【化学选修3—物质结构与性质】A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次增大的前四周期元素。A、F原子的最外层电子数均等于其周期序数．F原子的电子层数是A的3倍； B原子核外电子分处3个不同能级。且每个能级上排布的电子数相同；A与C形成的最简单分子为三角锥形；D原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数；E原子核外每个原子轨道上的电子都已成对．E与F同周期；G的原子序数等于A、C、D、F 四种元素原子序数之和。
（1）写出B的基态原子的核外电子排布图 ；回答E与F原子的第一电离能的大小关系怎样，原因是 ；
（2）C3－是一种弱酸根离子，请写出两种与C3－互为等电子体的分子的化学式 ， ；
（3）A与D形成的A2D2分子中D原子的杂化类型为 杂化，A与C形成的最简单分子易溶于水的原因 ；
（4）G的晶体中原子按 （填“ABABAB”或“ABCABCABC”）的方式堆积而成，G的晶体堆积模型名称 ；
（5）G的晶体中G原子的配位数为 ，空间利用率为 ；
（6）元素G的一种氯化物的晶胞如图所示，该氯化物的化学式 ，两种微粒间最短距离为460.0 pm，晶体密度为 g/cm3。（列式表示）
据2014年1月17日网易报道，意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧化离子作用，制出了新型的氧分子O4，它的结构很复杂，可能具有与S4相似的长方形结构，是一种高能量分子。
（1）下列有关O4的说法正确的是：
| A．O4分子内存在极性共价键 |
| B．合成O4的反应可看作核聚变反应，即不属于化学变化 |
| C．O4与O3、O2都是氧的同素异形体 |
| D．O4不可用作氧化剂 |
（2）制备含O2-、O22-甚至O2+的化合物都是可能的，通常它们是在氧分子进行下列各种反应时生成的：上述反应中， （填序号）相当于氧分子的氧化； （填序号）相当于氧分子的还原。
（3）写出O22—的电子式：
（4）O2[PtF6]是一种含有O2+的化合物，请写出一种含有O2-的氧化物的化学式：______________。
氮元素可以形成多种分子和离子，如NH3、N2H4、N2-、NH4+、N2H62+等。回答以下问题：
（1）N的基态原子中，有_________个运动状态不同的未成对电子；
（2）某元素原子与N3-含有相同的电子数，其基态原子的价电子排布图是____________；
（3）NH3、N2H4、NH4+、N2H62+四种微粒中，同种微粒间能形成氢键的有_________；不能作为配位体的有_______；
（4）纯叠氮酸HN3在常温下是一种液体，沸点较高，为308.8K，主要原因是_______；
（5）肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物．
①N2H4分子中氮原子的杂化类型是_________；
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4（l）+2N2H4（l）═3N2（g）+4H2O（g）
若该反应中有4mol N-H键断裂，则形成的π键有_________mol；
（6）肼能与硫酸反应生成N2H6SO4．N2H6SO4化合物类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4内微粒间作用力不存在_________（填标号）
a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力
铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域．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）Cu+基态的电子排布式可表示为____________。
（2）1mol甲醛(HCHO)中含有的σ键数目为______________。
（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构（如图），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为______________。这两种不同化合物的化学式分别为________________、_______________。
（4）金属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生成铜氨离子Cu(NH3)42+，①反应的离子方程式为_________；②[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有_______(填序号)。
| A．配位键 | B．离子键 | C．极性共价键 | D．非极性共价键 |
（5）金属铍与氯气也可以形成化合物，在气态二氯化铍中有单体BeCl2和二聚体(BeCl2)2；在晶体中变形成多聚体(BeCl2)n。试画出各种存在形式的结构式，并指出对应Be原子的杂化轨道类型。
结构式_________杂化轨道类型________
结构式_________杂化轨道类型________
结构式_________杂化轨道类型________
