第一讲原子结构练习题.ppt

1、2、第三周期元素R的原子核外最外电子层上达到饱和所需要的电子数小于次外层和最内层电子数之差，且等于最内层电子数的整数倍，关于R的说法正确的是（）。(A)R的单质在固态时属于同一类晶体(B)常温下稳定存在的R的氧化物既能与碱反应又能与酸反应(C)R的气态氢化物的水溶液在常温下都不能在空气中稳定存在(D)R的最高正价氧化物的水化物都能形成多酸R为Si或S,CD,4.1999年是人造元素丰收年，一年间得到第114、116和118号三个新元素。按已知的原子结构规律，118号元素应是第周期第族元素，它的单质在常温常压下最可能呈现的状态是（气、液、固选一填入）态。近日传闻俄国合成了第166号元素，若已知原

2、子结构规律不变，该元素应是第周期第主族元素。,七,零,气,八,六,5.迄今已合成的最重元素是112号（注：1998年），它是用高能锌原子轰击的铅靶子，使锌核与铅核熔合而得。科学家通过该放射性元素的一系列衰变的产物确定了它的存在，总共只检出一个原子。该原子每次衰变都放出一个高能a粒子，最后得到比较稳定的第100号元素镄的含153个中子的同位素。（1）112号元素是第几周期第几族元素？（2）它是金属还是非金属？（3）你认为它的最高氧化态至少可以达到多少？（4）写出合成112号元素的反应式（注：反应式中的核素要用诸如、等带上下标的符号来表示，112号元素符号可用M表示）。,1.(1)7,B；(2)金

3、属；(3)+2；,(4),+,+,第1题（12分）1-1.根据原子结构理论可以预测：第八周期将包括_种元素；原子核外出现第一个5g电子的原子序数是_。美、俄两国科学家在2006年10月号的物理评论上宣称，他们发现了116号元素。根据核外电子排布的规律，116号元素的价电子构型为_，它可能与元素_的化学性质最相似。,50,121,7s27p4,Po(钋),多氮化合物均为潜在的高能量密度材料（HEDM）,HEDM可用作火箭推进剂及爆炸物。1999年K.O.Christe及其同事成功合成了第一个N5+的化合物N5+AsF6-，它能猛烈的爆炸。光谱数据及量子力学计算结果均表明，在N5+的各种异构体中，

4、V型结构最为稳定，它有两个较短的末端键和两个较长的中心键。（1）请写出V型结构的N5+的Lewis共振式。,2）根据杂化轨道理论，指出每个氮原子的杂化类型。中心氮原子为sp3和sp2杂化，其余为sp杂化（末端氮可不杂化）（3）中心键的N-N键级为2007年(江苏省赛区)夏令营选拔赛试题,4/3,第6题（12分）核磁共振成像技术是一种用精确的、非入侵的方法对人体内部器官进行成像的技术，对于医学诊断、治疗和康复非常重要。保罗劳特布尔和彼得曼斯菲尔德因在核磁共振成像技术领域的突破性成就而获2003年诺贝尔生理学奖与医学奖。核磁共振成像技术还可用于研究生物化学，如研究核酸与配体之间的相互作用，核酸与蛋

5、白质分子、核酸与小分子药物的相互做作用等。通常质子数和中子数之和为奇数的核，如等的核，最适合于核磁共振检测。某些过渡金属元素原子的核在低氧化态时，适合于核磁共振检测，而在较高氧化态时，无法得到可辩认的核磁图谱。今有一含某过渡金属M的药物，与DNA作用后可得到较好分辨率的核磁图谱。该药物水溶液在空气中被氧化后，颜色明显加深，再与DNA作用时核磁图谱严重加宽难以辨认。已知M有两种常见氧化态和两种同位素，同位素丰度分别为69%和31%。金属M的化合物A，是一种不溶于水、稀乙酸及氢氧化钠溶液的黑色固体。A易溶于热盐酸，生成B的绿色溶液，B的绿色溶液与铜丝一起煮沸，逐渐变成C的棕黑色溶液，若再用大量的水

