高中化学性质实验方案的设计填空题

铁、钴、镍为第四周期第Ⅷ族元素，它们的性质非常相似，也称为铁系元素。
（1）铁、钴、镍都是很好的配位化合物形成体。
①在过量氨水中易转化为。写出的价层电子排布图____。
 中的配位数为____：NH₃分子的中心原子杂化方式为____。
H₂O分子的立体构型为__________。
②铁、镍易与一氧化碳作用形成羰基配合物，如：等。CO与N₂属于等电子体，则CO分子中键和键数目比为____，写出与CO互为等电子体的一种阴离子的离子符号____。
（2）+2价和+3价是Fe、Co、Ni等元素常见化合价。NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni^2＋和F_e^2＋的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO____FeO（选填“<”“>”“=”）； 某种天然Nio晶体存在如图所示缺陷：一个Niz+空缺，另有两个Ni^2＋被两个Ni^3＋所取代。其结果晶体仍呈屯中性。某氧化镍样品组成为O．该晶体中Ni^3＋与Ni^2＋的离子数之比为____。

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。
①Ti²⁺基态的电子排布式可表示为           。
②BH^—₄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sp³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：
（3）2008年，Yoon等人发现Ca与C₆₀生成的Ca₃₂C₆₀能大量吸附H₂分子。

①C₆₀晶体易溶于苯、CS₂，说明C₆₀是        分子（选填：“极性”、“非极性”）；
②1mol 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ag·cm^-3，则晶胞的体积为   cm³[用a、N_A表示阿伏加德罗常数]。

A、B、C、D、E、F是原子序数依次递增的前四周期元素。其中A与D同主族、C与E同主族，且E的原子序数是C的两倍；A分别与B和C均可形成10电子分子；B与C的最外层电子数之比2∶3；F原子的最外层电子数与A相同，其余各层均充满；常见化合物D₂C₂与水反应生成C的单质，其溶液可使酚酞试液变红。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     ；C、D、E三元素原子均能形成简单离子，其离子半径大小顺序为     （用离子符号表示）；
（2）A与C形成的10电子分子中含的化学键类型为    （填σ键或π键），分子中心原子的轨道杂化类型为     ，其化合物晶体类型为     ；化合物A₂C和A₂E中，沸点较高的是     （填分子式）；
（3）向含1 mol A₂E的水溶液中加入等物质的量的D₂C₂，有黄色沉淀生成，写出离子方程式     ：
（4）常温常压下，有23 g液态化合物B₂A₆C与足量的C的单质充分反应，生成BC₂气体和A₂C液体，同时放出683.5 kJ的热量，该反应的热化学方程式为：     。

已知元素X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，原子序数依次增大，X基态原子的核外电子分布在3 个能级，且各能级电子数相等，Z是地壳中含量最多的元素，W是电负性最大的元素，元素Q的核电荷数等于Y、W原子的最外层电子数之和。另有R元素位于元素周期表第4周期第Ⅷ族，外围电子层有2个未成对电子，请回答下列问题。
（1）微粒XZ₃^2-的中心原子杂化类型为                化合物YW₃的空间构型为              。
（2）R基态原子的电子排布式为                ，元素X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为
                                                                 （用元素符号表示）。
（3）一种新型导体晶体的晶胞如右图所示，则该晶体的化学式为                ，其中一个Q原子紧邻                个R原子。

（4）R的氢氧化物能溶于含XY-离子的溶液生成一种配离子[R(XY)₄]^2－，该反应的离子方程式是          弱酸HXY分子中存在的σ键与键的数目之比为                。

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元素原子序数为29。请用元素符号或化学式回答下列问题：
（1）X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为           ；
（2）已知YZ₂⁺与XQ₂互为等电子体，则1 mol YZ₂⁺中含有π键数目为_______；
（3）Z的气态氢化物沸点比Q的气态氢化物高的多，其原因是              ；
（4）X、Z与氢元素可形成化合物H₂X₂Z₄，常用作工业除锈剂。H₂X₂Z₄分子中X的杂化方式为      ；
（5）E原子的核外电子排布式为          ；E有可变价态，它的某价态的离子与Z的阴离子形成晶体的晶胞如图所示，该晶体的化学式为          。

X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，X、Y、Z三种元素位于同一周期，其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，且XZ₂与Y₂Z互为等电子体。含U的化合物的焰色为紫色。试回答下列问题：
（1）U单质的原子堆积方式为               ，Y的简单氢化物分子式为        。
（2）X的一种氢化物的相对分子质量为28，其分子中σ键与π键的键数之比为________。
（3）化合物甲由Z、U两元素组成，其晶胞如图所示。

