高中化学性质实验方案的设计填空题

[化学——选修3:物质结构与性质](15分)硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题:
（1）Ga与B同主族，Ga的基态原子核外电子排布式为      ，从原子结构的角度分析，B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序是         。
（2）硼酸(H₃B0₃)是白色片状晶体(层状结构如图)，有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。

①硼酸中B原子的杂化轨道类型为      。
②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和      。
③加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是     。
④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的OHˉ而呈酸性。写出硼酸的电离方程式_     。
（3）硼氢化钠(NaBH₄)是有机化学中的一种常用还原剂，在热水中水解生成硼酸钠和氢气，用化学方程式表示其反应原理    。[BH₄]^－的空问构型是____。
（4）B₃N₃H₆可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料。写出它的一种等电子体物质的分子式      。
（5）硼化镁晶体在39K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为      。

（6）金刚石的晶胞如图。立方氮化硼的结构与金刚石相似，已知晶胞边长为361.5pm，则立方氮化硼的密度是____g·cmˉ³(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数用N_A表示)。

【化学一一选修物质结构与性质】X、Y、Z、M、N、Q、P为元素周期表前四周期的7种元素。其中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量最高的元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，N的原子序数比M小1，Q在元素周期表的各元素中电负性最大。P元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个电子。请回答下列问题：
（1）X元素在周期表中的位置是              ，它的外围电子的电子排布图为          。P元素属于         区元素，
（2）分子的空间构型是           ，分子中Y的杂化轨道类型为        ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是               （写分子式），理由是                        。
（3）含有元素N的盐的焰色反应为              色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其因是                                            。
（4）元素M与元素Q形成晶体结构如图1所示设其晶胞边长为a pm，该化合物的摩尔质量为Dg/mol。求该晶胞密度的计算式为                        

（5）三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图2所示。三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是        ，1 mol三聚氰胺分子中o键的数目为           。

乙炔是有机合成工业的一种重要原料。工业上曾用CaC₂与水反应生成乙炔。
（1）CaC₂中C₂^2-与O₂²⁺互为等电子体，O₂²⁺的电子式可表示为            ，1mol O₂²⁺中含有的π键数目为          。
（2）将乙炔通入[Cu(NH₃)₂]Cl溶液中生成红棕色沉淀Cu₂C₂。Cu⁺简写的核外电子排布式为          。
（3）乙炔与HCN反应可得到丙烯腈（CH₂=CH—C≡N）, 丙烯腈分子中碳原子轨道的杂化类型是         ；分子中处于同一直线上原子数目最多有       个。
（4）CaC₂晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似（如图所示），但CaC₂晶体中哑铃形的C₂^2-的存在，使晶胞沿一个方向拉长， CaC₂晶体中一个Ca²⁺周围距离最近的C₂^2-数目为         。

选做(15分)【化学选修3：物质结构与性质】
原子序数依次增大的X、Y、Z、Q、E五种元素中，X元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q原子核外的M层中只有两对成对电子，E^＋核外各能层电子均已充满。请回答下列问题：
（1）X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为               。(用元素符号表示)
（2）已知YZ₂^＋ 与XQ₂互为等电子体，则l mol YZ₂^＋ 中含有π键数目为      。
（3）Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高得多，其原因是               。
（4）Y、Z与氢元素可形成化合物HYZ₃，是实验室常用试剂。HYZ₃分子中Y的杂化方式为              ，YZ₃^—的空间构型是                          。
（5）E原子的价层电子排布式为                 ；E有可变价态，它的基价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示。

①该晶体的化学式为             ，Z的阴离子的配位数为               。
②Z的阴离子的堆积模型为           。
A．简单立方         B．六方最密         C．面心立方
③已知晶胞边长为apm，则晶胞的密度为        g• cm^—3(阿伏加德罗常数用N_A表示)。

选考[化学---选修3：物质结构与性质] (15分)
太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒等化学物质。
（1）铟与镓同是IIIA族元素，写出铟基态原子的电子排布式：      。
（2）硒为第四周期VIA族元素，与其相邻的元素有砷（33号）、溴（35号），则三种元素的电负性由小到大的顺序为      。（用元素符号表示）
（3）SeO₃分子的立体构型为      。
（4）硅烷（Si_nH_2n+2）的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是      。

（5）硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，如硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能与水反应生成[B(OH)₄]^－，其中B原子的杂化类型为      。
（6）金属铜投入氨水中或投入H₂O₂溶液中均无明显现象，但投入氨水—过氧化氢混合液中，则铜片溶解，溶液呈深蓝色，写出该反应的离子方程式：      。
（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶点，铜原子位于面心，则该合金中金原子(Au)与铜原子(Cu)个数比为      ；若该晶体的晶胞参数为a pm，则该合金密度为      g/cm³。（列出计算式，不要求计算结果，阿伏伽德罗数的值为N_A）

