高中化学性质实验方案的设计填空题

氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢材料有：配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。
（1）Ti(BH₄)₂是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。
①Ti^2＋基态的电子排布式可表示为________。
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N₂＋3H₂2NH₃实现储氢和输氢。下列说法正确的是________(多项选择)。

A．NH3分子中N原子采用sp^3杂化

B．相同压强时，NH3沸点比PH3高

C．[Cu (NH3)4]^2^＋离子中，N原子是配位原子

D．CN^－的电子式为[:C┇┇N:]^－

（3）2008年，Yoon等人发现Ca与C₆₀(分子结构如图)生成的Ca₃₂C₆₀能大量吸附H₂分子。

①C₆₀晶体易溶于苯、CS₂，C₆₀是________分子(填“极性”或“非极性”)。
②1 mol C₆₀分子中，含有σ键数目为________。
（4）MgH₂是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度为a g·cm^－3，则晶胞的体积为________cm³[a、N_A表示(N_A表示阿伏加德罗常数的值)]。

水是生命之源，它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。
（1）水分子中氧原子在基态时核外电子排布式为                           ；
（2）写出与H₂O分子互为等电子体的微粒                              （填2种）。
（3）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

（4）下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是
                  (请用相应的编号字母填写)；
     
A               B           C           D              E
（5）在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，已知冰的升华热是51 kJ/mol，除氢键外，水分子间还存在范德华力(11 kJ/mol)，则冰晶体中氢键的“键能”是     kJ/mol；
（6）将白色的无水CuSO₄溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配合离子。请写出生成此配合离子的离子方程式：                                        。

请回答以下问题：
（1）第四周期的某主族元素，其第一至五电离能数据如下图1所示，则该元素对应原子的M层电子排布式为   ．
（2）如下图2所示，每条折线表示周期表ⅣA-ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是   ．简述你的判断依据   ．
（3）CO₂在高温高压下所形成的晶体其晶胞如下图3所示．该晶体的类型属于   （选填“分子”“原子”“离子”或“金属”）晶体，该晶体中碳原子轨道的杂化类型为   。

（4）在离子晶体中正、负离子间力求尽可能多的接触，以降低体系的能量，使晶体稳定存在。已知Na⁺半径是Cl^-的a倍，Cs⁺半径是Cl^-的b倍，请回顾课本上NaCl和CsCl的晶胞，其晶胞边长比为   ．
（5）Fe的一种晶体如甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到的A-D图中正确的是   ．铁原子的配位数是   ，假设铁原子的半径是r cm，该晶体的密度是p g／cm³，则铁的相对原子质量为     （设阿伏加德罗常数的值为N_A）。

硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为      ，该能层具有的原子轨道数为      、电子数为         。
（2）硅主要以硅酸盐、              等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以              相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献          个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷(SiH₄)分解反应来制备。工业上采用Mg₂Si和NH₄Cl在液氨介质中反应制得SiH₄，该反应的化学方程式为                                                  。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：

化学键	C—C	C—H	C一O	Si—Si	Si—H	Si一O
键能／(kJ·mol^－1)	356	413	336	226	318	452

 
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是                                                                                  。
②SiH₄的稳定性小于CH₄，更易生成氧化物，原因是                                             。
（6）在硅酸盐中，SiO₄^4－四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为                 。Si与O的原子数之比为            。

随着科学的发展，科学家们合成了一些氙的化合物。请回答下列问题。
（1）Xe原子的价电子排布式为_________。稀有气体中只有密度较大的氙能合成出多种化合物，其原因是____________。
A．氙含量比较丰富B．氙原子半径大，电离能小C．氙原子半径小，电离能大
（2）研究报告指出：“关于XePtF₆”的化合价有、两种可能，经证实不溶于等非极性溶剂。”据此可确定中化学键类型为________。
（3）金属采用“…ABCABC…”型堆积方式，抽出一个晶胞，其正确的是________，

已知金属Pt的密度为则Pt原子的半径为_________pm（Pt的相对原子质量195．1）
（4）氙的含氧化合物主要有和，它们都有很强的氧化性，的分子构型是__________，中Xe原子的杂化类型是_______，与分子互为等电子体的离子有___________（填一种）。

（1）Fe³⁺可以与SCN^-、CN^-、F^-、有机分子等形成很多的配合物。
①写出基态Fe³⁺的核外电子排布式                                             。
②已知(CN)₂是直线型分子，并有对称性，则(CN)₂中π键和σ键的个数比为           。
③下图是SCN^-与Fe³⁺形成的一种配合物，画出该配合物中的配位键（以箭头表示）。
④F^-不仅可与Fe³⁺形成[FeF₆]³⁺，还可以与Mg²⁺、K⁺形成一种立方晶系的离子晶体（如下图）。该晶体的化学式为                                    。
 
