【化学选修—物质结构与性质】专题训练1、有A、B、C、D四种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+比B—少一个电层,B原子得一个电子后3p轨道全满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D 的质量分数为40%,且其核内质子数等于中子数。
R是由A、D两元素形成的离子化合物,其中A与D 离子的数目之比为2:1。
请回答下列问题。
(1)A单质、B单质、化合物R的熔点高低顺序为__②___(填序号)①A单质> B单质> R ②R > A单质> B单质③B单质> R > A单质④A单质> R > B单质(2)CB3分子的空间构型是__三角锥形___,其固态时的晶体类型为__分子晶体_ _____。
(3)写出D原子的核外电子排布式__1S22S22P63S23P4_______,C的氢化物比D的氢化物在水中溶解度大得多的原因__ NH3与水分子形成氢键且发生化学反应__________。
(4)B元素和D元素的电负性大小关系为Cl>S(用元素符号表示)。
(5)A与B形成的离子化合物的晶胞中,每个A+周围与它距离相等且最近的B—有6个,这些B—围成的空间几何构型为正八面体。
2、已知R、W、X、Y、Z是周期表中前四周期元素,它们的原子序数依次递增.R的基态原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1;W的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高;X2 +与W2-具有相同的电子层结构;Y元素原子的3P能级处于半充满状态;Z+的电子层都充满电子。
请回答下列问题:(2)R的某种钠盐晶体,其阴离子A m- (含R、W、氢三种元素)的球棍模型如上图所示:在A m-中,R原(3)经X射线探明,X与W形成化合物的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,X2+的配位离子所构成的立(4)往Z的硫酸盐溶液中加入过量氨水,可生成[Z(NH3)4]S04,说法正确的是__ A D ___A. [Z(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键B. 在[Z(NH3)4]2+中Z2+给出孤对电子,NH3提供空轨道C. [Z(NH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素D. SO42-与PO43-互为等电子体,空间构型均为四面体(5)固体YCl5的结构实际上是YCl4+和YCl6-构成的离子晶体,其晶体结构与CsCl相似。
若晶胞边长3、 A 、B 、C 、D 、E 、F 是原子序数依次增大的前四周期元素。
A 、B 、C 三种元素的基态原子具有相同的能级和能层,且第一电离能的顺序为A<C<B ,其中C 原子基态时2p 轨道有两个未成对电子;D 与A 同族,其单质为常用的半导体材料;E 为前四周期电负性最小的元素;F 原子内层无空轨道,最外层电子数与E 相同。
请回答:(1)F 的价层电子排布为 3d 10 4s 1 ;化合物F 2C 与稀硫酸反应的产物之一为红色固体,且反应中只有F 元素的化合价发生了变化,该反应的离子方程为 Cu 2O + 2H + = Cu + Cu 2+ + H 2O 。
(2)比较A 、D 的氢化物。
稳定性:前者 > 后者;沸点:前者 < 后者(填“<”或“>”)。
(3)C 与氢元素形成的正一价离子含有10电子,该离子中C 原子的杂化方式为 sp 3 ;该离子的空间构型为 三角锥形 。
C 与氢元素形成的一种分子M 的电子总数与E 离子核外电子数相等,M 分子为 极性 分子(填“极性”或“非极性”)。
(4)1molAC 2分子中π键的数目为 1.204×1024(或2N A )个;B 、C 形成的正一价离子N 与AC 2互为等电子体,N 的电子式为 ;(5)AC 2分子构成的晶体结构如图,已知最近的两个分子间距离为阿伏伽德罗常数为N A ,则该晶体的密度为 g/cm 3。
(4)(2分)(5) 322aN A (3分)4. (选修——物质结构与性质)金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。
(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是__b _____。
a .金属键具有方向性和饱和性b .金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用c .金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子d .金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光(2)Ni 是元素周期表中第28号元素,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___c ___。
(3)过渡金属配合物Ni (CO )n 的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=___4___。
CO 与N 2结构相似,CO 分子内o - 建于π键个数之比为_____ 1:2 ___(4)甲醛(H 2C =O )在Ni 催化作用下加氢可得甲醇(CH 3OH )。
甲醇分子内C 原子的杂化方式为__sp3______,甲醇分子内的O —C —H 键角_____> __(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O —C —H 键角。
5.【化学—物质结构与性质】下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构。
