高中化学性质实验方案的设计试题

部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示

序号	元素	结构及性质
①	A	A在第三周期中简单离子半径最小
②	B	B原子最外层电子数是内层电子数的1/5
③	C	C是常用化肥的主要元素,单质常温下呈气态
④	D	通常情况下，D没有正化合价，A、B、C都能与D形成化合物
⑤	E	E在周期表中可以排在IA族，也可以排在ⅦA族

（1）A原子中的电子占有______个轨道，最外层有______种不同运动状态的电子。这五种元素的原子半径由大到小的顺序为_________________（用元素符号表示）。
（2）E与D可以按原子个数比2:1、1:1形成两种化合物X、Y，区别X、Y这两种物质的实验方法为______________________________________。E与C组成的两种化合物M、N，所含电子数分别与X、Y相等，M的空间构型为___________，N的结构式为___________。
（3）C与D都是较活泼的非金属元素，用一个有关的化学方程式说明两种单质的氧化性强弱_____________________________________。
（4）有人认为A、B的单质用导线连接后插入NaOH溶液中可形成原电池，你认为是否可行，若可以，写出负极的电极反应式（若认为不行可不写）________________________。

A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大。A是宇宙中含量最丰元素，B元素的原子价电子排布为nsⁿnpⁿ，D元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，F的最高价氧化物对应水化物有两性，能溶于C、E的最高价氧化物对应水化物中。试回答
（1）写出C原子的价层电子轨道表示式：　　　　　　　　　　　；D原子的价层电子排布式：___________，E的原子结构示意图：___________；
（2）B位于元素周期表的第    族，A、B形成原子个数比1:1且直线形分子的结构式：　　　　　　；
（3）C的基态原子核外有　　　种不同运动状态的电子；
（4）E单质在空气中燃烧生成物的电子式：　　　　　　　，其中的阳离子与阴离子的个数比是　　　　　；
（5）F的固态氧化物的用途有________　　　___（说出一种）。F的单质、石墨和二氧化钛（TiO₂）按比例混合，高温下反应得到的两种化合物均由两种元素组成，且都是新型陶瓷材料（在火箭和导弹上有重要应用），其反应的化学方程式是                           　　        。

【化学—选:3：物质结构与性质】
已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1—18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物，其晶胞结构如右图。
请回答：
 (1)A元素的名称是                    ；
 (2)B元素原子核外运动状态不同的电子数为    ，C元素原子价电子层的电子排布图为              ，B与A形成的化合物比C 与A形成的化合物沸点高，其原因是                       
 (3)元素E在周期表中的位置是        ，它的+2价离子的电子排布式为                   ：
（4）由以上五种元素的任意两种形成的常见化合物中，所含离子键成分最多的可能为                 
 (5) 如图所示，D跟B形成的离子化合物晶体的密度为ag·cm^-3，则晶胞的体积是
                   (只要求列出算式)。

氮是地球上极为丰富的元素
（1）Li₃N晶体中氮以N^3-的形式存在，基态N^3-的电子排布式为            ；
（2）X离子中所有电子正好充满K．L．M三个电子层，它与N^3－形成的晶体结构如右图所示。X的元素符号是______，X离子与N^3－形成的化合物化学式为______。

（3）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。下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图（为按顺序排序）。与冰的晶体类型相同的是______（请用相应的编号填写）

A              B            C          D           E
（4）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（11kJ/mol），则冰晶体中氢键的“键能”是      kJ/mol；

. (6分)碳族元素包括C、Si、Cu、Sn、Pb。
（1）碳纳米管由单层或多层石墨卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过          杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠      结合在一起。
（2）CH₄中共用电子对偏向C、SiH₄中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为          。
（3）用价层电子对互斥理论推断SnBr₂分子中Sn—Br键的键角     120°（填“>”“<”或“=”）
（4）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。

砷(As)在地壳中含量不大,但砷的化合物却是丰富多彩.
(1)基态砷原子的电子排布式为_______________,砷与溴的第一电离能较大的是______.
(2)AsH₃是无色稍有大蒜味气体.AsH₃的沸点高于PH₃,其主要原因是
________________________________________________.
(3)Na₃AsO₄可作杀虫剂.AsO₄^3-的空间构型为_____________,与其互为
等电子体的一种分子为______________.
(4)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示,该化合物的分子式为__________,As原子采取_______杂化.

