选修3物质结构和性质考题集2

.,0>,则D处微粒的坐标参数为__________。3.[化学一选修3：物质结构与性质]〔15分太阳能是目前地球上最清洁的能源,化学新材料的研制为更好的开发利用太阳能展现了广阔的前景。请根据你所学知识回答下列有关问题：〔1太阳能热水器吸热涂层常使用一种以镍或镍合金空心球做的吸收剂,镍在元素周期表中的位置是▲。〔2由氧、镍和碳三种元素组成的化合物四羰基镍［Ni<CO>4］为无色挥发性剧毒液体,熔点-25℃,沸点43℃。不溶于水,易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂,四羰基镍的晶体类型是▲,写出一种与其配体互为等电子体的结构式▲。〔3三氟化氮在太阳能电池制造中得到广泛应用。它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到,该反应的化学方程式为3F2+4NH3=NF3+3NH4F,写出NH4F的电子式▲。往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成［Cu<NH3>4]2+配离子。己知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是▲。〔4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、硒化镓、硫化锌薄膜电池等。①砷和镓的第一电离能关系为：Ga▲As〔填"＞"、"＜"或"="②SeO2分子的空间构型为▲。③硫化锌的晶胞结构如右图所示,锌离子的配位数是▲。4.〔15分碳、硅是重要的非金属单质,碳、硅及其化合物的用途非常广泛。〔1基态碳原子的价电子排布式为________。〔2CO32-的空间构型是_____,与其互为等电子体的分子和离子是_____、____〔各写一种。〔3氮化碳晶体的硬度超过金刚石,其晶胞结构如图所示,则氮化碳的化学式为_____,碳原子的杂化类型为______,其硬度超过金刚石的原因是__________。〔4Si、C和O的成键情况如下:化学键C-OC=OSi-OSi=O键能/<kJ·mol-1>360803464640C和O易形成含有双键的CO2分子晶体,而Si和O之间则易形成含有单键的SiO2原子晶体,请结合数据分析其原因___________。〔5二氧化硅晶体的晶胞结构如图所示,每个SiO2晶胞中含有Si原子的个数是____,已知SiO2晶体为面心立方结构,晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则SiO2晶体的密度为________g/cm3。5．[化学—选修3：物质结构与性质]〔15分尿素[CO<NH2>2]。〔1N基态原子的最外层电子的电子排布图为_________。〔2CO<NH2>2分子中,存在的杂化轨道类型为_________；分子中含有的π键与σ键的数目之比为_________。〔3丙酮[CO<CH3>2]和尿素[CO<NH2>2]相对分子质量相近,但尿素比丙酮的沸点高得多,其原因是_________。〔4C、N元素形成的新材料具有如右图所示结构,该晶体硬度超过金刚石,成为首屈一指的超硬新材料。①该物质的化学式为。②该晶体硬度超过金刚石的原因是_________。=3\*GB3③该晶体中C原子周围的配位N原子数为__________,N原子周围的配位C原子数为_________。④已知该晶胞的密度为dg·cm-3,N原子的半径为r1cm,C原子的半径为r2cm,设NA为阿伏加德罗常数,则该晶胞的空间利用率为___________〔用含d、r1、r2、NA的代数式表示。6．溴化铜<II>甲基咪唑配合物是一种制备有机玻璃的催化剂,其合成方法如下：〔1铜元素位于周期表中第_____族,写出基态Cu2+的电子排布式_______。〔2与NH4+互为等电子体的阴离子为_______。〔3SO42-中心原子的杂化方式为_________。〔4Mlm中含σ键与π数目之比为__________。〔5一种铜的溴化物晶胞结构如下图所示。由图中P点和Q点的原子坐标参数,可确定R点的原子坐标参数为______。〔6Cu晶体的堆积方式如图所示,设Cu原子半径为a,晶体中Cu原子的配位数为____,晶体的空间利用率为__________。〔列式计算7．〔1N、O、Na原子第一电离能由小到大的顺序是〔用元素符号和"＜"表示；Cu原子的特征电子轨道式为。〔2N、Na+、Fe3+、Cu2+四种微粒基态的核外电子排布式中未成对电子数最多的是_____；Cu2+在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子,其化学式为,水分子与铜离子间结合的化学键名称为。