高中化学性质实验方案的设计填空题

现有1——20号元素A、B、C、D所对应的物质的性质或微粒结构如下表：

元素	物质性质或微粒结构
A	M层上有2对成对电子
B	B的离子与D的离子具有相同电子层结构，且可以相互组合形成干燥剂
C	常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性
D	元素最高正价是＋7价

 
（1）元素A的原子最外层共有______种不同运动状态的电子，有___种能量不同的电子。B的
离子与D的离子相互组合形成的干燥剂的化学式是_________。
（2）元素C与氢元素形成带一个单位正电荷的离子，写出该微粒的电子式（用元素符号表示）
_________________
（3）元素A与元素D相比，非金属性较强的是_____（用元素符号表示），下列表述中能证明
这一事实的是_______
A．常温下A的单质和D的单质状态不同  
B．A的氢化物比D的氢化物稳定
C．一定条件下D能从A的氢化物水溶液中置换出A单质
D．HD的酸性比HA酸性强
（4）C的氢化物固态时属于______晶体，该氢化物与A的最高价氧化物水化物反应的化学方程式是__________________________________________________。

氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，目前所采用或正在研究的主要储氢材料有：配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。
（1）Ti（BH₄）₂是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。
①Ti²⁺基态的电子排布式可表示为           。
②BH^—₄的空间构型是        （用文字描述）。
（2）液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用N₂+3H₂2NH₃实现储氢和输氢。下列说法正确的是       （多项选择）。
a.NH₃分子中N原子采用sp³杂化
b.相同压强时，NH₃沸点比PH₃高
c.[Cu(NH₃)₄]²⁺离子中，N原子是配位原子
d.CN^—的电子式为：
（3）2008年，Yoon等人发现Ca与C₆₀生成的Ca₃₂C₆₀能大量吸附H₂分子。

①C₆₀晶体易溶于苯、CS₂，说明C₆₀是        分子（选填：“极性”、“非极性”）；
②1mol C₆₀分子中，含有σ键数目为         。
（4）MgH₂是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度ag·cm^-3，则晶胞的体积为       cm³[用a、N_A表示阿伏加德罗常数]。

2012年10月1日起，我国将逐步淘汰白炽灯而采用高效照明的电致发光产品，电致
发光材料有掺杂Mn²⁺和Cu²⁺的硫化锌、蒽单晶、8一羟基喹啉铝等。
（1）Mn²⁺在基态时，核外电子排布式为_________。
（2）硫化锌的晶胞结构如图1所示，则每个晶胞中含S^2-的数目为________个。

（3）蒽(，平面结构)属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
（4）8一羟基喹啉铝具有较高的发光效率。8一羟基喹啉铝的分子结构如图2所示，其分子中存在的相互作用力有_______(填字母)。

A．极性键 B．非极性键  C．金属键  D．氢键  E．配位键   
（5）已知铜元素能形成多种化合物。
①CuSO₄·5H₂O也可写成[Cu(H₂O)₄]SO₄·H₂O，其结构示意图如图3所示。下列说法正确的是________(填字母)。

A．在上述结构示意图中，所有氧原子都采用SP³杂化
B．该晶体中电负性最大的元素是O
C．该晶体属于原子晶体
D．该晶体中的水在不同温度下会分步失去
②YBCO-12也是一种含Cu元素的化合物，化学式为YBa₂Cu₃O_6．95。已知该化合物中各元素的化合价为：Y为+3价、Ba为+2价、O为—2价、Cu为+2价和+3价。则该化合物中+2价Cu和+3价Cu的原子个数之比为_______。

铜及其合金是人类最早使用的金属材料。
（1）写出铜原子价电子层的电子排布式____________；与铜同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有_______________（填元素符号）。
（2）波尔多液是一种保护性杀菌剂。胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料，其结构示意图可简单表示如右图：

①胆矾的化学式用配合物的形式表示为_______。
②胆矾中含有的作用力除极性共价键、配位键外还有__________。
③胆矾晶体中杂化轨道类型是sp³的原子是_____________。
（3）赤铜矿的晶胞结构如图所示，铜原子的配位数为_________。

碳、氮、氧是地球上丰富的元素。
（1）C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）_________。
（2）前四周期元素中，基态原子未成对电子数与氮相同的元素有_________种。
（3）试判断NH₃溶于水后，形成NH₃·H₂O的合理结构：_______（填字母代号），推理依据是____ ___________。

（4）H₂O分子与H⁺结合的过程中未发生改变的是_________（填序号）。
a．微粒的空间构型   b．O原子的杂化方式      c．H—O—H的键角
（5）C₆₀晶体（其结构模型如图）中每个C₆₀分子周围与它距离最近且等距离的C₆₀分子有__________个。

金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。
（1）写出Ti基态原子的电子排布                     。
（2）钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。则电负性C    B（选填“>”“<”），第一电离能N>O，原因是                 。
（3）月球岩石·玄武岩的主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃）。FeTiO₃与80％的硫酸反应可生成TiOSO₄。SO^2—₄的空间构型为    ，其中硫原子采用    杂化，氧原子的价电子排布图为     ，任意写出一种SO^2—₄的等电子体      。
（4）将TiOSO₄的稀溶液加热水解后，经进一步反应，可得到钛的某种氧化物。该氧化物的晶胞结构图如图所示。则该氧化物的化学式       （图中钛原子用“O”表示。氧原子用“O”表示）

