高中化学性质实验方案的设计填空题

物质的结构是决定物质性质的重要因素。请回答下列问题：
（1）基态Ni原子核外电子排布式为____________；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_________________。
（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分为0.069nm和0.078nm，则熔点NiO_____________FeO（填“＜”或“＞”）；NiO晶胞中Ni²⁺的配位数为____________。
（3）肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N₂O₄+2N₂H₄＝3N₂+4H₂O，若该反应中有4molN—H键断裂，形成的键有________mol。

【化学—物质结构与性质】
科技日报报道：辉钼（MoS₂)在纳米电子设备制造领域比硅或富勒烯（如C₆₀）更有优势。从不同角度观察MoS₂的晶体结构见图。已知：Mo位于第五周期VIB族。

（1）晶体硅中硅原子的轨道杂化类型为______。
（2）电负性：C______S（填“>”或“<”）。
（3）晶体硅和C₆₀比较，熔点较高的是______。
（4）Mo元素基态原子的价电子排布式为____________。
（5）根据MoS₂的晶体结构回答：
①每个Mo原子周围距离最近的S原子数目为______。
②Mo-S之间的化学键为______（填序号）。
A极性键   B非极性键   C配位键   D金属键    E范德华力
③MoS₂纳米粒子具有优异的润滑性能，其原因是______。

(8分)已知X、Y、Z、M、W、R是前四周期中的六种元素。X元素原子形成的离子是一个质子，Y原子的价电子构型为2s²2p²，Z的单质在常温下是无色气体且Z原子的单电子个数是同周期元素原子中最多的。
(1) ₂₄R原子最外层的电子排布图是           ，ZO₃^－的空间构型是         ；
(2) Z、M、W原子序数依次增大，三种元素的第一电离能由大到小的顺序是          ；Y、Z、W三种元素的电负性由大到小的顺序是           。（填元素符号）
(3) Ne与W^n－的电子数相同，W所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族元素的氢化物中沸点最低的是          。（填化学式）
(4)ZX₄W在物质中，各种粒子间的相互作用力包括         。（填字母编号）

A．非极性共价键

B．极性共价键

C．配位键

D．离子键 E.氢键

(7分)
（1）NF₃分子中N原子的杂化轨道类型为__________，该分子的空间构型为________
（2）[Cu(NH₃)₄]SO₄属于配合物，其中    原子提供孤对电子。配合物 Fe(CO)₅常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，Fe(CO)₅晶体属于       （填晶体类型）。
（3）金属铜晶体的晶胞结构如图所示（面心立方晶胞）：若该晶胞边长为dnm，铜的相对原子质量为64，阿伏加德罗常数为N_A，则该晶体的密度为            g/cm³（列表达式）

(14分)随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气（主要成分CH₄）为原料经合成气（主要成分CO、H₂）制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线。而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁［Fe(CO)₅］等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。
请问答下列问题：
（1）Fe(CO)₅中铁的化合价为0，写出铁原子的基态电子排布式　　　　　　　　　
（2）原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为　　　　和　　　（填化学式），CO分子的结构式可表示成　　　　　　。
（3）Fe(CO)₅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)₅晶体为　　　　　　　晶体。
（4）在CH₄、CO、CH₃OH中，碳原子采取sp³杂化的分子有　　　　　　　　　，CH₃OH的熔、沸点比CH₄的熔、沸点比高，其主要原因是　　　　　　　　　　。

柠檬酸铁可用作食品铁质强化剂、营养增补剂，用于饼干、钙质奶粉等，它可以由柠檬酸（熔点为153ºC）与氢氧化铁制得。其结构如图。

（1）柠檬酸的晶体类型为                。
（2）柠檬酸铁中基态Fe³⁺的价电子排布式为           。
（3）柠檬酸铁所含非金属元素，电负性从小到大的顺序为               （填元素符号）。
（4）柠檬酸铁中，碳原子的杂化轨道类型为           。
（5）I₂(Fe)     I₃(Fe)（填“>”或“<”）。
（6）柠檬酸铁溶液中不存在的微粒间作用力为       （填序号）。
A．离子键  B．极性键   C．非极性键
D．金属键  E．氢键   F．范德华力
（7）H₃O⁺中H－O－H键角比H₂O中H－O－H键角大，原因是                     。

