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结构化学第三章习题

习题卷1.下面的排序不正确的是A.晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CCI4B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅C.熔点由低到高:Na<Mg<AlD.晶格能由大到小:NaI>NaBr>NaCl>NaF2.下列有关金属晶体判断正确的是A.简单立方、配位数6、空间利用率68%B.钾型、配位数6、空间利用率68%C.镁型、配位数8、空间利用率74%D.铜型、配位数12、空间利用率74%3.下列对各组物质性质的比较中,正确的是A.硬度:Li>Na>KB.熔点:金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅C.第一电离能:Na<Mg<AlD.空间利用率:六方密堆<面心立方<体心立方4.X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如下表所示:(1)Q在元素周期表中的位置是____________。

基态Q原子的价电子排布图为____________。

(2)X的氢化物的VSEPR模型为____________。

属于____________(填“极性”或“非极性”)分子。

(3)根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是____________。

(4)甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物对应的水化物,且甲+乙→丙十水。

若丙的水溶液呈碱性,则丙的化学式是____________。

(5)M的氢化物是常见溶剂,白色硫酸铜粉末溶解于其中能形成蓝色溶液,请解释原因:____________。

(6)Z晶体的原子堆积模型为体心立方堆积,设Z原子半径为rcm,则Z晶体的密度为____________g/cm3(写出表达式,假设阿伏加德罗常数为N A)。

5.【化学――选修3物质结构与性质】物质的结构决定性质,性质反映其结构特点。

(1)金刚石和石墨是碳元素的两种常见单质,下列叙述中正确的有a.金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化,石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化b.晶体中共价键的键长:金刚石中C-C<石墨中C-Cc.晶体的熔点:金刚石<石墨d.晶体中共价键的键角:金刚石>石墨(2)某石蕊的分子结构如右图所示。

①石蕊分子所含元素中,第一电离能由小到大的顺序是,基态原子2p 轨道有两个成单电子的是(填元素符号);由其中两种元素形成的三角锥构型的一价阳离子是(填化学式);②该石蕊易溶解于水,分析可能的原因是;(3)铜及其合金是人类最早使用的金属材料。

①NF 3可由NH 3和F 2在Cu 催化剂存在下反应直接得到:4NH 3+3F 2NF 3+3NH 4F上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_______(填序号)。

a .离子晶体b .分子晶体c .原子晶体d .金属晶体,②NF 3与NH 3均为三角锥形,但前者键角小于后者,原因是③周期表中铜的相邻元素的晶体结构如图甲,则其一个晶胞中含有个该元素,金属铜采取如图乙所示堆积方式,可称为堆积。

6.[化学——物质结构与性质]尿素()22H NCONH 可用于制有机铁肥,主要代表有()()22363Fe H NCONH NO ⎡⎤⎣⎦[三硝酸六尿素合铁(III )]。

(1)基态Fe 3+的核外电子排布式为__________。

C 、N 、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序是__________。

(2)尿素分子中C 、N 原子的杂化方式分别是___________。

(3)()()22363Fe H NCONH NO ⎡⎤⎣⎦中“22H NCONH ”与Fe(III)之间的作用力是___________。

与3NO -互为等电子体的一种化合物是___________(写化学式)。

(4)CO 2和NH 3是工业上制备尿素的重要原料,固态CO 2(干冰)的晶胞结构如右图所示。

①1个CO 2分子周围等距离且距离最近的CO 2分子有__________个。

②铜金合金的晶胞结构与干冰相似,若顶点为Au 、面心为Cu ,则铜金合金晶体中Au 与Cu 原子数之比是___________。

7.【化学——选修3:物质结构与性质】(1)美国化学家鲍林教授具有独特的化学想象力:只要给他物质的分子式,他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型。

多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致,根据VSEPR模型,下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是。

A、NO2-和NH4+B、H3O+和ClO3-C、NO3-和CO32-D、PO43-和SO42-(2铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是。

(3)石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。

其结构如图:有关说法正确的是A、固态时,碳的各种单质的晶体类型相同B、石墨烯中含有非极性共价键C、从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键D、石墨烯具有导电性(4)最近科学家成功以CO2为原料制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限延伸结构,则该晶体中碳原子采用杂化与周围氧原子成键;晶体中碳氧原子个数比为;碳原子数与C-O化学键数之比为。