〔3根据价层电子对互斥理论判断下列分子或离子中空间构型是V形的是_____<填序号>①H3O+ ②H2O ③NO2+④NH4+〔4分子<CN>2中键与键之间的夹角为180°,并有对称性,分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构,其结构式为,1个分子中含有____个键；<CN>2称为"拟卤素",具有类似Cl2的化学性质,则<CN>2与NaOH水溶液反应的化学方程式为。O2-Na+〔5O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物,其晶胞结构如图,该离子化合物的化学式为___________；已知该晶胞的密度为,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=________cm。<用含、NA的代数式表示>。O2-Na+9.[化学-选修3：物质结构与性质]<15分>已知原子序数依次增大的X、Y、Z、D、E、F六种前四周期元素。X是宇宙中最丰富的元素；Y和Z基态原子的未成对电子数均等于正确序数；D的氧化物是典型的两性氧化物；E是所在周期中电负性最大的元素；F的单质是一种紫红色金属,在潮湿空气中该金属表面会慢慢生成一种绿色固体。请回答下列问题<用元素符号或化学式表示>：<1>X元素位于周期表的区。<2>基态D原子的价电子轨道表示式是,其第一电离能反常地低于同周期前一种元素,原因是。<3>YZ2分子的电子式是,该分子的空间构型是。<4>甲是由X、Y、Z三种原子构成的含有16个电子的分子,甲中Y原子的杂化类型是,它能溶于水的原因是。<5>金属F与XE的热浓溶液反应产物之一是X3[FE4],该反应的化学方程式是。<6>F与Z形成的一种晶胞结构如图,其中F原子均匀地分散在立方体内部,原子a、b、d的坐标参数依次为<0,0,0>、<,,>、<3m,3m,3m>,则m=。已知该晶体的密度为ρg/cm3,NA是阿伏伽德罗常数值,则原子b和d之间的核间距是nm<列出计算式即可>。10、[化学一选修3:物质结构与性质]<15分>A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中非金属元素A的基态原子中成对电子数是未成对电子数的两倍,C元素在地壳中含量最高,D的单质是短周期中熔点最低的金属,E的合金是我国使用最早的合金。⑴E元素的基态原子电子排布式为。⑵A的某种氢化物A2H2分子中含有个键和π个键。<3>A的含氧酸根离子AO3n-空间构型是。<4>B的最简单的氢化物的沸点比A的最简单的氢化物的沸点高得多,其原因是。<5>E的最高阶氧化物对应的水化物溶解于氨水中生成的复杂化合物的化学式是。<6>下图是D单质的晶体堆积方式,这种堆积方式的晶胞中原子的配位数为,若该原子的半径为rpm,此晶体的密度p=g/cm3<用含r的代数式表示,阿伏伽德罗常数用NA表示>。11.[化学―物质结构与性质]〔15分锰的单质及其化合物的用途非常广泛.回答下列问题：〔1基态锰原子的核外电子排布式为,其d轨道中未成对电子数为.〔2MnO的熔点〔1650℃比MnS的熔点〔1610℃高,它们都属于晶体。前者熔点较高的原因是。〔3锰的一种配合物的化学式为Mn<BH4>2<THF>3,THF的结构简式如图所示。①与Mn2+形成配位键的原子为〔填元素符号。②BH4-的空间构型为,其中B原子的杂化轨道类型为。③写出两种与BH4-互为等电子体的分子或离子：。〔4一种磁性材料的单晶胞结构如图所示。①该晶胞中碳原子的原子坐标为。②Mn在晶体中的堆积方式为〔填"简单立方""体心立方""面心立方最密"或"六方最密＂>堆积。③若该晶胞的边长为apm,NA表示阿伏加德罗常数的数值,则该晶体密度的表达式为ρ=。12．前四周期原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、F中,A、B属于同一短周期且相邻的元素,B基态原子2p轨道中有三个自旋方向完全相同的电子；C基态原子核外电子占有9个轨道,且只有1个未成对电子；D、E、F是位于同一周期的金属元素,D、E基态原子的价电子层中未成对电子数分别为4、2,且原子序数相差2；F是ds区元素,F基态原子的价电子层中只有1个未成对电子。回答下列问题：〔1E元素在周期表中的位置是____________,E的价层电子排布图为________________。E单质能导电的原因是_______________。〔2A、B、D三种元素形成配合物D3[D<AB>6]2,该配合物的中心离子是___,1个AB－离子中含有_____个π键。〔3A元素最高价氧化物分子中A原子的杂化轨道类型是______,BC3分子的立体构型是_____________。