今有aX、bY、cZ三种元素。已知：①各原子序数a、b、c均小于20，且a+b+c＝25； ②元素Y的原子价电子构型为ns2npn＋2； ③X和Y在不同条件下可形成X2Y和X2Y2两种化合物，Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY2两种化合物； ④Z的硫化物的相对分子质量与Z氯化物的相对分子质量之比为38︰77。回答下列问题：
（1）X： （写元素名称）；Z的价电子排布图为： 。
（2）X2Y2的电子式 ，属于 化合物（填“离子”或“共价”）。
（3）Z的硫化物的VSEPR模型为 ，分子空间构型为 ；Z的氯化物的VSEPR模型和分子空间构型分别是 、 ，其中Z原子分别以 杂化轨道成键，根据原子轨道成键方式分，Z的硫化物分子中含有的键的种类及数目是 、 。
原子总数相同、电子总数或价电子总数相同的互为等电子体，等电子体具有结构相似的特征，下列各对粒子中，空间结构相似的是（ ）
①CS2与NO2 ②CO2与N2O ③SO2与O3 ④PCl3与BF3
| A．①②③ | B．③④ | C．②③④ | D．②③ |
CaC2可用于固氮：CaC2＋N2
CaCN2＋C，CaCN2(氰氨化钙)和水反应可生成NH3。
（1）写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式： 。
（2）C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是 。
（3）NH3中N原子的杂化方式为 ；根据价层电子对互斥理论推测CO32－的空间构型为 。
（4）CaCN2中阴离子为CN22－，与CN22－互为等电子体的分子有 （填写一种化学式即可）；写出CaCN2水解反应的化学方程式
氨和水都是常用的试剂。请回答下列问题：
（1）氮元素在元素周期表中的位置是 ；基态氮原子的核外电子中，未成对电子数与成对电子数之比为____________。
（2）NH3分子可结合一个H＋形成铵根离子(NH)。
①NH3分子中N原子的杂化类型是____________。
②NH3分子与H＋结合的过程中未发生改变的是____________(填选项字母)。
A．微粒的空间结构 B．N原子的杂化类型 C．H—N—H的键角
（3）将氨气通入CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀，继续通过量氨气，沉淀溶解，得到蓝色透明溶液。[Cu(H2O)6]2＋(水合铜离子)和[Cu(NH3)4]2＋中共同含有的化学键类型是 。生成蓝色沉淀的离子方程式是 。
X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z基态原子核外有三个未成对电子，Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形，Q的各级电离能如下表，W与R是同族元素。
| Q |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
I5 |
… |
| 电离能(kJ/mol) |
496 |
4562 |
6912 |
9543 |
13353 |
… |
回答下列有关问题：
（1）W原子的价电子排布图为______________________。
（2）化合物X 2W2的电子式_________，化合物XYZ的结构式__________。
（3）相同条件下，YW2、RW2两者在水中的溶解度较大的是 （写分子式），原因是 。
（4）RW3分子中的键角___________，RW32-分子的立体构型是_______________形。
（5）X、Z、W、三种元素所形成的常见离子化合物的化学式为 ，YW2中的化学键类型为 共价键（填“极性”或“非极性”），根据等电子原理，指出与YW互为等电子体且含有Z原子的微粒有 (要求写一种即可)。
二氧化氯（ClO2）是国际公认高效、安全的杀菌、保鲜剂，是氯制剂的理想替代品。工业上制备ClO2的方法很多，NaClO3和NaClO2是制取ClO2的常见原料。
完成下列填空：
（1）以下反应是制备ClO2的一种方法：H2C2O4 + 2 NaClO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2 CO2↑ + 2 ClO2↑ + 2 H2O，上述反应物中属于第三周期的元素的原子半径大小顺序是__________；其中原子半径最大元素的原子，其核外有 种不同能量的电子。
（2）ClO2的分子构型为“V”形，则ClO2是______________（选填“极性”、“非极性”）分子，其在水中的溶解度比氯气__________（选填“大”、“小”、“一样”）。
（3）ClO2具有强氧化性，若ClO2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-，ClO2的消毒能力是等质量Cl2的___________倍（保留2位小数）。
（4）若以NaClO2为原料制取ClO2，需要加入具有________（填“氧化”、“还原”）性的物质。
（5）工业上将氯碱工业和制取NaClO3联合进行。研究发现，电解时，不同反应环境下的总反应分别为：
4 NaCl + 18 H2O → 4 NaClO3 + 3 O2↑+ 18 H2↑（中性环境）
NaCl + 3 H2O → NaClO3 + 3 H2↑（微酸性环境）
①电解时，氢气在__________极产生。
②更有利于工业生产NaClO3的反应环境是___________，理由__________________。
乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。
