《物质结构与性质》专题训练1．(1)图1为元素X的前五级电离能的数值示意图。
已知X的原子序数<20，请写出X基态原子的核外电子排布式________________。
(2)A、B、C、D、E、F、G、H八种短周期元素，其单质的沸点如图2所示。
①上述元素中，某些元素的常见单质所形成的晶体为分子晶体，这些单质分子中既含有σ键又含有π键的是________________(填化学式)。
②已知D、F、G三种元素的离子具有跟E相同的电子层结构，则B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用相关元素符号表示)________________。
③已知H的电负性为1.5，而氯元素的电负性为3.0，二者形成的化合物极易水解，且易升华。
据此推测该化合物的化学键类型为________。
④原子序数比A小1的元素与D元素形成的化合物的空间构型为___ _____，中心原子的杂化方式为______ __。
2．(2012·江苏高考)一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。
①Mn2＋基态的电子排布式可表示为___________________________。
②NO－3的空间构型是__________________________(用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O。
①根据等电子体原理，CO分子的结构式为________________________。
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为_________________________。
③1 mol CO2中含有的σ键数目为________________________。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。
不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为_________________________________。
3．下表是元素周期表的一部分。
表中所列的字母分别代表一种化学元素。
(1)A、B、C原子的第一电离能由小到大的顺序是__________________(用元素符号表示)；Q3＋的核外电子排布式为__________________。
(2)写出与BC＋2互为等电子体的分子________(只写一种)，1 mol BC＋2中含有的π键数目为________。
(3)B形成的气态氢化物的沸点高于E形成的气态氢化物的沸点，原因是___________________。
(4)化合物甲由B、D两元素组成，已知甲是一种重要的结构材料，硬度大，耐磨损，晶胞如图1所示，甲的晶体中B、D两种元素原子的杂化方式均为________。
(5)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔因在巨磁电阻效应(GMR效应)研究方面的成就而获得诺贝尔物理学奖。
如图2的化合物具有GMR效应，则该化合物的化学式为_______。
4．已知A、J、D、E、G是元素周期表中1～36号元素，其原子序数依次增大。
A与另外四种元素既不在同一周期，也不在同一主族。
J和D同主族，E和G同周期；元素G是周期表中的第7列元素，E的最外层电子数与最内层电子数相同，E跟J可形成离子化合物，其晶胞结构(其中J原子在晶胞内部)如图。
(1)D元素－1价离子的电子排布式为_______________________；G元素原子的价电子排布式为____ ____。
(2)元素J与氮元素可以形成化合物NJ3，其中N—J键的化学键类型为________，NJ3分子中N原子的杂化方式为________杂化。
(3)A、J形成的化合物AJ的相对分子质量比A、D形成的化合物AD的相对分子质量小，但AJ的沸点比AD高，其原因是_____________________________________________。
(4)从晶胞图可以得出：E与J形成的离子化合物的化学式为_____________________。
5．纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。
单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。
已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：(1)同学所画的电子排布图违背了______________。
(2)ACl2分子中A的杂化类型为______________。
(3)氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。
已知金刚石中的C—C的键长为154.45 pm，C60中C—C的键长为145～140 pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确________，并阐述理由__________________________。
(4)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。
写出基态钾原子的价电子排布式________，该物质的K原子和C60分子的个数比为________________。
(5)继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是________________，NCl3分子的VSEPR模型为________。
Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为______________。
6．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E。
其中A、B、C是同一周期的非金属元素。
化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。
AC2为非极性分子。
B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。
E的原子序数为24，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2∶1，三个氯离子位于外界。
请根据以上情况，回答下列问题：(答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)(1)B的氢化物的分子空间构型是____________，其中心原子采取________杂化。
(2)写出化合物AC2的电子式________________；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为____________________。
(3)E的核外电子排布式是_________________，ECl3形成的配合物的化学式为_________。
(4)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是____________________________________________。
7．Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。
请回答下列问题：(1)写出铜原子的基态电子排布式：________________________________。
(2)铜和锌的电离能数据如下表所示，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)CuCl_____ ___。
(4)某含铜的离子结构如图2所示，在该离子内部微粒间作用力的类型有______(填字母)。
a．离子键b．极性键c．非极性键d．配位键e．范德华力f．氢键(5)CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。
SO2－4中S原子的杂化轨道类型是____________。
(6)铜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，反应的化学方程式为____________________________。
8．(2013·江苏高考)元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。
元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。
元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。
①在1个晶胞中，X离子的数目为。
②该化合物的化学式为。
(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是。
(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是。
(4)Y与Z可形成YZ42－①YZ42－的空间构型为 (用文字描述)。
②写出一种与YZ42－互为等电子体的分子的化学式：。
(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为。
1. (1)1s22s22p63s2(2)①N2、O2②F>N>O③极性共价键(或共价键，或共价键与配位键)④平面三角形sp22.答案：(1)C＜O＜N1s22s22p63s23p63d3(2)CO2(或N2O等其他合理答案)2N A(3)氮的气态氢化物分子间能形成氢键(4)sp3杂化(5)CaTiO33.答案：(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)②平面三角形(2)①C≡O②sp3③2×6.02×1023个(或2 mol)(3)4.(1)能量最低原理(2)sp杂化(3)否C60为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键(4)4s13∶1(5)N＞C＞Si三角锥305.(1)1s22s22p63s23p63d54s2(2)共价键(或极性共价键)三角锥形sp3(3)前者分子间存在氢键(4)CaF2(5)砖红激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量6.：(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(2)Cu失去一个电子成为Cu＋后，核外电子排布为[Ar]3d10，属于能量较低的稳定结构，所以Cu的第二电离能相对较大(3)4(4)bcd(5)正四面体sp3(2)sp3K2CuCl3(3)氧化氢为氧化剂，氨与Cu2＋形成配离子，两者相互促进使反应进行。
Cu＋H2O2＋4NH3===Cu(NH3)2＋4＋2OH－7：(1)＜(2)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)(3)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案)(4)①sp2、sp34,5(或5,4) 2②ADE8(1)C＜O＜N(2)三角锥形sp3(4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3(5)4Mg＋10HNO3===4Mg(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O【参考答案】(1)①4 ②ZnS(2)sp3(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键(4)①正四面体②CCl4或SiCl4(5)16mol或16×6.02×1023个。