(5)已知钼(Mo)的晶胞为体心立方晶胞,钼原子半径为apm,相对原子质量为M,以N A表示阿伏伽德罗常数的值,请写出金属钼密度的计算表达式g/cm3。

8.用晶体的X射线衍射法对Cu的测定得到以下结果:Cu的晶胞为面心立方最密堆积(如右图),已知该晶体的密度为9.00 g·cm-3,晶胞中该原子的配位数为________;Cu的原子半径为________cm(阿伏加德罗常数为N A,列出计算表达式,不用化简)。

9.铁、铜及其化合物在日常生产、生活有着广泛的应用。

请回答下列问题:(1)铁在元素周期表中的位置。

(2)配合物Fe(CO)x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)x晶体属于______(填晶体类型).Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=______.Fe(CO)x在一定条件下发生反应:Fe(CO)x(s)Fe(s)+xCO(g)。

已知反应过程中只断裂配位键,由此判断该反应所形成的化学键类型为。

(3)写出CO的一种常见等电子体分子的结构式______;两者相比较沸点较高的为______(填化学式).CN-中碳原子杂化轨道类型为,S、N、O三元素的第一电离能最大的为(用元素符号表示)。

(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示。

①基态铜原子的核外电子排布式为。

②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目。

(5)某M原子的外围电子排布式为3s23p5,铜与M形成化合物的晶胞如附图所示(黑点代表铜原子)。

①该晶体的化学式为。

②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0,则铜与M形成的化合物属于(填“离子”、“共价”)化合物。

③已知该晶体的密度为 g.cm-3,阿伏伽德罗常数为N A,则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为pm(只写计算式)。

10.[化学——选修3:物质结构与性质](14分)碳及其化合物广泛存在于自然界中。

回答下列问题:(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述。

在基态14C原子中,核外存在_______________对自旋相反的电子;(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是。

(3)CS2分子中,共价键的类型有、C原子的杂化轨道类型是,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。

(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于晶体。

(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:①在石墨烯晶体中,每个C原子连接个六元环,每个六元环占有个C原子。

②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接个六元环,六元环中最多有个C原子在同一平面。

11.物质结构与性质(15分)下表为元素周期表的一部分。

请回答下列问题:(1)上述元素中,属于s区的是(填元素符号)。

(2)写出元素⑨的基态原子的价电子排布图。

(3)元素的第一电离能:③④(选填“大于”或“小于”)。

(4)元素③气态氢化物的VSEPR模型为;该分子为分子(选填“极性”或“非极性”)。

向硫酸铜溶液中逐滴加入其水溶液,可观察到的现象为。

(5)元素⑥的单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。

若已知⑥的原子半径为dcm,N A代表阿伏加德罗常数,元素⑥的相对原子质量为M,请回答:晶胞中⑥原子的配位数为,该晶体的密度为(用字母表示)。

12.锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O。

请回答下列问题。

(1)上述方程式中涉及到的N、O元素电负性由小到大的顺序是。

(2)基态S的价电子排布式为。

与Cu同周期且最外层电子数相等的元素还有(填元素符号)。

(3)PO43-的空间构型是,其中P原子的杂化方式为。

(4)在硫酸铜溶液中加入过量的KSCN溶液,生成配合物[Cu(CN)4]2-则1molCN-中含有的π键的数目为。

(5)铜晶体为面心立方最密集堆积,铜的原子半径为127.8pm,列式计算晶体铜的密度g/cm3。

(6)下表列出了含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系。

由此可得出的判断含氧酸强弱的一条经验规律是。

亚磷酸(H3PO3)也是中强酸,它的结构式为。

亚磷酸与过量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为。

13.(12分)物质结构选修模块题(1)已知:常压下,氨气在300℃时约有9.7%分解,水蒸气在2000℃时约有4%分解,氟化氢气体在3000℃时仍不分解。

这三种分子的中心原子与氢原子形成的σ键能由大到小的顺序是;其中水分子里的氧原子轨道的杂化类型是。

将过量氨气通入0.1mol·L―1的蓝色硫酸铜溶液中逐渐形成深蓝色溶液,其离子方程式为:。

(2)用钛锰储氢合金储氢,与高压氢气钢瓶相比,具有重量轻、体积小的优点。

下图是金属钛的面心立方结构晶胞示意图,则钛晶体的1个晶胞中钛原子数为,钛原子的配位数为。

(3)晶体硅、锗是良好的半导体材料。

磷化铝、砷化镓也是重要的半导体材料,从物质结构的角度分析它们与晶体硅的关系为。

试以原子实的形式写出31号半导体元素镓的电子排布式。

镓与砷相比较,第一电离能更大的是(用元素符号表示)。

14.(选考)【化学——选修物质结构与性质】(15分)现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。

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