高中化学性质实验方案的设计试题

下列对一些实验事实的理论解释正确的是   (　　)。

选项	实验事实	理论解释
A	氮原子的第一电离能大于氧原子	氮原子2p能级半充满
B	CO2为直线形分子	CO2分子为非极性分子
C	金刚石的熔点低于石墨	石墨熔融时除了破坏共价键，还需破坏范德华力
D	HF的沸点高于HCl	H-F的键能大于H-Cl

A、B、C、D为前四周期元素。A元素的原子价电子排布为ns²np²，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元素原子的M电子层的P亚层中有3个未成对电子，D元素原子核外的M层中只有2对成对电子。
（1）当n=2时，AB₂属于       分子（填“极性”或“非极性”）。
（2）当n=3时，A与B形成的晶体属于          晶体。
（3）若A元素的原子价电子排布为3s²3p²，A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是     （用元素符号表示）。
（4）已知某红紫色配合物的组成为CoCl₃·5NH₃·H₂O。该配合物中的中心离子钴离子在基态时核外电子排布式为             ，又已知中心离子钴离子的配位数是6，1mol该物质与足量的硝酸银反应可生成3molAgCl，则该物质的配体是               。
（5）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为           。

能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。
(1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的核外电子排布式的简化形式                           。
(2)富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯（C₆₀）的结构如右图，分子中碳原子轨道的杂化类型为                ；1 mol C₆₀分子中σ键的数目为              。

(3)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜锢硒薄膜电池等。
①第一电离能：As         Se（填“＞”、“＜”或“＝”）。
②二氧化硒分子的空间构型为           。

下列各项中指定的比值是2∶1的是

A．C2H4在氧气中充分燃烧生成的CO2与H2O的物质的量之比

B．K2S溶液中c(K^＋)与c(S^2^－)之比

C．Na2O2晶体中阳离子与阴离子的物质的量之比

D．^16O原子的中子数和质量数之比

物质的结构是决定物质性质的重要因素。请回答下列问题：
（1）基态Ni原子核外电子排布式为____________；第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是_________________。
（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分为0.069nm和0.078nm，则熔点NiO_____________FeO（填“＜”或“＞”）；NiO晶胞中Ni²⁺的配位数为____________。
（3）肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N₂O₄+2N₂H₄＝3N₂+4H₂O，若该反应中有4molN—H键断裂，形成的键有________mol。

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右图所示，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________________________________。

信息一：铬同镍、钴、铁等金属可以构成高温合金、电热合金、精密合金等，用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门。
信息二：氯化铬酰（CrO₂Cl₂）是铬的一种化合物，常温下该化合物是暗红色液体，熔点为﹣96.5℃，沸点为117℃，能和丙酮（CH₃COCH₃）、四氯化碳、CS₂等有机溶剂互溶。
（1）写出Fe（26号元素）原子的基态电子排布式为                      。
（2）CH₃COCH₃分子中含有    个π键，含有    个δ键。
（3）固态氯化铬酰属于        晶体，丙酮中碳原子的杂化方式为         ，二硫化碳属于     （填极性”或“非极性”)分子。
（4）K[Cr(C₂O₄)₂(H₂O)₂]也是铬的一种化合物，该化合物属于离子化合物，其中除含离子键、共价键外，还含有有           键。
（5）金属铬的晶胞如下图所示，一个晶胞中含有        个铬原子。

A、B、C、D、E为前四周期元素，原子序数依次增大。基态A原子的核外电子占据4个原子轨道；B与C同主族，大气平流层中单质B₃浓度减少会致人患皮肤癌增加；D是前四周期元素中第一电离能最小的元素；E的合金是当今用量最大的合金。
（1）E²⁺的核外电子排布式为        。
（2）CB₃^2-的立体构型是（用文字描述）      ；其中心原子的杂化轨道类型为      。
（3）根据等电子原理，AB分子的电子式为     ；其中σ键与π键之比为     。
（4）[E(H₂O)₆]³⁺内E³⁺与H₂O间的作用力为         。
（5）D₂C的晶胞结构与CaF₂晶胞（如图）相似，则Y应为    （填离子符号）；D₂C的熔点比CaF₂熔点      （填“高”、“低”或“无法比较”）。

