代社会中有着重要应用。请回答下列问题：
（1）铜在元素周期表中的位置为                          ，镍的基态电子排布式为                      。
（2）在配离子[Ni(NH₃)₄]²⁺中，配体中N元素与它相邻的C和O元素的第一电离能由大到小的顺序为               ，这三种元素电负性由大到小的顺序为            ；配体NH₃中N原子的杂化方式为          。
（3）据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积，如图，晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有     个，若已知晶胞的边长为a pm，阿伏伽德罗常数为N_A，则该晶体的密度的数学表达式为          g•cm^-3（用a和N_A表示，只列式，可不用化简）。

VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：
（1）S单质的常见形式为S₈，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是______；

（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为______；
（3）Se原子序数为______，其核外M层电子的排布式为______；
（4）H₂Se的酸性比H₂S__________(填“强”或“弱”)。气态SeO₃分子的立体构型为______平面三角形，SO₃^2－离子的立体构型为______三角锥形；
（5）H₂SeO₃的K₁和K₂分别为2.7×10^－3和2.5×10^－8，H₂SeO₄第一步几乎完全电离，K₂为1.2×10^－2，请根据结构与性质的关系解释：
①H₂SeO₃和H₂SeO₄第一步电离程度大于第二步电离的原因：                   ；第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子；
②H₂SeO₄比H₂SeO₃酸性强的原因：______；
（6）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为____________(列式并计算)，a位置S^2－离子与b位置Zn^2＋离子之间的距离为___________________pm(列式表示)。

I．氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，配位氢化物、富氢载体化合韧是目前所采用的主要储氢材料。
（1）Ti（BH₄）₂是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。在基态Ti²⁺中，电子占据的最高能层符号为       ，该能层具有的原子轨道数为     ；
（2）液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用实现储氢和输氢。下列说法正确的是        ；
a．NH₃分子中氮原子的轨道杂化方式为sp²杂化
b．NH⁺₄与PH⁺₄、CH₄、BH^-₄、ClO^—₄互为等电子体
c．相同压强时，NH₃的沸点比PH₃的沸点高
d．[Cu（NH₃）₄]²⁺离子中，N原子是配位原子
（3）已知NF₃与NH₃的空间构型相同，但NF₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是        ；
II．氯化钠是生活中的常用调味品，也是结构化学中研究离子晶体时常用的代表物，其晶胞结构如图所示。

（1）设氯化钠晶体中Na⁺与跟它最近邻的Cl^—之间的距离为r，则该Na⁺与跟它次近邻的C1^—个数为      ，该Na⁺与跟它次近邻的Cl^—之间的距离为     ；
（2）已知在氯化钠晶体中Na⁺的半径为以a pm，Cl^—的半径为b pm，它们在晶
体中是紧密接触的，则在氯化钠晶体中离子的空间利用率为     ；（用含a、b的式子袁示）
（3）纳米材料的表面原子占总原子数的比例很大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞的10倍，则该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比为                。

氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类仅次于碳元素。
（1）氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为                 ，氧元素与氟元素能形成OF₂分子，该分子的空间构型为                             。
（2）根据等电子原理，判断NO₂⁺离子中，氮原子轨道的杂化类型为             ，1molNO₂⁺所含键的数目为                             。
（3）氧元素与过渡元素可以形成多种价态的金属氧化物。如铬可生成Cr₂O₃、CrO₃等，试写出Cr³⁺核外电子排式                        。
（4）钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示：由此可判断该钙的氧化物的化学式为                 。已知晶胞边长为540pm，则该氧化物的密度是                    g·cm^－3

第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。（1）下列叙述正确的是      。（填字母）
A．CH₂O与水分子间能形成氢键   B．CH₂O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，C₆H₆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）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：

元   素	Mn	Fe
电离能 /kJ·mol^－1	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

Mn元素价电子排布式为          ，气态Mn^2＋再失去一个电子比气态Fe^2＋再失去一个电子难，其原因是                                     。
（3）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属于　　　　区。
（4）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图所示，则X的化学式为            。已知晶胞边长为bcm，阿伏伽德罗常数为N_A该氧化物的密度为__________________g/cm^-3

（5）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN^－离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN^－氧化成CNO^－，再在酸性条件下CNO^－继续被NaClO氧化成N₂和CO₂。
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为                   。
②与CNO^－互为等电子体微粒的化学式为          （写出一种即可）。
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式      　 。

2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。目前市售LED品片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、lnGaN（氮化铟镓）为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图。

试回答：
⑴镓的基态原子的电子排布式是                 。
⑵砷化镓晶胞中所包含的砷原子（白色球）个数为           ，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为              。
⑶N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是        。 （用氢化物分子式表示）
⑷砷化镓可由(CH₃)₃Ga和AsH₃在700℃时制得。(CH₃)₃Ga中镓原子的杂化方式为           。
⑸比较二者的第一电离能：As______Ga（填“<”、“>”或“=”）。
⑹下列说法正确的是             （填字母）。
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同  B．GaP与GaAs互为等电子体
C．电负性：As>Ga            D．砷化镓晶体中含有配位键