①甲的化学式为______________。
②下列有关该晶体的说法中正确的是________（选填选项字母）。
A．每个晶胞中含有14个U⁺ 和13个Z₂^-
B．晶体中每个U⁺ 周围距离U⁺ 最近的Z₂^- 有6个
C．该晶体属于离子晶体
③甲的密度为a g·cm^-3，则晶胞的体积是________________cm³（只要求列出计算式，阿伏加德罗常数用N_A表示）。

Ⅰ.含氮化合物西瓜膨大剂别名氯吡苯脲，是经过国家批准的植物生长调节剂，实践证明长期使用对人体无害。已知其相关性质如下表所示：

分子式	结构简式	外观	熔点	溶解性
C12H10ClN3O		白色结晶粉末	170～172℃	易溶于水

 
（1）氯吡苯脲的晶体类型为_______        ，所含第二周期元素第一电离能从大到小的顺序为
________________（用元素符号表示）。
（2）氯吡苯脲熔点低，易溶于水的原因分别为                      _                        。
（3）查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲。

异氰酸苯酯                2－氯－4－氨基吡啶             氯吡苯脲
反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲，断裂_______个σ键、断裂_______个π键。
（4）含氮的化合物氨气水溶液逐滴加入硝酸银溶液中制备银氨溶液，写出银氨溶液的配制过程中沉淀溶解的离子方程式                            。
Ⅱ．下列是部分金属元素的电离能

	X	Y	Z
第一电离能(kJ/mol)	520.2	495.8	418.8

 
（5）已知X、Y、Z的价层电子构型为ns¹，则三种金属的氯化物（RCl）的熔点由低到高的顺序为：
                              。
（6）RCl可用作有机合成催化剂, 并用于颜料, 防腐等工业。R^＋中所有电子正好充满K、L、M 三个电子层，它与Cl^－形成的晶体结构如下图所示。元素R基态原子的电子排布式              _      ，
与同一个Cl^－相连的 R^＋有         个。

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）（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。
①N₂H₄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（1）+2N₂H₄（l）3N₂（g）+4H₂O（g）△H=" —103" 8．7kJ．mol^—1，若该反应中有4mol N—H键断裂，则形成的键有         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）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料，在与石墨结构相似的六方氮化硼晶钵中，层内B原子与N原子之间的化学键为___        。
（5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为3．615×l0^—10m，立方氮化硼晶胞中含有     个氮原子、     个硼原子，立方氮化硼的密度是      g．cm^一3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为N_A）

有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子；C的基态原子2p能级有1个单电子；E的内部各能层均排满，且有成单电子；D与E同周期，价电子数为2。则：
（1）写出基态E原子的价电子排布式                         。
（2）A的单质分子中键的个数为       。
（3）A、B、C三种元素第一电离能由大到小的顺序为               (用元素符号表示)
（4）B元素的氢化物的沸点是同族元素中最高的，原因是                    。
(5)A的最简单氢化物分子的空间构型为        ，其中A原子的杂化类型是       。
(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图，已知晶体的密度为g·cm^-3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=          cm. (用、NA的计算式表示)

已知：①A的简单阴离子核外有2个电子，B元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，E原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于分子晶体，F元素原子序数为26。
②X、Y和Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：

回答下列问题：
（1）B元素原子核外已成对电子数是未成对电子数的____倍。
（2）X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为____（用元素符号表示）。
（3）分子式为A₂B、A₂E的两种物质中   __更稳定（用化学式表示），原因是____。
（4）X的氯化物的熔点比Y的氯化物的熔点____，原因是____。
（5）F的氯化物FCl₃与KSCN溶液反应显红色，该反应的离子方程式为____。等电子体指的是原子总数相同．价电子总数相同的分子．离子或基团，据此定义写出离子SCN^—的一种等电子体____。
（6）F的一种常见配合物F（CO）₃常温下呈液态，熔点为- 20．5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断F（CO）₅的晶体类型为    。F元素的单质晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如
图所示。在面心立方晶胞中F原子的配位数为____，体心立方晶胞的密度可表示为____。（F的原子半径为r）

科技日报报道：辉钼（MoS₂)在纳米电子设备制造领域比硅或富勒烯（如C₆₀）更有优势。从不同角度观察MoS₂的晶体结构见图。已知：Mo位于第五周期VIB族。

（1）晶体硅中硅原子的轨道杂化类型为______。
（2）电负性：C______S（填“>”或“<”）。
（3）晶体硅和C₆₀比较，熔点较高的是______。
（4）Mo元素基态原子的价电子排布式为____________。
（5）根据MoS₂的晶体结构回答：
①每个Mo原子周围距离最近的S原子数目为______。
②Mo-S之间的化学键为______（填序号）。
A极性键；B非极性键；C配位键；D金属键；E范德华力
③MoS₂纳米粒子具有优异的润滑性能，其原因是______。

铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。
（1）基态铬原子的价电子排布式为          。
（2）CrO₂Cl₂和NaClO均可作化工生产的氧化剂或氯化剂。制备CrO₂Cl₂的反应为：K₂Cr₂O₂+3CCl₄   2KC+2CrO₂Cl₂+3COCl₂↑。
①上述反应式中非金属元素电负性由大到小的顺序是      （用元素符号表示）。
②常温时CrO₂Cl₂是一种易溶于CCl₄的液体，则固态CrO₂Cl₂属于      晶体。
③COCl₂分子中所有原子均满足8电子构型，COCl₂分子中σ键和π键的个数比为     。
（3）NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，其中Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为6.9×10^－2nm和7.8×10^－2nm。则熔点：NiO    FeO(填”<”、 “=”或 “>”)。
（4）CuCl的盐酸溶液能吸收CO生成复合物氯化羰基亚铜[Cu₂Cl₂(CO)₂·2H₂O]，其结构如图。下列说法不正确的是      （填标号）。

A．该复合物中存在化学健类型只有离子键、配位键

B．该复合物中Cl原子的杂化类型为sp^3

C．该复合物中只有CO和H2O作为配位体

D．CO与N2的价电子总数相同，其结构为C=O

（5）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH₃)₄]²⁺配离子。已知NF₃与NH₃的空间构型都是三角锥形，但NF₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是       。

铜锢稼硒(CIGS )等化合物薄膜太阳能电池是第三代太阳能电池之一。完成下列填空：
（1）亚铜离子（Cu^＋）基态时的电子排布式为       。
（2）砷、硒、溴为第4周期相邻元素，其中电负性最大的是       （填元素符号，下同）；第一电离能最小的是       。
（3）硼、铝与镓处于同一主族。
① AlC1₃在NaCl、KCl融烙盐中能形成A1₂C1₇^－其结构如图所示。其中A1  原子的杂化轨道类型为       ，配位键数目为       。

②B元素可形成B₇₀单质，它与金属钾掺杂在一起的化合物，其晶胞如图所示（白球位于立方体的体心和顶点，小黑球位于立方体的面上），则该化合物中B₇₀与钾原子个数比为       ，该化合物中的化学键类型有       。

A．离子键

B．极性键

C．非极性键

D．配位键

（1）铬的外围电子排布式是                 ，与铬同周期，最外层有3个未成对电子数的主族元素名称是      ，该元素对应的最低价氢化物分子的中心原子采取了        杂化方式，分子的空间构型是         。
（2）富勒烯（C₆₀）的结构如图，1molC₆₀分子中σ键的数目为______ 。继C₆₀后，科学家又合成了Si₆₀、N₆₀。请解释如下现象：熔点：Si₆₀>N₆₀>C₆₀，而破坏分子所需要的能量： N₆₀>C₆₀>Si₆₀，其原因是：                                 。

（3）氟化氢水溶液中存在氢键有     种。
（4）2011年诺贝尔化学奖授予了因发现准晶体材料的以色列科学家。某准晶体是锰与另一个短周期元素X形成的凝固态。已知：金属的电负性一般小于1.8。元素X与同周期相邻元素Y、Z的性质如下表：则X元素符号是        ，锰与X在准晶体中的结合力为          。

近现代战争中，制造坦克战车最常用的装甲材料是经过轧制和热处理后的合金钢，热处理后整个装甲结构的化学和机械特性和最大限度的保持一致。钢中合金元素的百分比含量为：铬0.5~1.25 镍0.5~1.5 钼0.3~0.6 锰0.8~1.6 碳0.3
（1）铬元素的基态原子的价电子层排布式是                 。
（2）C元素与其同主族下一周期元素组成的晶体中，C原子的杂化方式为　　　　.
（3）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

 
根据上表数据，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                                   。
（4）镍（Ni）可形成多种配合物，且各种配合物有广泛的用途。 某镍配合物结构如图所示，分子内含有的作用力有               （填序号）。

A氢键；B离子键；C共价键；D金属键；E配位键
组成该配合物分子且同属第二周期元素的电负性由大到小的顺序是            。
（5）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)₄，呈四面体构型。423K时，Ni(CO)₄分解为Ni和CO，从而制得高纯度的Ni粉。试推测：四羰基镍的晶体类型是             
（6）铁能与氮形成一种磁性材料，其晶胞结构如图所示，则该磁性材料的化学式为              。