(5)GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中,每个As与_______个Ga相连，As与Ga之间存在的化学键有_____________(填字母)。

A．离子键

B．氢键

C．配位键

D．金属键 E.极性键

第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
（1）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为                      。
②下列叙述不正确的是           。（填字母）
A．因为HCHO为极性分子，水也为极性分子，根据相似相溶原理，HCHO易溶于水。
B．HCHO和CO₂分子中的中心原子均采用sp²杂化
C．C₆H₆分子中含有6个键和1个大键，C₂H₂是非极性分子
D．CO₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是             。
②六氰合亚铁离子[Fe(CN)₆]^{4 -}中不存在                  。
A.共价键    B.非极性键        C.配位键    D.σ键      E.π键
写出一种与 CN^- 互为等电子体的单质分子式                      。
（3）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于   区。
（4）一种Al－Fe合金的立体晶胞如下图所示。请据此回答下列问题：

①确定该合金的化学式             。
②若晶体的密度＝ρ g/cm³，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示，不必化简)为         cm。

元素周期表中，一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s²4p⁶，与其同周期的A、B、C、D四种元素，它们的原子最外层电子数依次为2、2、1、7，其中A、C两元素原子的次外层电子数为8，B、D两元素原子的次外层电子数为18，E、D两元素处于同族，且在该族元素中，E的气态氢化物的沸点最高。
（1）B元素在周期表中的位置       ; D的最高价氧化物的水化物的化学式为______。
（2）E的气态氢化物在同族元素中沸点最高的原因是：                        。
（3）A、C两元素第一电离能前者    后者（填“大于”或“小于”）。无论是A和C的单质还是A和C的氢化物的固体，均能与水剧烈反应生成气体，当上述四种固体分别与足量水反应时，满足n(消耗固体)：n(气体)：n(转移电子)=1:1:1关系的反应的化学方程式_______________。
（4）B元素能形成多种配合物，如B²⁺可与NH₃形成配离子[B（NH₃）₄]²⁺。其配体的空间构型为      ；右图表示B与某种元素X形成的化合物晶胞，如果该化合物中B和X通过离子键结合，该晶体中阳离子的配位数为       。若B和X通过共价键结合，则该化合物的化学式为       （a  ZnX   b ZnX₂  c ZnX₃）

（5）A和E可形成离子化合物，其晶胞结构如图示。该化合物的电子式_______。则晶胞中与A离子距离相等且最近的E离子围成的几何体形状是_______。

26．2011年9月29日21时天宫一号在酒泉卫星发射中心发射成功，标志着中国航天迈入了新的台阶，火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素。推进剂主要由可燃剂和氧化剂组成，根据化学物质的形态不同推进剂可分为固体推进剂和液体推进剂，它们一般由C、H、O、N中的一种或几种元素组成。请回答下列问题：
(1)已知某固体推进剂主要由可燃剂（聚丁二烯等）和氧化剂甲（一种由三种元素组成的盐）组成，该盐溶液中加入硝酸银溶液，无明显现象，则甲物质所含的化学键类型                              ，并用离子方程式表示甲的水溶液呈酸性的原因                                           。
(2)已知某液体推进剂主要由可燃剂肼（N₂H₄）和氧化剂乙组成，乙所含有的电子数和肼分子相同，常温下，乙和肼反应生成一种常见的液态化合物和一种常见的稳定单质，试写出该反应的化学方程式                                    。列举乙的另一种主要用途                    。

A．石油产品         B．四氯化碳            C．液氟           D．纯碱
(4)戊也可作液体推进剂的氧化剂，取19.6g化合物戊，隔绝空气加热使其完全分解，生成氮气、氧气和二氧化碳，生成的氮气折合成标准状况下的体积为4.48L，生成的二氧化碳气体被足量的澄清石灰水吸收，得到10.0 g沉淀，生成的氧气折合成标准状况下的体积为          L；戊的化学式为   　　　   。
(5)请设计一个实验方案，探究由上述四种元素组成的常见无机盐可能的成份。
__________________________________________