图甲:血红素的结构 图乙 ⑴ 血红素中含有C 、H 、O 、N 、Fe 五种元素,C 、H 、N 、O 四种元素的电负性由小到大的顺序是 H < C< N < O ,根据以上电负性请判断H 2N-CHO 中C 和N 的化合价分别为 +2 和 -3 。
写出基态Fe 原子的核外价电子排布式 3d 64s 2 。
⑵ 血红素中两种N 原子的杂化方式分别为 sp 2 sp 3 ,在上图乙的方框内用“→”标出Fe 2+的配位键。
⑶铁有δ、γ、α三种同素异形体,γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为 4 ,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为 4:3 ;在δ晶胞中空间利用率为__68%_____,其晶体的堆积方式的名称为 体心立方(堆积) ,与其具有相同堆积方式的金属还有 Na 、K (填元素符号)。
6、 MnO 2是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一,在活性材料MnO 2中加入CoTiO 3纳米粉体,可以提高其利用率,优化碱锰电池的性能。
(1)写出基态Mn 原子的核外电子排布式 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 2 。
(2)CoTiO 3晶体结构模型如图1所示。
在CoTiO 3晶体中1个Ti 原子、1个Co 原子,周围距离最近的O 原子数目分别为 6 个、 12 个。
(3)二氧化钛(TiO 2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂,常用于污水处理。
O 2在其催化作用下,可将CN -氧化成CNO -,进而得到N 2。
与CNO -互为等电子体的分子、离子化学式分别为 CO 2(或N 2O 、CS 2、BeCl 2等合理均可) 、 N3- (各写一种)。
(4)三聚氰胺是一种含氮化合物,其结构简式如图2所示。
三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是 sp 2、sp 3 ,1 mol 三聚氰胺分子中 键的数目为 15N A 。
α-Fe N Fe N N N CH 3C H 3CH 3CH CH 2CH 3C H CH 2CH 2C H 2C H 2CH 2COOHCOOH NFe N N N CH 3C H 3CH 3CH CH 23C H CH 2CH 2C H 2H 22COOH COOH7.【化学-选修3:物质结构与性质】(15分)(选李师山西5)许多金属及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途.回答下列有关问题:(1)基态Ni 核外电子排布式为__1s 22s 22p 63s 23p 6 3d 84s 2 ______________, 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___ C(碳)_____________;(2)NiO 、FeO 的晶体结构类型均与氯化钠的相同,回答:①Ni 2+和Fe 2+的离子半径分别为69 pm 和78 pm ,则熔点NiO_ > FeO(填“<”或“>”);②NiO 晶体中Ni 的配位数为____6___________;(3)金属Cu 单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是 H 2O 2为氧化剂,氨与Cu 2+形成配离子,两者相互促进使反应进行 ,反应的离子方程式为 Cu+ H 2O 2+4NH 3=Cu(NH 3) 4 +2OH ;(4)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构.在晶胞中,Au 原子位于顶点,Cu 原子位于面心,则该合金中Au 原子与Cu 原子个数之比为__1∶3__,若该晶胞的边长为a pm ,则合金的密度为___ (197+64×3) ×1030/(a 3N A )____ g·cm -3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为N A ).8.Cu 3N 具有良好的电学和光学性能,在电子工业领域、航空航天领域、国防领域、通讯领域以及光学工业等领域中,发挥着广泛的、不可替代的巨大作用。
(1)N 位于周期表中第______二____周期____VA ______族,与N 3-含有相同电子数的三原子分子的空间构型是____ V 形______。
(2)Cu 具有良好的导电、导热和延展性,请解释Cu 具有导电性的原因__ Cu 为金属晶体,晶体中存在可自由移动的电子,通电后定向移动。
________。
(3)在Cu 的催化作用下,乙醇可被空气氧化为乙醛,乙醛分子中碳原子的杂化方式是____ sp 2 sp 3______,乙醛分子中H —C —O 的键角______大于____乙醇分子中的H —C —O 的键角。
(填“大于”、“等于”或“小于”)(4)Cu +的电子排布式为____1s 22s 22p 63s 23p 63d 10 _______,其在酸性溶液中不稳定,可发生歧化反应生成Cu 2+和Cu ,但CuO 在高温下会分解成Cu 2O ,试从结构角度解释高温下CuO 为何会生成 Cu 2O_____ Cu +价电子为3d 10为全充满结构更稳定_______________。
(5)[Cu(H 2O)4]2+为平面正方形结构,其中的两个H 2O 被Cl -取代有两种不同的结构,试画出[Cu(H 2O)2(Cl)2]具有极性的分子的结构式__________。
(6)Cu 3N 的晶胞结构如右图,N 3-的配位数为______6____,Cu +半径为a pm ,N 3-半径为b pm ,Cu 3N 的密度_____103×1030/4N A (a+b)3 _____g/cm 3。