6、稀释，则生成白色沉淀D，D可溶于氨水，生成E的无色溶液，若暴露于空气中，则迅速变成F的蓝色溶液，遇时，F遇KCN时，蓝色消失，生成G的溶液，往该溶液中加入锌粉，则生成金属M。影响含金属M的口服药物药效的因素很多，其中该药物在水中的溶解度是转运它至所作用的生物膜表面的首要条件，但药物扩散穿透脂质性生物膜而作用于病变DNA的能力，还取决于药物在脂质中的溶解度，人们在设计药物时希望药物在脂/水中分配系数适中，以提高药物的药效。请回答下列问题：,6-1该过渡金属M可能为_元素，含M的药物可获得较好的分辨率核磁图谱的原因是：_。6-2请写出该药物水溶液在空气中被氧化的离子方程式并配平。_。6-3请指出字

7、母A、B、C、D、E、F所代表的物质的化学式A、_B、_C、_D、_E、_F、_6-4若将含金属M的药物作为口服药设计，若要增加其脂溶性，可引入的基团有_；若要增加其水溶性，可引入的集团有_。,今有一含某过渡金属M的药物，与DNA作用后可得到较好分辨率的核磁图谱。该药物水溶液在空气中被氧化后，颜色明显加深，再与DNA作用时核磁图谱严重加宽难以辨认。已知M有两种常见氧化态和两种同位素，同位素丰度分别为69%和31%。金属M的化合物A，是一种不溶于水、稀乙酸及氢氧化钠溶液的黑色固体。A易溶于热盐酸，生成B的绿色溶液，B的绿色溶液与铜丝一起煮沸，逐渐变成C的棕黑色溶液，若再用大量的水稀释，则生成白色

8、沉淀D，D可溶于氨水，生成E的无色溶液，若暴露于空气中，则迅速变成F的蓝色溶液，遇时，F遇KCN时，蓝色消失，生成G的溶液，往该溶液中加入锌粉，则生成金属M。影响含金属M的口服药物药效的因素很多，其中该药物在水中的溶解度是转运它至所作用的生物膜表面的首要条件，但药物扩散穿透脂质性生物膜而作用于病变DNA的能力，还取决于药物在脂质中的溶解度，人们在设计药物时希望药物在脂/水中分配系数适中，以提高药物的药效。请回答下列问题：,6-1该过渡金属M可能为_元素，含M的药物可获得较好的分辨率核磁图谱的原因是：_。6-2请写出该药物水溶液在空气中被氧化的离子方程式并配平。_。6-3请指出字母A、B、C、D

9、、E、F所代表的物质的化学式A、_B、_C、_D、_E、_F、_6-4若将含金属M的药物作为口服药设计，若要增加其脂溶性，可引入的基团有_；若要增加其水溶性，可引入的集团有_。,6-1Cu（1分）63Cu和65Cu的质子数和中子数之和均为奇数，该药物中Cu处于低价态。（1分）6-24Cu+4H+O2=4Cu2+2H2O（2分）6-3CuOCuCl2HCuCl2CuClCu(NH3)2+Cu(NH3)42+（每空1分，共6分）6-4引入疏水基团，如脂基、烷基等（1分）引入亲水基团，如胺基、羟基、羧基等（1分）2007年(江苏省赛区)夏令营选拔赛试题,6.2002年伊始第一台磁冰箱问世。磁冰箱的概

10、念形成于6年前，美国、中国、西班牙、荷兰和加拿大都进行了研究，最低制冷温度己达140，能量利用率已比传统冰箱高l/3。1997年，美国Ames实验室设计出磁冰箱原型，其制冷装置可简单地用下图表示：AB“”表示未成对电子回答下列问题；(1)用热力学基本状态函数的变化定性地解释：磁制冷物质发生AB的状态变化为什么会引起冰箱制冷？不要忘记指出磁场是在冰箱内还是在冰箱外。(2)Ames实验室的磁致冷物质最早为某金属M，后改为其合金，以M5(SixGe1-x)4。为通式，最近又研究了以MA2为通式的合金，A为铝、钴或镍。根据原子结构理论，最优选的M应为元素周期系第几号元素？为什么？（可不写出该元素的中文

