第十一单元　物质结构与性质单元训练

1、单 元 训 练1.碳族元素(C、Si、Ge、Sn、Pb)的单质及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。回答下列问题:(1) 基态Sn 原子中,核外电子占据的最高能级符号为 ,该能级具有的原子轨道数为 。(2) Ge 单晶具有晶体硅型结构,Ge 单晶的晶体类型为 。Ge 与同周期的 As、Se 相比较,第一电离能由大到小的顺序是 。(3) 资料表明,二氧化三碳(C3O2)是金星大气的主要成分之一,其分子中不含环状结构且每个原子均满足 8 电子稳定结构。C3O2 中碳原子的杂化方式为 ,分子中 键与 键的个数之比为 。(4)碳化硅的晶体结构类似于石(如图所示),1 个碳化硅晶胞净占 个碳原子;二氧化

2、硅晶体中最小环上的原子个数之比为 。(5)石墨可作润滑剂,其主要原因是 。(6)晶体硅的结构类似于石,已知距离最近的两个硅原子之间的距离为 a cm,则硅晶体的密度为 gcm-3(用含有 a 的代数式表示,用 NA 表示阿伏加德罗常数的值)。2.呋喃()和吡咯()是较常见的杂环化合物,呋喃通过以下反应可转化为吡咯:回答下列问题:(1) 呋喃和吡咯所含元素中:电负性最大的是 (填元素符号),第一电离能最大的元素的基态原子的电子排布图是 。(2) 呋喃分子中,碳原子的杂化方式是 ,1 mol 吡咯分子中含 mol 键。(3) NH3、H2O 可与 Zn2+形成配合物Zn(NH3)3(H2O)2+。

3、与 Zn2+形成配位键的原子是 (填元素符号);H2O 的空间构型为 。(4) NH3 的相对分子质量比N2O 的小,但其沸点却比 N2O 的高,其主要原因是 。(5)ZnO 晶体随着环境条件的改变能形成不同结构的晶体,其中一种的晶胞结构如图所示,已知该 ZnO 晶体密度为 a gcm-3,NA 表示阿伏加德罗常数的值。则该晶体中与 Zn2+等距离且最近的 Zn2+共有 个, 该 ZnO 晶胞中相邻两个O2-之间的距离为 nm。3.铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。回答下列问题:(1) Fe 原子的核外电子排布式为 。(2) 含锰奥氏体钢是一种特殊的铁合金,主要由Fe 和Mn

4、组成,其中锰能增加钢铁的强度和硬度,提高耐冲击性能和耐磨性能。第一电离能 I1(Fe) (填“大于”或“小于”)I1(Mn),原因是 。(3) FeF3 具有较高的熔点(熔点高于 1000 ),其所含化学键类型是 ,FeBr3 的式量大于 FeF3,但其熔点只有 200 ,原因是 。(4) FeCl3 可与KSCN、苯酚溶液发生显色反应。SCN-的三种元素中电负性最大的是 。苯酚()分子中氧原子的杂化方式为 。(5)Fe(CO)3 与 NH3 在一定条件下可合成一种具有磁性的氮化铁。该磁性氮化铁的晶胞结构如图所示,其中与铁原子紧邻且等距的铁原子的个数为 。六棱柱底边边长为 a cm,高为 c

5、cm,阿伏加德罗常数的值为 NA,该磁性氮化铁的密度为 gcm-3。4.已知:A、B、C、D 四种元素原子序数依次增大。A 是短周期中原子半径最大的元素,B 元素 3p 能级半充满;C 是所在周期电负性最大的元素;D 是第四周期未成对电子最多的元素。试回答下列有关问题: (1)写出D 元素价电子的电子排布式: 。(2)D 可形成化合物D(H2O)6(NO3)3。D(H2O)6(NO3)3 中阴离子的立体构型是 。NO- 中心原子的杂化轨道类型为 。3在D(H2O)63+中D3+与H2O 之间形成的化学键称为 ,1 mol D(H2O)63+ 中含有的 键有 mol。(3) 已知B、C 两种元素

