高中化学性质实验方案的设计试题

目前已知化合物中数量、品种最多的是IVA碳的化合物（有机化合物），下列关于其原因的叙述中不正确是（   ）

A．碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子（如氢原子）形成4个共价键

B．碳原子性质活泼，可以跟多数元素原子形成共价键

C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键

D．多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环，且链、环之间又可以相互结合

固体A的化学式为NH₅，它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子电子层结构，该物质适当加热就分解成两种气体，试完成：
（1）固体A属于__________晶体，它的电子式为__________。
（2）A溶于水后溶液呈__________性（填“酸”“碱”或“中”），其原因是（用化学方程式表示）______________________________。
（3）A与铜或铜的某些化合物在一定条件下可合成CuH，CuH是一种难溶物，它能在氯气中着火，还能与盐酸反应放出气体，请写出这两种反应的化学方程式___________________                          。

(12 分)X、Y、Z、W、Q五种元素其核电荷数依次增大。X原子只有1个s电子，Y、Z、W属于同周期，Y原子L层中s电子和p电子数目相同，Z原子p轨道为半充满，W原子第一电离能比Z原子的小，Q原子内层均饱和，N层上只有两个电子。
（1）Q²⁺离子的核外电子排布式为                   。
（2）XYZ分子中Y原子轨道的杂化类型为           ，
1molXYZ分子中含有σ键的数目为       。
（3）写出YZW^－离子的两种等电子体的化学式：    。
（4）QW的熔点比Q的硫化物的熔点高，其原因是
                                    。
（5）Q晶体属于六方堆积，其晶胞结构见下图，则P点原子
被   个晶胞所共用。

主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3 倍。X、Y和Z分属不同的周期，他们的原子序数之和是W原子序数的5倍。在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中，由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。请回答下列问题：
⑴W元素原子的L层电子排布式为      ，W₃分子的空间构型为      ；
⑵化合物M的化学式为      ，其晶体结构与NaCl相同，而熔点高于NaCl。M熔
点较高的原因是      ；
⑶将一定量的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂，用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中O—C—O的键角约为      ；
⑷X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角，Z处于体心位置，则该晶体的组成为X︰Y︰Z=      。           

(8分)已知X、Y、Z、M、W、R是前四周期中的六种元素。X元素原子形成的离子是一个质子，Y原子的价电子构型为2s²2p²，Z的单质在常温下是无色气体且Z原子的单电子个数是同周期元素原子中最多的。
(1) ₂₄R原子最外层的电子排布图是           ，ZO₃^－的空间构型是         ；
(2) Z、M、W原子序数依次增大，三种元素的第一电离能由大到小的顺序是          ；Y、Z、W三种元素的电负性由大到小的顺序是           。（填元素符号）
(3) Ne与W^n－的电子数相同，W所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族元素的氢化物中沸点最低的是          。（填化学式）
(4)ZX₄W在物质中，各种粒子间的相互作用力包括         。（填字母编号）

A．非极性共价键

B．极性共价键

C．配位键

D．离子键 E.氢键

金属铜的导电性仅次于银，大量用于电气工业。
（1）写出铜的基态原子价电子电子排布式________。
（2）铜的某种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学 式为__________。

（3）向氯化铜溶液中加入过量浓氨水，然后加入适量乙醇，溶液中析出深蓝色的[Cu(NH₃)₄]Cl₂。晶体。氨分子中N原子的杂化方式为____________。上述深蓝色晶体中含有的化学键除普通共价键外，还有________和_____________。
（4）NH₃的沸点比PH₃大，其原因是_________________________________.