11、名称和元素符号）（2002年全国冬令营）,一转轮满载顺磁性物质，高速旋转，其一侧有一强大磁场，顺磁性物质转入磁场为状态A，转出磁场为状态B即：,6.(1)B至A，S0，TS0吸热，反之放热。磁铁在冰箱外(2)M为第64号元素（Gd），因其基态电子组态为Xe4f75d16s2，未成对电子最多说明：由于竞赛大纲未要求稀土元素，也未对不符合构造原理的元素提出要求，因此，答其他镧系元素，如63号（Eu）等也得满分，按构造原理应该能写出63号（Eu）元素Xe4f76s2的电子构型答非镧系元素不给分。,7.去年报道，在55令XeF4(A)和C6F5BF2(B)化合，得一离子化合物（C），测得Xe的质量分数

12、为31，阴离子为四氟硼酸根离子，阳离子结构中有B的苯环。C是首例有机氙（IV）化合物，一20以下稳定。C为强氟化剂和强氧化剂，如与碘反应得到五氟化碘，放出氙，同时得到B。【2001年全国（省级）】(1).写出C的化学式，正负离子应分开写。答：(2).根据什么结构特征把C归为有机氙化合物？答：(3).写出C的合成反应方程式。答：(4).写出C和碘的反应。答；(5).画出五氟化碘分子的立体结构：,7、(1)C6F5XeF2+BF4；(2)分子中有CXe键；(3)XeF4C6F5BF2C6F5XeF2+BF4(4)5C6F5XeF2BF42I24IF55Xe5C6F5BF2(5)答案需应用初赛基本要

13、求规定的VSEPR模型才能得出。,8.(1)磷和氢能组成一系列的氢化物，如PH3，P2H4，P12H16等。其中最重要的是PH3。PH3称为膦，它是一种无色剧毒的有类似大蒜臭味的气体。它可由NaOH和白磷反应来制备，其制备反应的化学方程式为P2H4的沸点比PH3(填“高”或“低”)，原因是。AsH3又称胂，试写出由As2O3制备胂的反应方程式胂的汽化热比膦(填“大”或“小”)。(2)根据VSEPR理论，SCl3扩和ICl4的空间构型分别是和，S和I分别以和杂化轨道同C1形成共价键。SCl3和PCl3是等电子体，其SC1链键长(填、或)PC1键键长，原因是（2002年夏令营）,(1)P43NaO

14、H+3H2OPH3+3NaH2PO2高P2H4的相对分子质量大，分子间作用力比较大As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3+6ZnSO4+3H2O大(2)三角锥平面正方形sp3sp3d2S有较大核电荷，处于较高氧化态,答案：,9、越来越多的事实表明：在环境与生物体系中，元素的毒性、生物可给性、迁移性和再迁移性不是取决于元素的总量，而是与该元素的化学形态密切相关。例如，在天然水正常pH下，铝处于形态，对鱼类是无毒的；但是，若天然水被酸雨酸化，铝则转化为可溶性有毒形态，会造成鱼类的大量死亡。再如，铝离子能穿过血脑屏障进入脑组织，引起痴呆等严重后果，而配合态的铝，如处于形态时就没有这种危险。（20

15、04夏令营）,聚合的Al(OH)3胶体,Al(OH)2,AlF4,在元素周期表第4第5周期中成单电子数最多的过渡元素的电子构型为和；元素名称是和。依据现代原子结构理论，请你推测，当出现5g电子后，成单电子最多的元素可能的价层电子构型为。可能是号元素。（2004年夏令营）,Ar3d54s1,Kr4d55s1,铬,钼,5g98s1,128,Fe(CN)63-的中心离子采用的杂化轨道为_,离子的空间构型为_.,正八面体,d2sp3,为何大多数过渡元素的配离子是有色的，而大多数Zn（）的配离子为无色的？,化合物K2SiF6,K2SnF6和K2SnCl6都为已知，但K2SiCl6不存在，试加以解释,3解

