高中化学性质实验方案的设计填空题

【改编】有原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素，A是短周期中族序数等于周期数的非金属元素；B元素的原子既不易失去也不易得到电子，其基态原子中每种能级电子数相同；C元素的价电子构型为nsⁿnp^n＋1；D的最外层电子数与电子层数之比为3:1；E是地壳中含量仅次于铝的金属元素，其合金用途最广，用量最大。
（1）E元素在周期表中的位置               ；E²⁺在基态时，核外电子排布式为                 。
（2）A分别与B、C、D能形成电子数为10的化合物，它们的沸点由高到低的顺序是      (写分子式)。
（3）BD₂分子的空间构型为________。B原子采用        杂化。
（4）B、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）。
（5）C的单质分子的电子式为________。
（6）E能与C(非元素符号)形成一种磁性材料，其晶胞结构如图所示，则该磁性材料的化学式为             。

元素周期表中，一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s²4p⁶，与其同周期的A、B、C、D四种元素，它们的原子最外层电子数依次为2、2、1、7，其中A、C两元素原子的次外层电子数为8，B、D两元素原子的次外层电子数为18，E、D两元素处于同族，且在该族元素中，E的气态氢化物的沸点最高。
（1）B元素在周期表中的位置       ; D的最高价氧化物的水化物的化学式为______。
（2）E的气态氢化物在同族元素中沸点最高的原因是：                        。
（3）A、C两元素第一电离能前者    后者（填“大于”或“小于”）。无论是A和C的单质还是A和C的氢化物的固体，均能与水剧烈反应生成气体，当上述四种固体分别与足量水反应时，满足n(消耗固体)：n(气体)：n(转移电子)=1:1:1关系的反应的化学方程式_______________。
（4）B元素能形成多种配合物，如B²⁺可与NH₃形成配离子[B（NH₃）₄]²⁺。其配体的空间构型为      ；右图表示B与某种元素X形成的化合物晶胞，如果该化合物中B和X通过离子键结合，该晶体中阳离子的配位数为       。若B和X通过共价键结合，则该化合物的化学式为       （a  ZnX   b ZnX₂  c ZnX₃）

（5）A和E可形成离子化合物，其晶胞结构如图示。该化合物的电子式_______。则晶胞中与A离子距离相等且最近的E离子围成的几何体形状是_______。

一定条件下， Ni²⁺与丁二酮肟生成鲜红色沉淀A。

（1）基态Ni原子的价层电子排布式为               。
（2）丁二酮肟组成元素中C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为           。
丁二酮肟分子中C原子轨道的杂化类型是                 。
（3）元素Ni的一种碲（Te）化物晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为     。
（4）Ni(CO)₄是一种无色液体，沸点为42.1℃，熔点为-19.3℃。Ni(CO)₄的晶体类型是         。请写出一种由第二周期主族元素组成的且与CO互为等电子体的阴离子的电子式             。

下表为周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。

a

b

c

d

e

f

g

h

用化学用语回答下列问题：
（1）写出元素g的基态原子核外电子排布式___________________________，
h²⁺中未成对电子数为                。
（2）在b₂a₂分子中，元素b为    杂化，该分子是       分子（填“极性”或“非极性”），该分子中σ键和π键的数目比为          。
（3） bd₂与bf₂比较，沸点较高的是_______（填分子式），原因是                    。
（4）下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙正确是             。
A．h位于元素周期表中第四周期第VIII族，属于d区元素
B．e的基态原子中，3p能级为半充满，属于p区元素
C．最外层电子排布式为4s²，一定属于IIA族
D．最外层电子排布式为ns²np¹，该元素可能是ⅢA族或ⅢB族
（5）科学研究表明，元素b与元素c可以形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型无机非金属材料，其化学式为          ，其熔点比金刚石           （填“高”或“低”）。

含有NaOH的Cu（OH）₂悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu₂O。
（1）Cu⁺基态核外电子排布式为              
（2）与OH^－互为等电子体的一种分子为       （填化学式）。
（3）醛基中碳原子的轨道杂化类型是       ；1mol乙醛分子中含有ó的键的数为       。
（4）含有NaOH的Cu（OH）₂悬浊液与乙醛反应的化学方程式为                          。
（5）Cu₂O在稀硫酸中生成Cu和CuSO₄。铜晶胞结构如图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为          。

(14分)生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO₂、H₂等)与H₂混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1) 上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Cu原子的核外电子排布式_____
(2) 根据等电子原理，写出CO分子的结构式_______________。
(3) 甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)₂的碱性溶液反应生成Cu₂O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是______________________；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为________。
②甲醛分子的空间构型是________；1 mol甲醛分子中σ键的数目为________。
③在1个Cu₂O晶胞中(结构如图所示)，所包含的Cu原子数目为________。

同一周期（短周期）各元素形成单质的沸点变化如下图所示（按原子序数连续递增顺序排列）。该周期部分元素氟化物的熔点见下表。

（1）A原子核外共有________种不同运动状态的电子、_______种不同能级的电子；
（2）元素C的原子核外电子排布式______________________；
（3）解释上表中氟化物熔点差异的原因：__________________________；
（4）在E、G、H三种元素形成的氢化物中，热稳定性最大的是________（填化学式）。A、B、C三种原子形成的简单离子的半径由大到小的顺序为___________（填离子符号）。

固体A的化学式为NH₅，它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子电子层结构，该物质适当加热就分解成两种气体，试完成：
（1）固体A属于__________晶体，它的电子式为__________。
（2）A溶于水后溶液呈__________性（填“酸”“碱”或“中”），其原因是（用化学方程式表示）______________________________。
（3）A与铜或铜的某些化合物在一定条件下可合成CuH，CuH是一种难溶物，它能在氯气中着火，还能与盐酸反应放出气体，请写出这两种反应的化学方程式___________________                          。

【化学—选修3：物质结构与性质】
前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，已知：X原子的2p轨道为半充满状态；Y原子的L层有2个未成对电子；Z与Y位于同主族；W的+2价简单离子核外电子层排布与Ar原子相同；R原子的d轨道上有3个空轨道。请回答下列问题：
（1）R原子的基态电子排布式为                  。
（2）X、Y原子的第一电离能大小顺序为             。（用元素符号表示）
（3）X的常见单质分子结构中σ键数目为            。
（4）Z的最高价氧化物对应水化物的酸根离子空间构型为    ，中心原子的杂化轨道类型为       。
（5）某矿物晶体由Y、W、R三种元素组成，其晶胞结构如图所示。

则该矿物的化学式为        ，若已知该晶胞的边长为a cm，则该晶胞的密度为        g/cm³。（用含a、N_A的代数式表示）

某配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数由小到大的A、B、C、D、E五种元素构成，其原子个数比为14:4:5:1:1。其中C、D元素同主族且原子序数D为C的二倍，E元素的外围电子排布为（n－l）dⁿ⁺⁶ns^l，回答下列问题。
（1）该配位化合物的化学式为         。元素B、C、D的第一电离能由大到小的排列顺序为_______(用元素符号表示）。
（2）D元素原子的最外层电子排布图为             ，DC₄^2－的立体构型为      。
（3）A元素与E元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图。

则该化合物的化学式为              ，该化合物可在氯气中燃烧，生成一种棕黄色固体和一种气体，写出该反应的化学方程式             。

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_         __。