A~F均为元素周期表中前四周期元素，其相关信息如下表：

元素	相 关 信 息
A	A的基态原子最外层电子排布式为2s^22p^3
B	B是地壳中含量最高的元素
C	C^＋与B的简单离子的电子层结构相同
D	D的一种核素的质量数为64，中子数为35
E 、F	E 、F既同周期又同族，且原子序数F比E多2

 
请回答下列问题：
（1）D的价电子的电子排布式是         ；F原子的原子结构示意图为        。
（2）A、B的第一电离能的大小顺序为           。
（3）AB₃^－中A原子的杂化轨道类型为_______；与A₂B互为等电子体的分子的分子式为      （任写一个即可）。
（4）D晶体的晶胞如图所示为面心立方最密堆积 (在晶胞   的顶点和面心均含有一个D原子)。则D的晶体中D原子的配位数为          。

（5）已知17gA的简单氢化物催化氧化生成气态水时放出QkJ的热量，请写出A的简单氢化物催化氧化的热化学反应方程式                        。
（6）C₂B₂的电子式为____；它可与E的二氯化物溶液反应，若反应的C₂B₂与E的二氯化物的物质的量之比为1：2，则该反应的化学反应方程式为              。

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与水反应生成乙炔的反应方程式为________.
（2）比较第二周期元素C、N、O三种元素的第一电离能从大到小顺序为 ______（用元素符号表示），用原子结构观点加以解释______。
（3）CaC中C₂^2－与O₂^2＋互为等电子体，O₂^2＋的电子式可表示为______；1molO₂^2＋中含有的Π键数目为_______。
（4）CaC₂晶体的晶胞结构与NaCI晶体的相似（如图所示），但CaC₂晶体中含有的中哑铃形C₂^2－的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC₂晶体中1个Ca^2＋周围距离最近的C₂^2－数目为______。

（5）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 _______。
（6）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______；分子中处于同一直线上的原子数目最多为______。

已知：A、B、C、D、E、F六种元素核电荷数依次增大，属周期表中前四周期的元素。其中A原子核外有三个未成对电子；化合物B₂E的晶体为离子晶体，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质的熔点在同周期元素形成的单质中最高；F能形成红色(或砖红色)的F₂O和黑色的FO两种氧化物。
回答下列问题：
（1）F的原子的M层电子排布式为                           。
（2）B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为                   。(用元素符号表示)
（3）A的简单氢化物分子极易溶于水,其主要原因是                                 .
（4）E的最高价氧化物分子的空间构型是                。其中心原子的杂化方式为          。
（5）F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子,配位数为       。
（6）A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示，则其化学式为             ；（黑色球表示F原子）,已知紧邻的白球与黑球之间的距离为a cm, 该晶胞的密度为             g/cm³。

（1）下列曲线表示卤素元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是____________。

（2）利用“卤化硼法”合成含B和N两种元素的功能陶瓷，下图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为___________。

（3）BCl₃和NCl₃中心原子的杂化方式分别为________和_________。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有________种。
（4）若BCl₃与XYm通过B原子与X原子间的配位健结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是________。
（5）SiO₂是硅酸盐玻璃（Na₂CaSi₆O₁₄）的主要成分，Na₂CaSi₆O₁₄也可写成Na₂O·CaO·6SiO₂。
长石是金属铝硅盐。由钠长石化学式NaAlSi₃O₈可推知钙长石改写成氧化物的形式可表示为         

向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入极性较小的溶剂(如乙醇)，将析出深蓝色的晶体。
（一）在化学实验和科学研究中，水是一种最常用的溶剂。水是生命之源，它与我们的生活密切相关。
（1）写出H₂O的空间构型________。
（2）水分子在特定条件下容易得到一个H⁺，形成水合氢离子(H₃O⁺)。下列对上述过程的描述不合理的是          。

A．氧原子的杂化类型发生了改变	B．微粒的形状发生了改变
C．微粒的化学性质发生了改变	D．微粒中的键角发生了改变

（3）下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞示意图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是          (请用相应的编号填写)。

（二）胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料，波尔多液是一种保护性杀菌剂，广泛应用于树木、果树和花卉上。
（4）写出铜原子价电子层的电子排布式          ，与铜同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素是          (填元素符号)。
（5）实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有    ____      。
（6）实验过程中加入C₂H₅OH后可观察到析出深蓝色[Cu(NH₃)₄]SO₄·H₂O晶体。实验中所加C₂H₅OH的作用是         ____________ 。

A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大，其中A含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同；C的最外层有6个运动状态不同的电子；D是短周期元素中电负性最小的元素；E的最高价氧化物的水化物酸性最强；F除最外层原子轨道处于半充满状态，其余能层均充满电子。G元素与D元素同主族，且相差3个周期。
(1)元素A、B、C的第一电离能由小到大的是_______用元素符号表示)。
(2)E的最高价含氧酸中E的杂化方式为_______。
(3)F原子的外围电子排布式为________________________________________，F的晶体中原子的堆积方式是下图中的_______(填写“甲”、“乙”或“丙”)。