（2）氨气是一种重要的化工原料。
①液氨和水类似,也能发生电离：NH₃+NH₃NH₄⁺+NH₂^－，其离子积常数为l．0×l0^－30。现将2．3g金属钠投入1．0 L液氨中，钠完全反应生成NaNH₂，假设溶液的体积不变，所得溶液中NH₄⁺的浓度
为                                              。
②已知：N₂(g)+O₂(g)＝2NO(g)     △H＝＋180kJ·mol^－l
4NH₃(g)+5O₂(g)＝4NO(g)+6H₂O(g)     △H＝－908 kJ·mol^－l
写出氨气被一氧化氮氧化生成氮气和气态水的热化学方程式：                              。
（3）在下图装置中，若通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加。

①下列说法错误的是                 ；

A．乙中左侧电极反应式：Cu^2++2e^-＝Cu

B．电解一段时间后，装置丙的pH减小

C．向甲中通人适量的HCl气体，可使溶液恢复到电解前的状态

D．电解一段时间后，向乙中加入0.1molCu(OH)2可使电解质溶液复原,则电路中通过的电子为0.2mol②若将甲中溶液换成MgCl2,则电解总反应的离子方程式为；

③若Cu电极上质量增加2.16 g, 甲溶液体积为200mL, 则甲溶液的pH=                  。

下面是C₆₀、金刚石和二氧化碳的分子模型。

请回答下列问题：
（1）硅与碳同主族，写出硅原子基态时的核外电子排布式：_________________
（2）从晶体类型来看，C₆₀属于_________晶体。
（3）二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是__________________________；晶体硅中硅原子与共价键的个数比为            
（4）图丙是二氧化碳的晶胞模型，图中显示出的二氧化碳分子数为14个。实际上一个二氧化碳晶胞中含有________个二氧化碳分子，二氧化碳分子中键与键的个数比为                。
（5）有机化合物中碳原子的成键方式有多种，这也是有机化合物种类繁多的原因之一。丙烷分子中2号碳原子的杂化方式是_______，丙烯分子中2号碳原子的杂化方式是_______，丙烯分子中最多有      个原子共平面。

已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC₂的晶体为离子晶体，其阳离子与阴离子的个数比为1：1，D的二价阳离子比C的简单阴离子多一个电子层。AC₂为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E原子序数为26.回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）.

（1）E在周期表中的位置            （指明周期和族）。
（2）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为               .
（3）B的氢化物的分子空间构型是     ；AC₃^2-的中心原子采取     杂化.
（4）写出任意一种由两种元素组成的与DC₂中的阴离子互为等电子体的微粒的化学式           。
（5）E的高价态离子和低价态离子均能与A、B两元素按原子个数比1：1形成的带一个单位负电荷的阴离子组成六配位的配离子。写出该配离子的化学式           （任写一种）.
（6）X是周期表中电负性最大的元素，该元素与D元素组成的离子化合物的晶胞如右图所示。该离子化合物的化学式为         .

A、B、C、D、E五种短周期元素，F为第四周期过渡元素，核电荷数依次增加。

元素	有关性质及结构信息
A	A的一种原子内无中子
B	B原子的电子填充了4个原子轨道
C	C2^2—离子与电负性最大的元素的单质互为等电子体
D	D是短周期金属性最强的元素
E	C与E同族
F	外围电子排布式为nd^2n(n+1)s^(n-1)

 
（1）E^2-基态核外电子排布式           ，D单质的晶胞为体心立方，其配位数是           ，C的氢化物在同族元素中沸点反常，其原因是              。
（2）由A、B两种元素组成的非极性分子有多种，其中乙是一个分子含4个原子的的分子，乙的结构式是           。已知1g乙完全燃烧热为46.16 kJ，乙燃烧热的热化学反应方程式是                   。
（3）甲是由A、B、C三种元素组成的相对分子质量最小的物质。甲的中心原子的杂化方式是             。由甲中的两种元素组成，且与甲的电子数相等的物质的分子式是        ，该物质与C的单质在K₂CO₃溶液中形成燃料电池的负极反应式为        。
（4）分别由A、C、D、E四种元素中的3种组成的两种物质丙和丁在溶液中反应生成气体和沉淀，该化学方程式是                                   。
（5）C与D形成一种物质戊，将过量戊加入过量F与稀硫酸反应后的溶液，得到红褐色沉淀和气体，发生反应的离子方程式是                               。

某配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数由小到大的A、B、C、D、E五种元素构成，其原子个数比为14:4:5:1:1。其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素的外围电子排布为（n－l）dⁿ⁺⁶ns^l，回答下列问题。
（1）该配位化合物的化学式为         。元素B、C、D的第一电离能由大到小的排列顺序为_______(用元素符号表示）。
（2）D元素原子的最外层电子排布图为             ，DC₄^2－的立体构型为      。
（3）A元素与E元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图。