〔4新制的F<OH>2能够溶解于浓NaOH溶液中形成一种配离子,反应的离子方程式是__。〔5E、F元素的第二电离能分别是：IE=1753kJ/mol、IF=1958kJ/mol,IF＞IE的原因是___。〔6C、F元素形成的一种化合物晶胞如下图,F位于面心和顶点,其晶胞参数为apm。①已知M点的坐标为,则N点的坐标为______,P点的坐标为_______。若阿伏加德罗常数用NA表示,则该晶体的密度是_____________g/cm3〔只要求列算式。13．a、b、c、d、e、f是原子序数依次增大的前四周期元素,a的基态原子有3个不同的能级,且各能级中电子数相等；c的基态原子最外层电子数是其内层电子数的三倍；b、d、f同主族;e的基态原子内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为1。〔1基态f原子的电子占据最高的能层符号为________,该能层的电子排布式为________。〔2如图为部分主族元素第一电离能与周期数的关系图,若m点为氢元素,则元素c为点________〔填字母序号。〔3ac2中σ键和π键之比为________,写出一种与ac2具有相同空间构型和键合形式的分子________。〔4dCl5是一种白色晶体,其熔体可以导电,测得其中只含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子,其中阳离子中d原子的杂化轨道类型为________。试用电离方程式解释dCl5熔体能导电的原因：___________________________________________。〔5已知单质e的堆积方式如图所示,该堆积模型的名称为________,该晶胞中空间利用率为________〔列出含"π"的计算式。14．钛的化合物如TiO2、Ti<NO3>4、TiCl4、Ti<BH4>2等均有着广泛用途。〔1写出Ti的基态原子的外围电子排布式____________。〔2TiCl4熔点是-25℃,沸点136.4℃,可溶于苯或CCl4,该晶体属于_____晶体；BH4－中B原子的杂化类型为_______；〔3在

TiO2催化作用下,可将CN－氧化成CNO－,进而得到N2。与CNO－互为等电子体的分子化学式为____。〔4Ti3+可以形成两种不同的配合物：[Ti<H2O>6]Cl3〔紫色,[TiCl<H2O>5]Cl2•H2O〔绿色,两者配位数_____〔填"相同"或"不同",绿色晶体中配体是______。〔5TiO2难溶于水和稀酸,但能溶于浓硫酸,析出含有钛酰离子的晶体,钛酰离子常成为链状聚合形式的阳离子,其结构形式如图1,化学式为____________。〔6金属钛内部原子的堆积方式是面心立方堆积方式,如图2。若该晶胞的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数为NA,则该晶胞的边长为______________cm。15．[化学—选修3：物质结构与性质]〔15分铁、铝、铜都是日常生活中常见的金属,它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途。请回答以下问题：〔1超细铜粉可用作导电材料、催化剂等,其制备方法如下：足量足量10mol·L-1硫酸微热、过滤通入SO2Cu<NH3>4SO4水溶液NH4CuSO3白色沉淀过滤超细铜粉①铜元素位于周期表_________区；Cu+的基态价电子排布图_________；NH4CuSO3中N、S、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________〔元素符号表示。②SO42-中心原子的杂化方式为_________,SO32-的价层电子互斥模型为_________。〔2请写出向Cu<NH3>4SO4水溶液中通入SO2时发生反应的离子方程式_________。〔3某学生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀,继续加入过量氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,最后向该溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu<NH3>4]SO4·H2O晶体。①下列说法正确的是_________。a．因NH3和H2O都为极性分子,且它们还存在分子内氢键,所以氨气极易溶于水b．NH3分子和H2O分子,分子空间构型不同,氨气分子的键角小于水分子的键角c．Cu<NH3>4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键d．