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】
用黄铜矿（主要成分是CuFeS₂）生产粗铜的反应原理如下：

（1）已知在反应①、②中均生成相同的气体分子，该气体具有漂白性。请分别写出反应①、
②的化学方程式是     、     。
（2）基态铜原子的核外电子排布式为     ，硫、氧元素相比，第一电离能较大的是    。
（3）反应①和②生成的气体分子的中心原子的杂化类型是    ，分子的空间构型是    。
（4）某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验，CuSO₄溶液中加氨水生成蓝色沉淀，再加氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu（NH₃）₄]SO₄·H₂O晶体，请解释加入乙醇后析出晶体的原因     ；在该晶体中存在化学键的种类有     。
（5）Cu₂O的晶胞结构如图所示，该晶胞的边长为a cm，则Cu₂O的密
度为     g·cm^-3（用N_A表示阿伏加德罗常数的数值）。

【化学——物质结构与性质】13分）
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】
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键，所有原子共平面。Z是金属元素，Z的单质和化合物有广泛的用途。已知Z的核电荷数小于28，且次外层有2个未成对电子。工业上利用ZO₂和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M（M可看做一种含氧酸盐）。经X射线分析，M晶体的最小重复单元为正方体（如上图），顶点位置为Z⁴⁺所占，体心位置为Ba²⁺所占，所有棱心位置为O^2–所占。

（1）Y²⁺的结构示意图________________；Z的价层电子排布式为____________。
（2）X在该氢化物中以_____________方式杂化；X和Y形成的化合物YX₂的电子式为_____________________。
（3）①制备M的化学反应方程式是______________________________________；
②在M晶体中，若将Z⁴⁺置于立方体的体心，Ba²⁺置于立方体的顶点，则O^2–处于立方体的_______________；
③已知O^2–半径为1.4×10^–10 m，Z⁴⁺的半径为6.15×10^–11m，阿佛加德罗常数为N_A，则M的密度为_______________g·cm^–3。（不必化简）

氯化铬酰（CrO₂Cl₂）在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应。请回答下列问题：
⑴写出基态铬原子的外围轨道表示式_______________________________，与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有____________（填元素符号），其中一种金属的晶胞结构如右图所示，该晶胞中含有金属原子的数目为________。
⑵CrO₂Cl₂常温下为深红色液体，能与CCl₄、CS₂等互溶，据此可判断CrO₂Cl₂是__________（填“极性”或“非极性”）分子。
⑶在①苯、②C₂H₄、③CCl₄、④CO₂五种有机溶剂中，碳原子采取sp²杂化的分子有___________（填序号），CO₂分子的空间构型是______________。

【化学—物质结构与性质】
已知a、b、x、y、z五种元素的原子序数依次增大，其中a原子的半径是所有原子中半径最小的，b原子中的电子有6种不同的运动状态，y原子的L层有2对成对电子，z元素的电负性是前四周期中最小的。
（1）x、y两种元素的第一电离能的大小为x      y（填“>”、“<”或“=”），用原子结构的知识解释原因                                         ；
（2）固体物质M的化学式为x a ₅，它的所有原子最外层都符合相应的稀有气体原子的最外电子层结构。则该化合物中a元素的化合价为       和        ；该化合物中x原子的杂化方式为　　　　；
（3）如果把晶胞顶点与最近三个面心所围成的空隙叫做四面体空隙，z原子可作为容体掺入C₆₀晶体的空隙中，形成具有良好的超导性的掺杂C₆₀化合物。现把C₆₀ 抽象成质点，该晶体的晶胞结构如图所示，若每个四面体空隙填入一个z元素的原子，则 z元素全部填满C₆₀晶体的四面体空隙后，所形成的掺杂C₆₀化合物的化学式为     。

W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。其中，W的一种原子核内没有中子，Y的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。Y与Z能形成两种常见的离子化合物Z₂Y和Z₂Y₂。X与Y能形成两种化合物，其相对分子质量之比为7 : 11。请回答：
（1）Z在元素周期表中的位置是____。
（2）X、Z两元素原子的次外层电子数之比为____。
（3）由W与X两种元素组成的物质甲，其相对分子质量为28。甲可能发生的反应有____（填序号）。
①与氢气反应   ②与氧气反应  ③与水反应       ④与酸性高锰酸钾溶液反应   
（4）由W、X、Y三种元素组成的有机物乙，相对分子质量为60。由W、X、Y、Z四种元素组成的无机物丙，相对分子质量为84，受热易分解。又知，乙与丙反应能放出气体，写出乙溶液与丙溶液反应的化学方程式：____。