原子序数依次递增的A、B、C、D、E是周期表中前30号元素。已知A的最外层电子数是其内层电子数的2倍；A与C形成的常见化合物之一是主要的温室气体；D与A同主族，其单质在同周期元素所形成的单质中熔点最高；E原子M能层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个。请回答下列问题：
（1）B在周期表中的位置是：                     ，该主族元素的气态氢化物中，沸点最低的是            （填化学式）。
（2）根据等电子原理分析，BC₂⁺ 中B原子的轨道杂化类型是          。
（3）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的化合物在常温下是晶体，其晶体类型是          。
（4）+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I₂，依次还有I₃、I₄、I₅…，推测D元素的电离能突增应出现在第     电离能。
(5)A的一种相对分子质量为28的氢化物，其分子中σ键与π键的个数之比为     ；；
(6)E的基态原子有   种形状不同的原子轨道；E²⁺ 的价电子排布式为    ；下
图（填甲、乙或丙）          表示的是E晶体中微粒的堆积方式。
         
甲                乙                丙

[化学——选修3：物质结构与性质]已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等；B原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍；D原子L电子层上有2对成对电子；E^＋原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。
请填写下列空白。
（1）E元素基态原子的核外电子排布式为_________________。
（2）B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为_____________（填元素符号），其原因为_____________________。
（3）B₂A₄是重要的基本石油化工原料。B₂A₄分子中B原子轨道的杂化类型为__________；1 mol B₂A₄分子中含__________molσ键。
（4）已知D、E能形成晶胞如图所示的两种化合物，

化合物的化学式，甲为________，乙为____________；高温时，甲易转化为乙的原因为____________。

(12分)原子序数小于36的x、Y、z、w四种元素，元素x的原子核外最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y与x同周期，其基态原子占据s轨道的电子数与占据p轨道的电子数相同，z是x的同族相邻元素；w是第Ⅷ族元素中原子序数最小的元素。用元素符号回答下列问题：

（1）X、Y、Z的电负性由小到大的顺序是                  。
（2） N₃^一与x、Y形成的一种化合物互为等电子体，则N₃^一的空间构型为         、电子式为                   。
（3）同为原子晶体的XY₂与ZY₂中硬度小的是           。
（4）X和W所形成的某种晶体结构如图7所示，写出：
①基态W²⁺离子的价电子排布式            ；
②该晶体的化学式             。

已知：硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠（H₂N－CH₂－COONa）即可得到配合物A。其结构如下图：

（1）Cu元素基态原子的外围电子排布式为     。
（2）元素C、N、O的第一电离能由大到小排列顺序为  。
（3）配合物A中碳原子的轨道杂化类型为   。
（4）1mol氨基乙酸钠（H₂N－CH₂－COONa）含有键的数目为     。
（5）氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体：  （写化学式）。
（6）已知：硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如图，

则该化合物的化学式是   。

A、B、C、D为前四周期元素。A元素的原子价电子排布为ns²np²，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元素原子的M电子层的P亚层中有3个未成对电子，D元素原子核外的M层中只有2对成对电子。
（1）当n=2时，AB₂属于       分子（填“极性”或“非极性”）。
（2）当n=3时，A与B形成的晶体属于          晶体。
（3）若A元素的原子价电子排布为3s²3p²，A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是     （用元素符号表示）。
（4）已知某红紫色配合物的组成为CoCl₃·5NH₃·H₂O。该配合物中的中心离子钴离子在基态时核外电子排布式为             ，又已知中心离子钴离子的配位数是6，1mol该物质与足量的硝酸银反应可生成3molAgCl，则该物质的配体是               。
（5）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为           。