Cu<NH3>4SO4组成元素中电负性最大的是氮元素②请解释加入乙醇后析出晶体的原因_________。〔4右图所示为金属铜的一个晶胞,此晶胞立方体的边长为apm,Cu的相对原子质量为64,金属铜的密度为ρg/cm3,则晶胞中铜原子的配位数为_________,用含有a、ρ的代数式表示的阿伏加德罗常数为：_________mol-1。16．过渡元素铁可形成多种配合物,如：[Fe〔CN6]4﹣、Fe〔SCN3,[Fe〔H2NCONH26]〔NO33等．〔1Fe2+基态核外电子排布式为．〔2与CN﹣互为等电子体的一种分子是：,CN﹣可在TiO2作光催化剂下转化为OCN﹣,OCN﹣中三种元素的电负性由大到小的顺序为,尿素〔H2NCONH2分子中C、N原子的杂化方式分别为,1molFe〔CN63﹣中含有σ键的数目为．〔3铁的另一种配合物Fe〔COX的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则X=,已知该配合物的熔点为﹣20.5℃,沸点为103℃,易溶于CCl4,据此可以判断Fe〔COX晶体属于〔填晶体类型．〔4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．则这种晶胞中,离Al原子最近且距离相等的Fe原子有个,该晶体的密度的计算式为：〔不用化简,Al原子半径为acm,Fe原子半径为bcm,阿伏伽德罗常数的值为NA．17.[化学一物质结构与性质]<15分>2013年诺贝尔化学奖授予三位美国科学家,以表彰他们在开发多尺度复杂化学系统模型方面所作的贡献,这种模型可以用量子化学计算小区间内〔如生物固氮时固氮酶中化学反应。<1>固氮酶有铁蛋白和铝蛋白两种,它们不仅能够催化N2还原成NH3,还能将环境废物乙炔<HC-CH>催化还原成乙烯。①乙炔是____〔填"极性"或"非极性"分子。②碳负离子CH3一的空间构型为。③根据等电子原理,NO+的电子式为。<2>钒可用于合成电池电极,也可用于人工合成的二价钒固氮酶〔结构如图甲。①V2+基态时核外电子排布式为____。②钒固氮酶中钒的配位原子有〔填元素符号。<3>烟酰胺〔结构如图乙可用于合成光合辅酶NADPH,烟酰胺分子中氮原子的杂化轨道类型有________,1mol该分子中含σ键的数目为。<4>金属钨单质是一种体心立方结构,若实验测得晶胞的边长为anm,则列式表示金属钨的密度____g/cm3<不必计算出结果,已知钨的相对原子质量是183.8>。<5>12g石墨烯〔结构如图丙中含有的正六边形的物质的量为____mol;请你预测硅是否容易形成类似石墨烯的结构,并说明理由。_〔填"容易"或"不容易"；理由：____。18．[化学——选修3：物质结构与性质]〔15分硼及其化合物应用广泛。回答下列问题：〔1基态B原子的价电子轨道表达式为________,其第一电离能比Be_______〔填"大"或"小"。〔2氨硼烷〔NH3BH3被认为是最具潜力的新型储氢材料之一,分子中存在配位键,提供孤电子对的成键原子是________,写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子________〔填化学式。〔3常温常压下硼酸〔H3BO3晶体结构为层状,其二维平面结构如图a。①B原子的杂化方式为________。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大：________。②路易斯酸碱理论认为,任何可接受电子对的分子或离子叫路易斯酸,任何可给出电子对的分子或离子叫路易斯碱。从结构角度分析硼酸是路易斯酸：________。〔4立方氮化硼〔BN是特殊的耐磨和切削材料,其晶胞结构与金刚石相似,如图b所示。①与氮原子直接连接的硼原子构成的几何形状为________。硼原子和氮原子所连接的最小环为________元环。②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。如图b所示,其中原子坐标参数X为〔0,0,0,Y原子的坐标参数为〔1/2,0,1/2,则Z原子的坐标参数为________。晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知立方氮化硼的密度为dg∙cm－3,阿伏加德罗常数值为NA,则晶胞参数a＝________nm。〔列出计算式即可19、[化学－一选修3：物质结构与性质]<l5分>钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。〔1钛铁合金是铁系储氢合金的代表,该合金具有放氢温度低、价格适中等优点。①Ti的基态原子价电子排布式为________________。②Fe的基态原子共有__________种不同能级的电子。