高中化学性质实验方案的设计试题

前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次增大，其中A和B同周期，固态的AB₂能升华；C和E原子都有一个未成对电子，C⁺比E^-少一个电子层，E原子得到一个电子后3p轨道全充满；D最高价氧化物中D的质量分数为40%，且核内质子数等于中子数；F为红色单质，有F⁺和F²⁺两种离子。回答下列问题：
（1）元素电负性：D____E (填＞、＜或＝)
（2）A、C单质熔点A_____C(填＞、＜或＝)
（3）AE₄中A原子杂化轨道方式为:________杂化；其固态晶体类型为_______
（4）F的核外电子排布式为______；向F的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀，后沉淀溶解为深蓝色溶液，加入乙醇会析出蓝色晶体，该晶体中F与NH₃之间的化学键为_______
（5）氢化物的沸点：B比D高的原因______;
（6）元素X的某价态阴离子X^n-中所有电子正好充满K和L电子层，C_nX晶体的最小结构单元如图所示。

该晶体中阳离子和阴离子个数比为_______，晶体中每个X^n-被_____个等距离的C⁺离子包围。

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素，其相关信息如下表：

元素	相关信息
X	X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍
Y	Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子
Z	Z的基态原子最外层电子排布式为：ns^nnp^n+2
W	W的原子序数为29

（1）基态W原子的价电子排布式是_________________。
（2）X、Y、Z三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。（填化学式）
（3）Y的氢化物分子的空间构型是_______________；该氢化物分子中Y原子轨道的杂化类型是___________。
（4）X的气态氢化物和Y的气态氢化物中沸点高的是     ，（填化学式）其主要原因是                         。
（5）铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb⁴⁺处于立方晶胞顶点，Ba²⁺处于晶胞中心，O^2-处于晶胞棱边中心，该化合物化学式为　　　，每个Ba²⁺与　　个O^2-配位。

(13分) 下表为元素周期表的一部分，其中编号代表对应的元素。

请回答下列问题：
（1）写出元素⑦的基态原子排布式                    ，元素⑧位于       区。
⑤元素原子的价层电子的轨道表示式为                                ，
（2）若元素①③⑤形成的某化合物显酸性，经测定这三种元素的质量比为1：6：16，该化合物对氢气的相对密度为23，则其中所有杂化原子的杂化方式分别为     和    。
（3）元素④和⑥的第一电离能大小顺序是      >       （用元素符号表示）。请写出由④和⑤两种元素形成的与N₃^-互为等电子体的离子的化学式           ，其VSEPR构型为           。
（4）在测定①和⑥形成的化合物的相对分子质量时，实验测得值一般高于理论值，其主要原因是                                   。
（5）④和⑧形成某种化合物的晶胞结构如右图所示（每个球均表示1个原子，其中④显-3价），则其化学式为           。

⑧的常见离子和④的最简单氢化物形成的配离子的名称为              ，
其水溶液颜色为                  。

（10分，每空2分）决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题：
(1)已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离如下表所示：

电离能/kJ·mol^－^1	I1	I2	I3	I4
A	578	1 817	2 745	11 578
B	738	1 451	7 733	10 540

A通常显____价，A的电负性__  __B的电负性(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(2)已知：波长为300 nm的紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol^－1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息，说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因：    
                                            。

共价键	C—C	C—N	C—S
键能/kJ·mol^－^1	347	305	259

 (3)研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V₂O₅和CrO₂中，适合作录音带磁粉原料的是________________。
(4)某配合物的分子结构如图所示，其分子内不含有__________(填字母)。

A．离子键   B．共价键   
C．金属键  D．配位键    E．氢键

(8分，每空2分)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)写出与H₂O分子互为等电子体的微粒___      ___(填1种)。
(2)水分子在特定条件下容易得到一个H^＋，形成水合氢原子(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)。

(4)在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如下图所示)，已知冰的升华热是51 kg/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；

（12分，每空2分）
当今世界，能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。
(1)A和B的单质单位质量的燃烧热大，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能(kJ/mol)	I1	I2	I3	I4
A	899	1 757	14 840	21 000
B	738	1 451	7 733	10 540

 
①请根据上述信息，写出A基态原子的核外电子排布式：__________________。
②某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图1所示，该同学所画的电子排布图违背了______________________。

(2)氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C₆₀可用作储氢材料。
①已知金刚石中C—C键的键长为154.45 pm，C₆₀中C—C键的键长为145 pm和140 pm，有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石，你认为是否正确并阐述理由____________________________                         ________________。
②科学家把C₆₀和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图2所示，该物质在低温时是一种超导体。该物质中K原子和C₆₀分子的个数比为______________________。
③继C₆₀后，科学家又合成Si₆₀、N₆₀，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是__________      。Si₆₀分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si₆₀分子中π键的数目为______。