16、释实验现象（1）HgS为何能溶于Na2S和NaOH的混合溶液，而不溶于（NH4）2S和NH3H2O中？（2）为何将Cu2O溶于浓氨水中，得到溶液为无色？（3）为何AgI不能溶于过量氨水中，却能溶于KCN溶液中？（4）AgBr沉淀可溶于KCN溶液中，但Ag2S不溶。（5）为何CdS能溶于KI溶液中？,已知Cr(CO)6,Ru(CO)5和Pt(CO)4都是反磁性的羰合物，推测它们的中心原子与成键时的价层电子分布和杂化轨道类型。,d2sp3,dsp3,sp3,4.比较CuCl42-和Cu(CN)42-配离子，在结构上有何不同？,sp3,正四面体,dsp2,平面正方形,9,9,第3题（5分）在正确选项

17、上圈圈。31下列化学键中碳的正电性最强的是A.CFB.COC.CSiD.CCl32电子构型为Xe4f145d76s2的元素是A.稀有气体B.过渡元素C.主族元素D.稀土元素33下列离子中最外层电子数为8的是A.Ga3+B.Ti4+C.Cu+D.Li+2003年全国（省级）,第1题(20分)（09年全国选拔赛）1-1Lewis酸和Lewis碱可以形成酸碱复合物。根据下列两个反应式判断反应中所涉及Lewis酸的酸性强弱，并由强到弱排序。F4SiN(CH3)3+BF3F3BN(CH3)3+SiF4;F3BN(CH3)3+BCl3Cl3BN(CH3)3+BF3BCl3BF3SiF4顺序错误不给分(2分

18、),1-2(1)分别画出BF3和N(CH3)3的分子构型，指出中心原子的杂化轨道类型分子构型为平面三角形，不画成平面形不给分sp2(0.5分)分子构型为三角锥形，不画成三角锥形不给分sp3(0.5分),(2)分别画出F3BN(CH3)3和F4SiN(CH3)3的分子构型，并指出分子中Si和B的杂化轨道类型。B：sp3(1分)+(1分)Si，sp3d(1分)+(1分),1-3.将BCl3分别通入吡啶和水中，会发生两种不同类型的反应。写出这两种反应的化学方程式。BCl3+3H2O=B(OH)3+3HCl不配平不给分(1分)BCl3+C5H5N=Cl3B-NC5H5或BCl3+=(1分),1-4Be

19、Cl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。分别画出它们的结构简式，并指出Be的杂化轨道类型。sp结构简式和杂化轨道各0.5分结构简式1.5分sp2杂化轨道0.5分(2分)结构简式1.5分sp3杂化轨道0.5分画成也得分,1-5高氧化态Cr的过氧化物大多不稳定，容易分解，但Cr(O2)2NH(C2H4NH2)2却是稳定的。这种配合物仍保持Cr的过氧化物的结构特点。画出该化合物的结构简式，并指出Cr的氧化态。,Cr的氧化态为+4,1-6某些烷基取代的金属羰基化合物可以在其他碱性配体的作用下发生羰基插入反应，生成酰基配合物。画出Mn(CO)5(CH3)和PPh3反应的产物的结构简式，并指出Mn的氧化态。,Mn的氧化态为+1,第2题(6分)下列各实验中需用浓HCl而不能用稀HCl溶液，写出反应方程式并阐明理由。2-1配制SnCl2溶液时，将SnCl2(s)溶于浓HCl后再加水冲稀。SnCl2+2HCl=SnCl42-+2H+不配平不给分(1分)浓HCl的作用是形成