6、形成的化合物通常有两种。这两种化合物中 (填化学式)为非极性分子。另一种物质的电子式为 。(4) 由A、C 两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都具有球形对称结构,它们都可以看作刚性圆球, 并彼此“相切”。如图所示为A、C 形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图。晶胞中距离一个A+最近的C-有 个,这些C-围成的图形是 ,若晶体密度为 gcm-3,阿伏加德罗常数的值用 NA 表示,则A+的离子半径为 cm(用含 NA 与 的式子表达)。5.钛(Ti)和锆(Zr)是同一副族的相邻元素,它们的化合物在生产、生活中有着广泛的用途。回答下列有关问题:(1) 钛和锆的价层电子结构相同,请画出基态锆

7、原子的价电子排布图: 。(2) 四氯化锆的沸点为 331 ,能溶于水;而二氧化锆的沸点为 4300 ,难溶于水。推测四氧化锆属于 晶体。(3) 人们经常利用过氧化氢作钛元素的定性检验试剂:向 TiOSO4 溶液中加入H2O2 可以生成橙黄色的较稳定的TiO(H2O2)2+。在该配合离子中,作为配体的H2O2 分子中氧原子的杂化轨道类型为 。S2Cl2 的分子结构与H2O2 相似,它们均为 (填“极性”或“非极性”)分子。H2O2 的熔点和沸点均高于S2Cl2 的主要原因是 。上述物质中H、O、S、Cl 四种元素电负性由大到小的顺序为 。(4) 已知TiO2 晶胞中Ti4+位于 O2-所构成的正

8、八面体的体心,ZrO2 晶胞中 Zr4+位于 O2-所构成的立方体的体心,请根据给出的TiO2 晶体和 ZrO2 晶体的晶胞结构图回答下列问题:根据晶胞图分析,TiO2 晶体中O2-的配位数是 。TiO2 晶体和 ZrO2 晶体是两种不同类型的晶体结构,决定它们晶体结构不同的重要原因是 。已知二氧化锆晶胞的密度为 gcm-3,设阿伏加德罗常数的值为 NA,则晶体中B、D 两原子核间的距离为pm。6.砷化镓属于第三代半导体,它能直接将电能转变为光能,砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的 100 倍,而耗能只有它们的 10%。镓及其化合物应用广泛。请回答下列问题:(1) 基态Ga 原子中有 种能量不同的电子

9、,其价电子排布式为 。(2) 第四周期的主族元素中,基态原子未成对电子数与镓相同的元素有 (填元素符号)。(3)三甲基镓(CH3)3Ga是制备有机镓化合物的中间体。在 700 时,(CH3)3Ga 和AsH3 反应得到GaAs,AsH3 分子中键角 (填“”“=”或“”或“”)H-。NaH 晶胞结构如图所示,已知NaH 晶体的晶胞参数为 a pm,Na+的半径为 b pm,则H-的半径为 pm,NaH 晶体的密度为 gcm-3(用含 a、b、NA 的式子表示,NA 代表阿伏加德罗常数的值)。8.砷的一些化合物常作半导体、除草剂、杀鼠药等。回答下列问题:(1) 基态As 原子的核外电子排布式为Ar ,有 个未成对电子。(2) 镓氮砷合金材料的太阳能电池效率达 40%。Ga、N、As 电负性由大至小的顺序是 。(3) As4O6 的分子结构如图所示,其中As 原子的杂化方式为 ,1 mol As4O6 含有 键的物质的量为 mol。(4) As 与 N 是同主族元素,AsH3 的沸点(-62.5 )比NH3 的沸点(-33.5 )低,原因是 。(5)有机砷(填字母)。是治疗昏睡病不可缺少的药物,该有机砷中存在的化学键的类型为 a.离子键 b. 键 c. 键 d.碳碳双键(6)晶胞有两个基本要素:原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,Li