(1)写出CO²⁺离子基态的价电子排布式：__________________________________。
(2)SO₃^2-的空间构型是：___________________________________________。
(3)OCN^-与CO₂是等电子体，则OCN^-中C原子的杂化方式是：_______________。
(4)六方氮化硼(BN)晶体具有很高的熔点，B原子和N原子均为sp²杂化。该晶体中存在的作用力有：__________________。
(5)元素O、Mg、Ni可形成一种晶体，其晶胞如图所示。在晶体中，每个Ni²⁺离子与_____________个Mg²⁺离子配位。该晶体的化学式是____________。

前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D中， A是电负性最大的元素，并且A^－和B⁺的电子数相差为8；C和D原子序数相差为2，且都与B位于同一周期，C元素的次外层电子数是最外层电子数的7倍。

回答下列问题：
（1）D的价层电子排布式为_______。
（2）请用电子式表示A、B两元素形成化合物的过程。     。
（3）A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_________；D的配位数为_______；
②列式计算该晶体的密度___  ____g·cm^-3。
（4）A^－、B⁺和C³⁺三种离子组成的化合物B₃CA₆，其中化学键的类型有_     ____；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为___   ____，配位数是_         __。

A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素。A元素的原子最外层电子排布为ns¹，B元素的原子价电子排布为ns²np²，C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，D元素原子的M电子层的P亚层中有4个电子。
（1）D原子的电子排布式为                ，若A元素的原子最外层电子排布为1s¹，则按原子轨道的重叠方式，A与C形成的化合物中的共价键属于      键。
（2）当n＝2时，B的原子结构示意图为           ，B与C形成的晶体属于    晶体。
当n＝3时，B与C形成的晶体属于    晶体。
（3）若A元素的原子最外层电子排布为2s¹，B元素的原子价电子排布为3s²3p²，元素A在周期表中的位置是            ，A、B、C、D四种元素的电负性由大到小的顺序是                          (用元素符号表示)。
（4）C和D的最简单氢化物相比较：稳定性：                       （填化学式，下同）；
沸点：               原因是                                              。

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。
     

锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu₄O(PO₄)₂，可通过下列反应制备：
2Na₃PO₄+4CuSO₄+2NH₃·H₂O=Cu₄O(PO₄)₂↓+3Na₂SO₄+(NH₄)₂SO₄+H₂O
（1）写出基态Cu²⁺的核外电子排布式：          。与Cu同周期的元素中，与铜原子最外层电子数相等的元素还有               （填元素符号），上述方程式中涉及到的N、O元素第一电离能由小到大的顺序为                                 。
（2）PO₄^3－的空间构型是                。
（3）与NH₃互为等电子体的分子、离子有             、            (各举一例)。
（4）氨基乙酸铜的分子结构如图，碳原子的杂化方式为            。

（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)₄]^2－，则1 mol CN^－中含有的π键的数目为      。
（6）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为               。

（7）铜晶体为面心立方最密堆积，铜的原子半径为127.8pm，列式计算晶体铜的密度               。

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         ____________  。

下图所示的五元环代表A、B、C、D、E五种化合物，圆圈交叉部分指两种化合物含有一种相同元素，五种化合物由五种短周期元素形成，每种化合物仅含两种元素，A是沼气的主要成分，B、E分子中所含电子数均为18，B不稳定，具有较强的氧化性，其稀溶液是医疗上广泛使用的消毒剂，E的分子结构模型为，C、D均为原子晶体，C可作为光导纤维的主要材料，D中所含两种元素的原子个数比为3:4，电子总数之比为3:2。根据以上信息回答下列问题：

①B的水溶液呈弱酸性，其主要的电离方程式可表示为_________   ，D的化学式是_____   __。
②A、B、E中均含有的一种元素为___________ (填元素名称) 。
③E电子式为_________________。
④液态B与液态E反应可生成一种气态单质和一种常见液体，1molB参加反应放出热量QkJ，其反应的热化学方程式为_______    _______。
⑤NH₃分子中的N原子有一对孤对电子，能发生反应：NH₃+HCl=NH₄Cl。试写出E与足量盐酸时，发生反应的化学方程式              。

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。

［《物质结构与性质》选考题］现代世界产量最高的金属是Fe、Al、Cu。
（1）Fe、Al、Cu三种元素第一电离能由高到低的排序为       ；Fe²⁺的电子排布式为       。
（2）Cu(OH)₂溶于浓氨水形成      色铜氨溶液；乙二酸（）分子中碳原子杂化类型为      ，分子中σ键比π键多     个。
（3）以下变化伴随化学键破坏的是            （填下列选项标号）

A．冰融化

B．铝气化

C．AlCl3溶于水

D．胆矾受热变白

（4）二氧化硅晶体结构示意图如下，每个氧原子最近且等距离相邻     个氧原子。