选做(12分)【化学一物质结构与性质】原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。
请回答下列问题：
（1）这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布式为_________，第一电离能最小的元素是__________(填元素符号)。
（2）C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是________(填化学式)。
（3）B元素可形成多种单质。一种晶体结构如图一所示，其原子轨道的杂化类型为________。另一种的晶胞如图二所示，若此晶胞中的棱长为356.6pm，则此晶胞的密度为_________g·cm^-3(保留两位有效数字)。(已知：)

（4）D的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是________(填选项序号)。
①极性键    ②非极性键    ③配位键    ④金属键
（5）向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液。请写出沉淀溶解的离子方程式：_________________。

(12分)【化学——物质结构与性质】硼在半导体工业中被大量用作半导体掺杂物，同时含硼化合物在杀虫剂、防腐剂及新型储氢材料的制造中也有重要的地位。请回答下列问题：
（1）在第2周期的元素中，基态原子的第一电离能小于硼的元素有_________种。
（2）硼砂是人们最早使用的含硼化合物之一，其阴离子X^m-( X^m-中只含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示，则在X^m-中，硼原子轨道的杂化类型分别为_____、_____；图中标注为2号的原子与相邻原子成键形成的键角_____4号原子与相邻原子成键形成的键角(填“大于”“小于”或“等于”)。在下列各项中，在X^m-内不存在的化学键是____(填下列序号字母)。

a．离子键         b．共价键          c．配位键
（3）氨硼烷(NH₃BH₃)与镧镍合金(LaNi_x)都是优良的储氢材料。镧镍合金的晶胞结构示意图如图所示(只有1个原子位于晶胞内部)，则x=____。氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体，具有类似金刚石的结构，硬度略小于金刚石。则在下列各项中，立方氮化硼晶体不可用作______(填下列序号字母)。

a．耐磨材料          b．切削工具          c．导电材料           d．钻探钻头

选做【化学——物质结构与性质】
氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，配位氢化物、富氢载体化合物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。
①在基态Ti^2＋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______。
②BH₄^－的空间构型是________（用文字描述）。
（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．［Cu(NH₃)₄］^2＋中，N原子是配位原子
b．NH₃分子中氮原子的轨道杂化方式为sp²杂化
c．键角NH₄^＋<NH₃
d．相同压强时，NH₃的沸点比PH₃的沸点高
（3）富氢材料NH₃和F₂在Cu催化剂存在下反应直接得到NF₃

上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有________（填序号）
a．离子晶体       b．分子晶体
c．原子晶体       d．金属晶体
（4）某种合金材料有较大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如图所示。则这种合金的化学式为________________。

【化学—物质结构与性质】金属及其合金应用广泛。
（1）与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是___________________。
（2）下图是部分主族元素第一电离能梯度图，图中，a点对应的元素为氢，b点对应的元素为______（填元素符号）。

（3）乙醇可被三氧化铬（CrO₃）氧化为乙醛（CH₃CHO）。乙醇与乙醛的相对分子质量相差不大，但乙醇的沸点（78.5℃）却比乙醛的沸点（20.8℃）高出许多，其原因是_____________________。
（4）将CrCl₃·6H₂O溶解在适量水中得到深绿色溶液，溶液中Cr^3＋以［Cr(H₂O)₅Cl］^2＋形式存在。［Cr(H₂O)₅Cl］^2＋中Cr^3＋的轨道杂化方式不是sp³，理由是                 。
（5）元素Al与元素Fe形成某种晶体结构如图所示。若晶胞的边长为a nm，则合金的密度为_______g·cm^—3。

【化学——选修3：物质结构与性质】
I.S₄N₄的结构如图：

（1）S₄N₄的晶体类型是__       _。
（2）用干燥的氨作用于S₂Cl₂的CCl₄，溶液中可制S₄N₄。化学反应方程为：6S₂Cl₂+16NH₃= S₄N₄ +S₈+12NH₄Cl
①上述反应过程中，没有破坏或形成的微粒间作用力是__  _。
a．离子键
b．极性键
c．非极性键
d．金属键
e．配位键
f．范德华力
②S₂Cl₂中，S原子轨道的杂化类型是 __     __。
II.二甘氨酸合铜(II)是最早被发现的电中性内配盐，它的结构如图：