【化学—物质结构与性质】氯是一种非常重要的非金属元素。
（1）氯元素的基态原子的价电子层排布式是                 。
（2）氯化氢的沸点远低于氟化氢，液态氟化氢的化学式有时写成（HF）n，其原因是：                                        .
（3）光气（COCl₂）中C原子采取    杂化成键，其碳氧原子间的共价键含有     （填“σ”或“π”键及个数）。
（4）元素Cu的一种氯化物的晶胞结构如图所示（黑球表示铜原子，白球表示氯原子），该氯化物的分子式      ，它可与浓氨水反应生成无色溶液，在空气中放置一段时间，最终溶液变成深蓝色，则深蓝色溶液中生成配合物为           （填化学式）。

已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增加。其中A与B 、A与D在周期表中位置相邻，A原子核外有两个未成对电子，B元素的第一电离能比同周期相邻两个元素都大，C原子在同周期原子中半径最大（稀有气体除外）；E与C位于不同周期，E原子核外最外层电子数与C相同，其余各层电子均充满。请根据以上信息，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）A、B、C、D四种元素电负性由大到小排列顺序为                              
（2）C形成的晶体中，其微粒堆积方式为          ;
（3）D单质的熔点很高，可用作计算机的核心部件，但会被氢氧化钠溶液腐蚀，其腐蚀的离子方程式为：                                     ；D的氧化物在通讯方面有重要用途，90克D的氧化物中含共价键的数目为             。
（4）E核外电子排布式是                                ，E的某种化合物的结构如图所示，则此化合物中各种粒子间的相互作用力有                                    

【物质结构与性质】
组成蛋白质的元素主要有C、H、O、N及S、P和少量的Cu、Fe、Zn等，其中铜及其合金是人类最早使用的金属材料，用途广泛。
（1）铜原子的核外电子排布式是                    ；O、N、S的第一电离能由大到小的顺序为                    。
（2）铜的熔点比钙高，其原因是                         ；
右图是金属Ca和Cu所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和Cu的原子个数比为                。

（3）Cu²⁺能与NH₃、H₂O、Cl^-等形成配位数为4的配合物。
①[Cu（NH₃）₄]²⁺中存在的化学键类型有               （填序号）。
A．配位键B．金属键C．极性共价键D．非极性共价键E．离子键
②[Cu（NH₃）₄]²⁺具有对称的空间构型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的两个NH₃被两个Cl^-取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu（NH₃）₄]²⁺的空间构型为           （填序号）。
A．平面正方形       B．正四面体     C．三角锥型     D．V型
③某种含Cu²⁺的化合物可催化丙烯醇制备丙醛的反应：
HOCH₂CH=CH₂→CH₃CH₂CHO。在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍，则这类碳原子的杂化方式为           。

Ⅰ．顺铂是美国教授B Rosenberg等人于1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物，它的化学式为Pt(NH₃)₂Cl₂。1995年WHO对上百种治癌药物进行排名，顺铂的综合评价列第2位。

①顺铂中的配体有               。（写化学式）
②与NH₃互为等电子体的分子、离子有          。
（至少各举一例）
③碳铂是1，1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称，是第二代铂族抗癌药物，其他毒副作用低于顺铂。碳铂的结构为：
碳铂中含有的作用力有             。（填字母）

A．极性共价键

B．非极性共价键

C．配位键

D．离子键

E．金属键       F．σ键            G．π键
④碳铂的中心离子的配位数为     ，C原子的杂化方式有          ；
⑤铂（Pt）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。

晶胞中铂（Pt）原子的配位数为       。
Ⅱ．原子序数小于36的元素A和B，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数B比A多1，基态B原子中含有三个未成对电子。请写出A^2＋在基态时外围电子（价电子）排布式为       ，B元素在周期表中的位置为          。