〔2制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7＋3CCl4===2KCl＋2CrO2Cl2＋3COCl2↑。①上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是________________<用元素符号表示>。②COCl2分子中所有原子均满足8电子构型,COCl2分子中σ键和π键的个数比为__________,中心原子的杂化方式为__________。〔3NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同,其中Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为6.9×10－2nm和7.8×10－2nm。则熔点：NiO__________FeO。<填">"、"<"或"＝">〔4Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料,具有大容量、高寿命、耐低温等特点,在日本和中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。①该晶体的化学式为________________。②已知该晶胞的摩尔质量为Mg·mol－1,密度为dg·cm－3。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶胞的体积是________cm3<用含M、d、NA的代数式表示>。③该晶体的内部具有空隙,且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知：a＝511pm,c＝397pm；标准状况下氢气的密度为8.98×10－5g·cm－3；储氢能力＝。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化,则该储氢材料的储氢能力为_________。〔用x、y、ρ的函数式表达20[化学-选修3：物质结构与性质]〔15分钛对于酸、碱具有较强的耐腐蚀性,密度小,比强度高。已成为化工生产中重要的材料。回答下列问题：〔1基态钛原子的价电子排布式为______________,其原子核外未成对电子有_____个。金属钛晶胞如图所示,晶胞参数为a=b=295.08pm,c=468.55pm,α=β=90°,γ=120°。金属钛为____堆积〔填堆积方式,其中钛原子的配位数为________。〔2用熔融的镁在氩气中还原TiCl4可得到多空的海绵钛。已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为-23℃,沸点为136℃,可知TiCl4为______晶体。〔3通过X-射线探明KCl、CaO、TiN晶体与NaCl晶体结构相似,且知两种离子晶体的晶格能数据如下：离子晶体KClCaO晶格能〔kJ/mol7153401解释KCl晶格能小于CaO的原因_________________________。钛可与C、N、O等元素形成二元化合物。C、N、O元素的电负性由大到小的顺序是________。〔4钙钛矿晶体的结构如图所示。晶体的化学式为___________。21.[化学-物质结构与性质]<15分氧族元素是指位于元素周期表第16列的元素,包括氧、硫、硒<Se>、碲<Te>、钋<Po>五种元素。请回答下列问题：<1>①与氧同周期的相邻元素及氧的第一电离能由大到小的顺序为。②已知：离子型配位化合物O2[PtF6]中铂元素为+5价,它可由反应PtF6+O2=O2[PtF6]制得,PtF6分子结构如图所示。PtF6分子中Pt的杂化轨道类型是否为sp3？答：〔填"是"或"否",其原因是。<2>臭鼬排放的臭气主要成分为3-MBT<3-甲基-2-丁烯硫醇,结构简式为>。1mol3-MBT中含有σ键数目为_______<NA为阿伏伽德罗常数的值>。沸点：3-MBT____<CH3>2C=CHCH2OH<填"高于"或"低于">,主要原因是。<3>S有+4和+6两种价态的氧化物。①下列关于气态SO3和SO2的说法中正确的是_____<填字母>。A.中心原子的价层电子对数目相等B.都是极性分子C.中心原子的孤对电子数目相等D.都含有极性键②SO3子的空间构型为________,与其互为等电子体的阴离子为_____<举一例>。<4>元素X与硒同周期,且该周期中X元素原子核外未成对电子数最多,则X为____基态原子的电子排布式为_______。<5>单质钋是由_____键形成的晶体；若已知Po的摩尔质量为Mg·mol-1,原子半径为rpm,阿伏伽德罗常数的值为NA,则钋晶体的密度的表达式为_____g·cm-3<只列表达式>。22、2015年国产C