（8分，每空2分）自从1962年首次合成了第一个稀有气体的化合物XePtF₆以来，人们又相继发现了氙气的一系列化合物如XeF₂、XeF₄等。巴特列为开拓稀有气体化学作出了历史性贡献。
(1)请根据XeF₄的结构示意图判断这个分子是极性分子还是非极性分子？_________              。

(2)XeF₂晶体是一种无色晶体，下图为它的晶胞结构图。XeF₂晶体属于哪种类型的晶体？_________；其堆积方式属于__________(填“钾型”“镁型”或“铜型”)。

(3)一个XeF₂晶胞中实际拥有XeF₂__________个。

A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为         ；
（2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为        ，C的元素符号为         ；
（3）D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D的元素符号为    ，其基态原子的电子排布式为                            。
（4）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为    ，其基态原子的电子排布式为                    。

下列说法中错误的是

A．若XY4分子中X原子处于正四面体的中心，则XY4分子为非极性分子

B．C2H5OH与C2H5Br相比，前者的相对分子质量远小于后者，而沸点却远高于后者，其原因是前者的分子间存在氢键

C．CO2与SiO2晶体熔化时，所克服的微粒间相互作用相同

D．短周期元素离子aX^m+和bY^n^－具有相同的电子层结构，则a>b

(8分)A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，，A、D同主族，E和其它元素既不在同周期也不在同主族，B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。
根据以上信息，回答下列问题：
(1)A和D氢化物中，沸点较低的是        (选填“A”或“D”)；A和B的离子中，半径较小的是             (填离子符号)。
(2)元素C在元素周期表中的位置是        。
(3)A和E可组成离子化合物，其晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)结构如下图所示，阳离子(用“●”表示)位于该正方体的顶点或面心；阴离子(用“〇”表示)均位于小正方体中心。该化合物的电子式是        。

A、B、D、E是短周期中构成蛋白质的重要元素，其性质见下表。Fe、Co元素的常见化合价为+2、+3，能形成各种有色配离子。

	A	B	D	E
化合价	-4	-2	-3	-2
电负性	2.5	2.5	3.0	3.5

（1）基态Fe原子的电子排布式为              。
（2）Fe、Co两元素的第三电离能I₃（Fe）   I₃（Co）（填“＜”或“＞”）。
（3）B、D、E的气态氢化物的沸点由高到低的顺序为                 （填化学式）。
（4）Co与E形成的化合物晶胞如右图所示，则该化合物的化学式为        。（用元素符号表示）

（5）Co的离子能与AD^-离子生成各种配合物。紫色的配离子[Co(AD)₆]^4-是一种相当强的还原剂，在加热时能与水反应生成[Co(AD)₆]^3-。   
①HAD分子中A元素的杂化类型为     ，D元素的化合价为   。
②写出[Co(AD)₆]^4-在加热时与水反应生成[Co(AD)₆]^3-的离子方程式：              。

CuCl和CuCl₂都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。已知：
①CuCl可以由CuCl₂用适当的还原剂如SO₂、SnCl₂等还原制得：
2Cu²⁺＋2Cl^-＋SO₂＋2H₂O＝2CuCl↓＋4H⁺＋SO₄^2-
2CuCl＋SnCl₂＝2CuCl↓＋SnCl₄
②CuCl₂溶液与乙二胺(H₂N—CH₂—CH₂—NH₂)可形成配离子[Cu(En)₂]²⁺（En是乙二胺的简写）：

请回答下列问题：
（1）配离子[Cu(En)₂]²⁺的中心原子基态外围电子排布式为          ，
H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是            ；
（2）SO₂分子的空间构型为               ；
（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                                                                     。
（4）配离子[Cu(En)₂]²⁺的配位数为       ，该微粒含有的微粒间的作用力类型有         （填字母）；

A．配位键

B．极性键

C．离子键

D．非极性键

E．氢键        F．金属键
（5）CuCl的晶胞结构如右图所示，其中Cl^-的配位数（即与Cl^-最近距离的Cu⁺的个数）为          。

下列现象或事实能说明分子之间有间隔的是。

A．用手捏气球，可以使气球变瘪。

B．墙内开花墙外香。

C．100ml的水与100ml的酒精混合，所得溶液的体积小于200ml 。

D．将稀盐酸倒在大理石可以观察到气泡。

已知：A、B、C、D、E、F五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；B在第三周期且化合物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是最高的；F原子核外最外层电子数与B相同，位于第四周期第I_B族，请根据以上信息，回答下列问题：
（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为               。(用元素符号表示)
（2）B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点  （填高或低），理由是               。
（3）E的最高价氧化物分子的空间构型是                。
（4）F的核外电子排布式是                           ，F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为          .
（5）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）

（6）A、C形成的化合物具有高沸点和高硬度，是一种新型无机非金属材料，其晶体中所含的化学键类型为              。

下列说法中正确的是

A．所有的原子核内质子数都比中子数多

B．氢离子（H^+）实质上是一个裸露的质子

C．核外电子排布相同的微粒，其化学性质也相同

D．非金属元素原子最外层电子数都大于4