卤族元素是典型的非金属元素,包括F、Cl、Br、I等。请回答下面有关问题
（1）同主族元素的电负性大小存在一定的规律，卤族元素F、Cl、Br、I的电负性由小到大的顺序是_____。
（2）Br原子的核外电子排布式为_________。
（3）用价层电子对互斥理论判断BeCl₂的构型为________,BF₃分子中B－F键的键角为________。
（4）CCl₄分子中碳原子的杂化方式为________,NF₃分子的空间构型为________。
（5）F、Mg、K三种元素形成的晶体晶胞结构如图所示,一个晶胞中 Mg元素的质量分数为________。

【化学—选修3—物质结构与性质】(12分)过渡元素铁可形成多种配合物，如：[Fe(CN)₆]^4-、Fe(SCN)₃等。
（1）Fe²⁺基态核外电子排布式为_____________。
（2）科学研究表明用TiO₂作光催化剂可将废水中CN^-转化为OCN^-、并最终氧化为N₂、CO₂。OCN^-中三种元素的电负性由大到小的顺序为_______________。
（3）与CN^-互为等电子体的一种分子为________________(填化学式)；l mol Fe(CN)₆^3-中含有σ键的数目为________________。
（4）铁的另一种配合物Fe(CO)₅熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于CCl₄，据此可以判断Fe(CO)₅晶体属于_______________(填晶体类型)。
（5）铁铝合金的一种晶体属于面心立方结构，其晶胞可看成由8个小 体心立方结构堆砌而成。已知小立方体如图所示。该合金的化学式为____________。

H、C、N、O、都属于自然界中常见非金属元素。
（1）O、C、N三种元素的第一电离能由小到大顺序是     ；NH₄^＋中氮原子轨道的杂化类型为________。
（2）CO、N₂的结构可表示为：      
两者的键能数据：（单位kJ/mol）

	A—B	A=B
CO	357.7	798.9	1071.9
N2	154.8	418.4	941.7

 
结合数据说明CO比N₂活泼的原因               。
（3）乙二胺(H₂N-CH₂-CH₂-NH₂)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）C、N元素形成的新材料具有如图所示结构，该晶体硬度将超过目前世界上最硬的金刚石，成为首屈一指的超硬新材料。 该物质的化学式为：        。

(14分)随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气（主要成分CH₄）为原料经合成气（主要成分CO、H₂）制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线。而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁［Fe(CO)₅］等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。
请问答下列问题：
（1）Fe(CO)₅中铁的化合价为0，写出铁原子的基态电子排布式　　　　　　　　　
（2）原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为　　　　和　　　（填化学式），CO分子的结构式可表示成　　　　　　。
（3）Fe(CO)₅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Fe(CO)₅晶体为　　　　　　　晶体。
（4）在CH₄、CO、CH₃OH中，碳原子采取sp³杂化的分子有　　　　　　　　　，CH₃OH的熔、沸点比CH₄的熔、沸点比高，其主要原因是　　　　　　　　　　。

根据相关的化学原理，下列判断正确的是

A．由于水中存在氢键，所以稳定性：H2O＞H2S

B．由于二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳的大，所以沸点：SiO2＞CO2

C．若A2 + 2D^—="=" 2A^—+ D2，则氧化性D2＞A2

D．若R^2—和M^+的电子层结构相同，则离子半径R^2—＞M^+

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_________________________________.

北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C₆₀形成的球碳盐K₃C₆₀，实验测知该物质熔融状态下能导电。下列有关分析正确的是

A．K3C60和C60中都含有共价键

B．钾的核外电子排布为：1s^22s^22p^63s^23p^63d^104s^1

C．K3C60和C60都属于分子晶体，具有较低的熔点

D．C60与^12C互为同素异形体