下表为周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。

a

b

c

d

e

f

g

h

用化学用语回答下列问题：
（1）写出元素g的基态原子核外电子排布式___________________________，
h²⁺中未成对电子数为                。
（2）在b₂a₂分子中，元素b为    杂化，该分子是       分子（填“极性”或“非极性”），该分子中σ键和π键的数目比为          。
（3） bd₂与bf₂比较，沸点较高的是_______（填分子式），原因是                    。
（4）下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙正确是             。
A．h位于元素周期表中第四周期第VIII族，属于d区元素
B．e的基态原子中，3p能级为半充满，属于p区元素
C．最外层电子排布式为4s²，一定属于IIA族
D．最外层电子排布式为ns²np¹，该元素可能是ⅢA族或ⅢB族
（5）科学研究表明，元素b与元素c可以形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型无机非金属材料，其化学式为          ，其熔点比金刚石           （填“高”或“低”）。

下列说法正确的是（   ）

A．H与D，^16O与^18O互为同位素；H2^16O、D2^16O、H2^18O、D2^18O互为同素异形体

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．HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HF

D．由ⅠA族和ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物，是含有共价键的离子型化合物

原子序数由小到大排列的四种短周期主族元素X、Y、Z、W，其中Z、W两原子的核外电子数之和为X、Y两原子核外电子电子数之和的三倍，Y、Z左右相邻，Y、W位于同一主族。下列说法正确的是

A．Z的氢化物分子间含有氢键，因此Z的氢化物很稳定

B．Y与X不能形成直线型的共价化合物

C．Z和W可形成一种具有较高的硬度和耐磨性的材料，用于制造汽车发动机

D．Y、Z、W形成的单质其晶体类型相同

下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。

试回答下列问题：
(1)B、D、F、G的第一电离能由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。
(2)请写出元素H的基态原子电子排布式_____________________。
(3)A的最简单氢化物分子里中心原子采取________形式杂化，A的最高价氧化物分子的空间构型是________。
(4)D的氯化物的熔点比G的氯化物的熔点________(填“高”或“低”)，理由是__________________________。
(5)元素C与元素G形成的晶体所属的晶体类型为________晶体，在该晶体中原子间形成的共价键属于________(从下列选项中选出正确类型)。
A．σ键　　B．π键　　C．既有σ键，又有π键
(6)F单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。晶胞中F原子的配位数为________，一个晶胞中F原子的数目为________。

已知A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增，都位于前四周期。A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；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原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍。E有“生物金属”之称，E⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同。F处于周期表中第9列。
（1）B、C、D三种元素的氢化物的沸点高低顺序为     ，稳定性顺序为   。
（2）同时含有A、B、D三种元素的化合物M是此类物质中为数不多的气体，且分子中所有原子共平面，则M中σ键和π键个数比为       ，B原子的杂化类型为     ，M能和水以任意比混溶的原因是              。
（3）C的最高价含氧酸根的空间构型为     ，E的基态原子的价电子排布式为      
（4）“生物金属”E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。则E晶胞中E的配位数为     ，若该晶胞的密度为a g/cm³，阿伏加德罗常数为N_A，E原子的摩尔质量为M g/mol，则E原子的半径为          cm

（5）F可形成分子式均为F(NH₃)₅BrSO₄的两种配合物，其中一种化学式为[F(NH₃)₅Br]SO₄，往其溶液中加BaCl₂溶液时，产生的现象是                        ；往另一种配合物的溶液中加入BaCl₂溶液时，无明显现象，若加入AgNO₃溶液时，产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的化学式为              。

(14分)生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO₂、H₂等)与H₂混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1) 上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Cu原子的核外电子排布式_____
(2) 根据等电子原理，写出CO分子的结构式_______________。
(3) 甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)₂的碱性溶液反应生成Cu₂O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是______________________；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为________。
②甲醛分子的空间构型是________；1 mol甲醛分子中σ键的数目为________。
③在1个Cu₂O晶胞中(结构如图所示)，所包含的Cu原子数目为________。