氧化物经氯化作用生成氯化物是工业生产氯化物的常用方法，Cl₂、CCl₄是常用的氯化剂。
如：Na₂O+Cl₂==2NaCl+O₂       2CaO+2Cl₂==2CaCl₂+O₂
SiO₂+2CCl₄==SiCl₄+2COCl₂        Cr₂O₃+3CCl₄==2CrCl₃+3COCl₂
请回答下列问题：
（1）COCl₂俗称光气，分子中C原子采取sp²杂化，则该分子的结构式是         ，分子的立体构型是         。
（2）写出CCl₄的电子式           ，与CCl₄互为等电子体的分子和离子分别有         和         （各举一例，写化学式）。
（3）比较下列物质的熔点，用“＞”“＜”或“＝”填写。
Na₂O         NaCl             
CCl₄         SiCl₄
（4）石英的主要成分是SiO₂，晶体类型是         晶体，实验室         （选填“能”或“不能”）用石英坩埚融化氢氧化钠固体。

（1）光气(COCl₂)是一种应用广泛的原料，下列分子的构型与COCl₂分子构型相同的是________(填序号，下同)，属于非极性分子的是________。

A．甲醇(CH4O)

B．甲醛(CH2O)

C．NH3

D．CO2

甲醇(CH₄O)与甲醛(CH₂O)的相对分子质量相近，通常情况下甲醇呈液态而甲醛呈气态，原因是    。
（2）Fe、Al、Cu三种元素基态原子中未成对电子最多的是________(填元素符号)。
（3）CaC₂中C₂^2－与O₂²⁺互为等电子体，1 mol O₂²⁺中含有的π键数目为________。
（4）已知NaCl、MgO的晶体类型相同，但MgO的熔点远远高于NaCl的熔点，原因是__________。

（选考）【化学——选修3：物质结构与性质】
氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，配位氢化物、富氢载体化合物是目前所采用的主要储氢材料。
（1）Ti（BH₄）₂是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。在基态Ti²⁺中，电子占据的最高能层符号为_____________，该能层具有的原子轨道数为____________________。
（2）液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用N₂+3H₂  2NH₃,实现储氢和输氢。下列说法正确的是________________。
a．NH₃分子中氮原子的轨道杂化方式为sp²杂化
b．NH₄⁺与PH₄⁺、CH₄、BH₄^-、ClO₄^-互为等电子体
c．相同压强时，NH₃的沸点比PH₃的沸点高
d．[Cu（NH₃）₄]²⁺中，N原子是配位原子
（3）已知NF₃与NH₃的空间构型相同，但NF₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是____________________。
（4）用价层电子对互斥理论推断SnBr₂分子中，Sn原子的轨道杂化方式为     ，SnBr₂分子中Sn—Br的键角    120°（填“＞”“＜”或“＝”）。
（5）NiO的晶体结构与氯化钠相同，在晶胞中镍离子的配位数是_______。已知晶胞的边长为a nm，NiO的摩尔质量为b g·mol^-1，N_A为阿伏加德罗常数的值，则NiO晶体的密度为_________g·cm^-3。

前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D中， A是电负性最大的元素，并且A^－和B⁺的电子数相差为8；C和D原子序数相差为2，且都与B位于同一周期，C元素的次外层电子数是最外层电子数的7倍。

回答下列问题：
（1）D的价层电子排布式为_______。
（2）请用电子式表示A、B两元素形成化合物的过程。     。
（3）A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_________；D的配位数为_______；
②列式计算该晶体的密度___  ____g·cm^-3。
（4）A^－、B⁺和C³⁺三种离子组成的化合物B₃CA₆，其中化学键的类型有_     ____；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为___   ____，配位数是_         __。