则该化合物的化学式为              ，该化合物可在氯气中燃烧，生成一种棕黄色固体和一种气体，写出该反应的化学方程式             。

已知A、B、C、D、M、W六种元素的原子序数依次递增，都位于前四周期。其中A、D原子的最外层电子数均等于其周期序数，且D原子的电子层数是A的3倍；B原子核外电子有6种不同的运动状态，且S轨道电子数是P轨道电子数的两倍；C原子L层上有2对成对电子。M和W均有“生物金属”之称，M⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同；W处于周期表中第8列。请回答下列问题：
（1）l mol B₂A₂分子中含σ键的数目是             。
（2）BC ₂在高温高压下所形成的晶体其晶胞（晶体中最基本的重复单元）如图所示。则该晶体的类型属于         晶体（选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”）；该晶体中B原子轨道的杂化类型为                。

（3）“生物金属”M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。若该晶胞的密度为ρ g/cm³，阿伏加德罗常数为N_A，M原子的摩尔质量为Mr g/mol，则该晶胞的“边长”为      cm。

（4）“生物金属”W元素应用广泛，如人体内W元素的含量偏低，则会影响O₂在体内的正常运输。已知W²⁺与KCN溶液反应得W（CN）₂沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成配合物，其配离子结构如图所示。

①W元素基态原子价电子排布式为                   。
②CN^—与       （一种单质分子）互为等电子体。
（5）光谱证实单质D与强碱溶液反应有[D(OH)₄]^—生成，则[D(OH)₄]^—中存在          。
a．极性键        b．配位键        c．σ键        d．π键

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         ____________  。

Ⅰ下列说法中正确的是       。

A．丙烯分子中有8个σ键，1个π键

B．在SiO2晶体中，1个Si原子和2个O原子形成2个共价键

C．NF3的沸点比NH3的沸点低得多，是因为NH3分子间有氢键，NF3只有范德华力

D．NCl3和BC13分子中，中心原子都采用sp^3杂化

II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是钛（Ti），它被誉为“未来世纪的金属”。试回答下列问题：
（1）Ti元素在元素周期表中的位置是第________周期第________族；其基态原子的电子排布式为________。
（2）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右图所示，它的化学式是           ，其中Ba^2＋的氧配位数为            ，
（3）常温下的TiCl₄是有刺激性臭味的无色透明液体，熔点-23．2℃，沸点136．2℃，所以TiCl₄固体是       晶体。
（4）已知Ti^3＋可形成配位数为6的配合物，其空间构型为正八面体，如下图1所示，我们通常可以用下图2所示的方法来表示其空间构型（其中A表示配体，M表示中心原子）。配位化合物[Co（NH₃）₄Cl₂]的空间构型也为八面体型，请在下图方框中将它的所有同分异构体画出。
     

X、Y、Z、R、W均为周期表中前四周期的元素，其原子序数依次增大；x^2－和Y⁺有相同的核外电子排布；Z的氢化物的沸点比其上一周期同族元素氢化物的沸点低；R的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多；W为金属元素，X与W形成的某种化合物与Z的氢化物的浓溶液加热时反应可用于实验室制取Z的气态单质。回答下列问题（相关回答均用元素符号或化学式表示）：
（1）R的基态原子的核外电子排布式是＿＿＿＿＿＿＿。
（2）Z的氢化物的沸点比其上一周期同族元素氢化物的沸点低的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）X与Z中电负性较大的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；Z的某种含氧酸盐常用于实验室中X的单质的制取，此酸根离子的空间构型是＿＿＿＿＿，此离子中含有的化学键类型是＿＿＿＿；X一Z一X的键角＿＿＿＿＿109． 5⁰。（填“＞”、“＝”或“＜”）
（4）X与Y形成的化合物Y₂X的晶胞如图。其中X离子的配位数为_______，以相距一个X离子最近的所有Y离子为顶点构成的几何体为       。该化合物与MgO相比，熔点较高的是＿＿＿＿＿。

（5）已知该化合物的晶胞边长为a pm，则该化合物的密度为＿＿＿＿g/cm³。（列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的数值为N_A）

金属镍，铁及非金属元素碳在合金材料，有机合成材料中有广泛的应用．请回答下列问题：
（1）Ni原子的核外电子排布式为                       ．
（2）Fe原子的外围电子排布图为                       ．
（3）含碳化合物丙烯腈(H₂C=CH—C≡N)分子中碳原子轨道杂化类型为                             
（4）NiO，FeO的晶体类型均与氯化钠晶体相同，Ni²⁺和Fe²⁺离子半径分别为69 Pm和78 Pm，则两种物质的熔点
NiO     FeO(填“>”或“<”)，判断依据是                                                  ．
（5）CaC₂晶体的晶胞也与氯化钠相似，但由于CaC₂晶体中的C₂^2-存在，使晶胞沿一个方向拉长，则CaC₂晶体中1个C₂^2-周围距离最近且相等的Ca²⁺数目为              ，C₂^2-与O₂²⁺互为等电子体，写出O₂²⁺的电子式                 ．
（6）铁在一定条件下可形成体心立方堆积的晶体，设铁原子半径为r，请用含r的代数式表示该晶体空间利用率                    ．