（1）CaC2中C2- 2与O2+ 2、N2互为等电子体，O2+ 2的电子式可表示为 ；1mol O2+ 2中含有的
键为 mol。
（2）将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu+基态核外电子排布式为 。
（3）乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CH-C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 、 。
（4）CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如右图所示），但CaC2晶体中有哑铃形的C2- 2存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离相等且最近的C2- 2数目为 。
下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。
| ① |
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② |
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③ |
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④ |
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⑤ |
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⑥ |
⑦ |
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⑧ |
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⑨ |
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⑩ |
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请回答下列问题：
（1）按电子排布，可把周期表中的元素划分成5个区，请在上图中划出区域并注明。
（2）表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子名称为 ；③和⑦形成的一种常见溶剂的化学式为 ，其立体构型为__________，键角为______。
（3）某元素原子的价电子排布式为nsnnpn+1，该元素原子的最外电子层上孤电子对数为 ；该元素与元素①形成的最简单分子X属于 分子(填“极性”或“非极性”)。
（4）元素④的第一电离能 元素⑤(选填“＞”、“＝”、“＜”)的第一电离能；元素⑥的电负性 元素⑦(选填“＞”、“＝”、“＜”)的电负性。
（5）元素⑥和①形成的化合物的结构式为 ; 元素⑨的基态原子核外电子排布式是 。
（6）某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素②与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式
A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素，B、C相邻且同周期，C原子中含有8种运动状态不同的电子。A、C能形成两种化合物甲和乙，原子个数比分别为2∶1和1∶1，甲为常见的溶剂。D是地壳中含量最多的金属元素。E元素为同周期电负性最大的元素。D和E可形成化合物丙。F为第四周期未成对电子数最多的元素。请回答下列问题：
（1）写出F基态原子的外围电子排布式 。
（2）B和C比较，第一电离能较大的元素是 （填元素符号）。
（3）甲、乙两分子中含有非极性共价键的是 （填分子式）。
（4）已知化合物丙熔点190℃，沸点183℃，结构如右图所示。
①丙属于 晶体。
②丙含有的作用力有 （填序号）。
A 离子键 B 共价键 C 金属键
D 配位键 E 范德华力
（5）F3+与元素A、C、E构成配合物戊，在含有0. 1mol戊的溶液中加入过量AgNO3溶液，经过滤、洗涤、干燥后，得到28.7g白色沉淀。已知该配合物的配位数为6，则戊的化学式为 。
（6）三聚氰胺(结构如右图)由于其含氮量高被不法奶农添加到牛奶中来“提高”蛋白质的含量，造成全国许多婴幼儿因食用这种奶粉而患肾结石。三聚氰胺中N原子的杂化类型是 。
X、Y、Z、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期主族元素。X元素原子的质子数等于其电子层数；Y的基态原子核外电子有5种不同的运动状态；Z与T同主族且原子序数T是Z的两倍；R元素的原子半径在短周期主族元素中最大。请回答下列问题：
（1）Z的基态原子电子排布式为_______；TZ32-离子的空间构型为_______。
（2）T、U的最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序为__________(填化学式)。
（3）化合物RU的晶体类型为 ；已知RU晶胞体积为Vcm3，RU的摩尔质量为M g/mol则该晶体密度p= (用含V、M的式子表示)。
（4）将Y2X6气体通人H20中反应生成一种酸和一种单质，该反应的化学方程式是 。(已知：Y的电负性为2.0，X的电负性为2.1)
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