“物质结构与性质”
（1）第ⅢA、ⅤA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。Ga原子的电子排布式为              。在GaN晶体中，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为           。在四大晶体类型中，GaN属于            晶体。
（2）铜、铁元素能形成多种配合物。微粒间形成配位键的条件是：一方是能够提供孤电子对的原子或离子，另一方是具有              的原子或离子

（3）CuCl₂溶液与乙二胺(H₂N-CH₂-CH₂-NH₂)可形成配离子：请回答下列问题：
① H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是         。
②SO₂分子的空间构型为          。与SnCl₄互为等电子体的一种离子的化学式为          。
③乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为         。乙二胺和三甲胺[N(CH₃)₃]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是                            。

④⑶中所形成的配离子中含有的化学键类型有              。   
a．配位键     b．极性键     c．离子键    d．非极性键
⑤CuCl的晶胞结构如右图所示，其中Cl原子的配位数为              。

有A、B、C、D、E、F六种元素。A是宇宙中最丰富的元素；B是周期表中电负性数值最大的元素；C的基态原子中2p轨道有三个未成对的单电子；F原子核外电子数是B与C核外电子数之和；D是主族元素，且与副族元素E同周期；E能分别形成红色（或砖红色）的E₂O和黑色的EO两种氧化物；D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如右图所示。请回答下列问题。

（1）E元素原子基态时的外围电子排布式为                。
（2）A₂F分子中F原子的杂化类型是          ，F的气态氧化物FO₃分子的键角为        。
（3）CA₃极易溶于水，其原因是                                                 ，试判断CA₃溶于水后，形成CA₃·H₂O的最合理结构为        （选填字母）。
（4）从晶胞结构图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的电子式为                 ；

该离子化合物晶体的密度为ρ（g·cm^-3）。，则晶胞的体积是                            （只要求列出算式）。

已知X、Y、Z、W是短周期中四种非金属元素，它们的原子序数依次增大。X元素原子形成的离子只有一个质子；Z、W在元素周期表中处于相邻的位置，它们的单质在常温下均为无色气体；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。
（1）写出下列字母所代表元素的名称：X       ；Y       ；Z       ；W       。
（2）X单质和Z单质在一定条件下反应生成化合物E，写出该反应的化学方程式（并注明反应条件）                                    ；Y单质和W单质（足量）在加热条件下反应生成化合物F，则F分子的空间构型为              ，电子式为              。
（3）这四种元素可组成X、Y、Z、W原子个数比为5∶1∶1∶3的化合物，该化合物的水溶液与足量浓NaOH溶液反应的离子方程式为：
___________________________________________________________________

．已知A、B、C、D都是短周期元素，它们的原子半径大小为B>C>D>A。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原子有2个未成对电子。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体。E的硫酸盐溶液是制备波尔多液的原料之一。回答下列问题（用元素符号或化学式表示）。
（1）M分子中B原子轨道的杂化类型为     ，1mol M中含有σ键的数目为        。
（2）化合物CA₃的沸点比化合物BA₄的高，其主要原因是      。
（3）写出与BD₂互为等电子体的C₃^－的结构式   。
（4）E⁺的核外电子排布式为     ，下图是E的某种氧化物的晶胞结构示意图，氧的配位数为    。

（5）向E的硫酸盐溶液中通入过量的CA₃，写出该反应的离子方程式：     。

【物质结构与性质】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，已知：
①X元素原子的最外层电子数是次外层的2倍；
②Y元素原子的p轨道上有2个未成对电子；
③Z元素在同一短周期元素中的原子半径最大；
④W元素原子的最外层电子数与Z相同，其余各电子层均充满电子。
请回答下列问题：
（1）X、Y、Z三种元素的第一电离能从小到大的顺序是                    (用元素符号表示，下同)；
（2）W元素原子核外电子排布式是                    ；
（3）Z元素与氢元素形成的化合物熔点比Y元素的氢化物熔点高，原因是                     ；
（4）X的一种氢化物相对分子质量为42，分子中含有σ键和π键的个数比为8︰1，则该分子中X原子的杂化类型是         和          。
（5）Y的最简单氢化物可以和W²⁺形成配位键，而X的最简单氢化物则不行，其原因是                                               。