（4）DE，GE两种晶体，都属于离子晶体，但配位数不同，其原因是______________________。
（5）已知DE晶体的晶胞如下图所示:若将DE晶胞中的所有E离子去掉，并将D离子全部换为A原子，再在其中的4个“小立方体”中心各放置一个A原子，且这4个“小立方体”相邻。位于“小立方体”中的A原子与最近的4个A原子以单键相连，由此表示A的一种晶体的晶胞（已知A — A键的键长acm, N_A表示阿伏加德罗常数）,则该晶胞中含有个   A原子，该晶体的密度是_____g/cm³。

下图是中学化学某些物质之间在一定条件下的相互转化关系，已知A是一种常见的液态化合物, C、D、G、H、K是单质，其它为化合物，G、K是普通钢中的两种重要元素，其中K含量少，E、F对应溶液的酸碱性相反，F的焰色反应为黄色，请按要求作答：

（1）写出化合物J的电子式：_______________。
（2）G³⁺比G²⁺的稳定性的原因        ，组成D、H、K三种元素的第一电离能由大到小的顺序为     （写元素符号）。A分子中心原子的杂化方式为     ，A可与Cu²⁺形成天蓝色的物质，画出该离子的结构示意图               ，写出一种与化合物I 为等电子体关系的阴离子         
（3）B与足量稀硝酸反应，当参加反应的硝酸为4mol，转移电子的物质的量为 _________mol（保留2位有效数字）。
（4）已知在200℃，101Kpa下，0.12g单质K与A完全反应生成C与I，吸收了1316 J的能量，写出此反应的热化学方程式：_________________________。
（5）①以Pt为电极，由I、D以及F的溶液组成原电池，则负极的电极反应为：___________。
②若用此电池电解300mL 5mol／L的氯化钠溶液一段时间，两极均收集到标准状况下3.36L气体，此时溶液的pH为_________（假设电解前后溶液体积不变化）。
③若往该电解后所得溶液中通入二氧化碳气体4.48L（标准状况），此时溶液中所有离子浓度的关系由大到小的顺序为：_______________________

（1）主族元素A的简单阳离子不与任何原子具有相同的核外电子排布。元素B与氮元素同周期，B的原子序数大于氮，而第一电离能比氮的小。A与B形成两种化合物A₂B₂和A₂B，其中B的杂化方式分别为      、        。A₂B、NH₃、SiH₄的键角由大到小依次为                    （填化学式）。A₂B由液态形成晶体时密度减小，主要原因是                                   。
（2）新型无机材料在许多领域被广泛应用。陶瓷发动机的材料选用氮化硅，它硬度高、化学稳定性高，是很好的高温陶瓷材料。除氢氟酸外，氮化硅不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强。氮化硅的晶体类型是         ，氮化硅与氢氟酸反应的化学方程式为                    。
（3）MgCO₃和CaCO₃都为离子晶体，热分解的温度分别为402℃和900℃，请根据结构与性质的关系说明它们热分解温度不同的原因                              。
（4）砷化镓广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星，宇宙飞船等尖端技术中。镓的基态原子价电子排布式为       ，砷化镓的晶胞结构与金刚石相似，其晶胞边长为apm，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为      g（用N_A表示阿伏加德罗常数），该晶胞中Ga与As的最短距离为      cm。

A、B、C、D、E、F是周期表中的前20号元素，原子序数逐渐增大。A元素是宇宙中含量最丰富的元素，其原子的原子核内可能没有中子。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等;C元素原子最外层p能级比s能级多1个电子；D原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数;E的常见化合价为＋3;F最高正价与最低负价的代数和为4; G⁺的M层电子全充满。用化学式或化学符号回答下列问题：

（1）G的基态原子的外围电子排布式为          ，周期表中F属于       区。
（2）B与F形成的一种非极性分子的电子式为              ;F的一种具有强还原性的氧化物分子的VSEPR模型为                       
（3）BD₂在高温高压下所形成的晶胞如右图所示。该晶体的类型属于_______     
（选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”）晶体
（4）设C元素的气态氢化物为甲，最高价氧化物的水化物为乙，甲与乙反应的产物为丙。常温下，有以下3种溶液：①pH=11的甲的水溶液 ②pH=3的乙的水溶液 ③pH=3的丙溶液，3种溶液中水电离出的cH⁺之比为                        
（5）丁、戊分别是E、F两种元素最高价含氧酸的钠盐，丁、戊溶液能发生反应。当丁、戊溶液以物质的量之比为1:4混合后，溶液中各离子浓度大小顺序为                                                                         
（6）A和C形成的某种氯化物CA₂Cl可作杀菌剂，其原理为CA₂Cl遇水反应生成一种具有强氧化性的含氧酸，写出CA₂Cl与水反应的化学方程式：___________________________               
（7）往G的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成一种配合物X，下列说法正确的是___   __
A．X中所含化学键有离子键、极性键和配位键 
B．X中G²⁺给出孤对电子，NH₃提供空轨道
C．组成X的元素中第一电离能最大的是氧元素
D．SO₄^2-与PO₄^3-互为等电子体，空间构型均为正四面体