（3）基态Cu²⁺的最外层电子排布式为_             _。
（4）二甘氨酸合铜(II)中，第一电离能最大的元素与电负性最小的非金属元素可形成多种微粒，其中一种是5核10电子的微粒，该微粒的空间构型是             _    。
（5）lmol二甘氨酸合铜(II)含有的二键数目是     _。
（6）二甘氨酸合铜(II)结构中，与铜形成的化学键中一定属于配位键的是  ______(填写编号)。

[化学—选修3：物质结构与性质]在周期表中1～36号之间的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知A与其余五种元素既不同周期也不同主族，B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，C元素原子的最外层有3个自旋方向相同的未成对电子，D原子核外电子有8种不同的运动状态，E元素在第四周期，E的基态原子中未成对电子数是核外电子总数的1/4，F元素位于周期表的ds区，其基态原子最外能层只有一个电子。
（1）写出基态E原子的价电子排布式                      。
（2）B、C、D三种元素第一电离能由小到大的顺序为       （用元素符号表示）。
（3）A与C形成CA₃型分子，分子中C原子的杂化类型为         ，分子的立体结构为       ；C的单质与化合物BD是等电子体，根据等电子体原理，写出化合物BD的电子式       。
（4）A₂D的沸点在同族元素中最高，其原因是             。A₂D由液态形成晶体时密度       （填“增大”、“不变”或“减小”），其主要原因          （用文字叙述）。
（5）已知D、F能形成一种化合物，其晶胞的结构如图所示，则该化合物的化学式为        （用元素符号表示）；若相邻D原子和F原子间的距离为a cm，阿伏伽德罗常数为N_A，则该晶体的密度为      g·cm^-3(用含a、N_A的符号表示)。

【原创】在元素周期表前四周期中原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、F中，A⁺无电子，B的最简单气态氢化物能引起温室效应，C的氧化物是导致光化学烟雾的主要原因，D原子核外电子有8种不同的运动状态， E的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多，F元素的基态原子最外能层只有一个电子，其它能层均已充满电子。
（1）写出基态E原子的价电子排布式                。
（2）A与C形成CA₃型分子，分子中C原子的杂化类型为         ，分子的立体结构为         ；
（3）根据等电子体原理，写出BD化合物的电子式         ；
（4）A₂D由液态形成晶体时密度减小，主要原因是                                （用文字叙述）。
（5）已知D、F能形成一种化合物，其晶胞的结构如图所示，则该化合物的化学式为
（用元素符号表示）；该化合物在稀硫酸中发生歧化反应，写出该化学反应方程式                 。

【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若都做，则按A小题评分。
【改编】A.[物质结构与性质]磷化硼是一种高折射率红棕色晶体，可通过单质B与Zn₃P₂（或PH₃）反应，也可热解PCl₃·BCl₃制得。
（1）锌原子基态时核外电子排布式为               。
（2）BCl₃中硼原子的杂化轨道类型为            ，PH₃空间形状为             （用文字描述）。
（3）PCl₃能够与配合物Ni(CO)₄发生配体置换反应：Ni(CO)₄ +4PCl₃ = Ni(PCl₃)₄ +4CO。
①与CO互为等电子体的一种分子的化学式为               。
②1molPCl₃中含键数目为            。
（4）立方BP的晶胞结构如图所示，晶胞中含B原子数目为  。

(14分)A、B、C、D、E、F是原子序数依次递增的前四周期元素。A是宇宙中含量最丰富的元素；D与E同主族，且E的原子序数是D的两倍;B与D组成的化合物是一种温室气体;C元素原子最外层P能级比S能级多1个电子;F原子的最外层电子数与A相同，其余各层均充满。据此回答下列问题。
（1）F元素形成的高价基态离子的核外电子排布式为          。
（2）E的一种具有强还原性的氧化物分子的VSEPR模型为          。
（3）C、D、E元素的第一电离能由大到小的顺序是          。（用元素符号表示）
（4）A和D形成的18电子化合物难溶于BE₂，其理由是          ，此化合物还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为
（5）C有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下，2L甲气体与0．5L氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的含氧酸盐的化学式是          。
（6）F与C形成化合物的晶胞如图所示，该化合物的化学式为             ，C离子的配位数是             。

[化学——选修3：物质结构与性质]已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等；B原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍；D原子L电子层上有2对成对电子；E^＋原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。
请填写下列空白。
（1）E元素基态原子的核外电子排布式为_________________。
（2）B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为_____________（填元素符号），其原因为_____________________。
（3）B₂A₄是重要的基本石油化工原料。B₂A₄分子中B原子轨道的杂化类型为__________；1 mol B₂A₄分子中含__________molσ键。
（4）已知D、E能形成晶胞如图所示的两种化合物，

化合物的化学式，甲为________，乙为____________；高温时，甲易转化为乙的原因为____________。