已知尿素的结构式为：尿素可用于制有机铁肥，主要代表物有三硝酸六尿素合铁（Ⅲ），化学式为［Fe（H₂NCONH₂）₆］（NO₃）₃。
（1）基态Fe³⁺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N原子的杂化方式是         。
（3）NH⁺₄中H—N—H键角比NH₃中H—N—H键角大，原因为             。
（4）CO₂和NH₃是工业上制备尿素的重要原料，固态CO₂（干冰）的晶胞结构如图所示。

①1个CO₂分子周围等距离且距离最近的CO₂分子有          个。
②NaCl晶胞也为面心立方结构，已知NaCl晶体密度为 g·cm^-3N_A表示阿伏加德罗常数，则NaCl晶胞体积为      cm³

开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。
（1）Ti(BH₄)₃是一种储氢材料，可由TiCl₄和LiBH₄反应制得。
①基态Ti³⁺的未成对电子数有______个。
②LiBH₄由Li⁺和BH₄^—构成，BH₄^—呈正四面体构型。LiBH₄中不存在的作用力有______(填标号)。
A．离子键        B．共价键       C．金属键        D．配位键
③Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为______。
（2）金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。
①LiH中，离子半径：Li⁺______H^－（填“>”、“=”或“<”）。
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示：

M是______（填元素符号）。
（3）某种新型储氢材料的理论结构模型如下图所示，图中虚线框内碳原子的杂化轨道类型有______种。

（4）分子X可以通过氢键形成“笼状结构”而成为潜在的储氢材料。X一定不是______（填标号）。
A．H₂O         B．CH₄       C．HF      D．CO(NH₂)₂

镓(Ga)、锗( Ge)、砷(As)、硒(Se)均为第四周期的元素，它们在高科技尖端科学特别是信息领域有着广泛的用途。已知砷化镓的晶胞结构如图。试回答下列问题：

（1）下列说法不正确的是（选填序号）    。

A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同

B．第一电离能：Se >As> Ge> Ga

C．镓、锗、砷、硒都属于p区元素

D．半导体GaP、SiC与砷化镓为等电子体

（2）砷化镓是将(CH₃)₃Ga和AsH₃反应制备得到，该反应在700℃进行，反应的方程式为       ，AsH₃空间形状为                 。  
（3）Ge的核外电子排布式为              ，H₂ Se中硒原子的杂化方式为            。
（4）AsH₃沸点比NH₃低，其原因是：             。

铜、碳、氮、硫、氯等是组成物质的重要元素。
（1）S、Cl组成的一种化合物的分子结构与H₂O₂相似，则此化合物的结构式为   。
N、O、S三种元素的电负性由大到小的顺序为            。
（2）铜离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。某化合物Y 与Cu(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为＋1)结合形成图所示的离子：

①写出Cu(Ⅰ)的电子排布式                ；
②该离子中含有化学键的类型有       （选填序号）；

A．极性键

B．离子键

C．非极性键

D．配位键

③该离子中C原子的杂化方式有              。
（3）向氯化铜溶液中通入足量的二氧化硫，生成白色沉淀M，M的结构如图所示。写出该反应的离子方程式                            。

在5－氨基四唑（）中加入金属Ga，得到的盐是一种新型气体发生剂，常用于汽车安全气囊。
（1）基态Ga原子的电子排布式可表示为     ；
（2）5－氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为     ，其中N原子的杂化类型为     ；在1 mol 5－氨基四唑中含有的σ键的数目为     。
（3）叠氮酸钠(NaN₃)是传统安全气囊中使用的气体发生剂。
①叠氮酸钠(NaN₃)中含有叠氮酸根离子（N₃^－），根据等电子体原理N₃^－的空间构型为     。
②以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料，可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞（结构如图）顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为     。

C、N、Si、Fe等元素及其化合物有重要的应用。
（1）上述四种元素的原子中，未成对电子数最多的元素是_________________。
（2）C元素是形成有机物的主要元素，下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是__________（填写序号）。

（3）继C₆₀之后，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____________（用元素符号表示）。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____________。
（4）一定条件下，C元素可形成多种晶体。图1是其中某种晶体的一个晶胞，该晶胞中含有___________个C原子。

（5）图2为金属铁某种晶体的晶胞结构，已知该晶体的密度为a g/cm³为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积为_________cm³.

根据所学知识，回答以下问题：
（1）Ni(CO)₄是无色液体，沸点42.1℃，熔点-19.3℃，难溶于水，易溶于有机溶剂推测Ni(CO)₄是____________分子（填“极性”或“非极性”）。
（2）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的结构式为          ；NH₄⁺的空间构型是          。
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) △H=－1038.7 kJ·mol^－1若该反应中有259.7kJ能量释放时，则形成的π键有______mol。
（3）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子X^m－（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图所示：则X^m－的化学式为            ，硼原子轨道的杂化类型有          杂化，原子3的轨道杂化类型为     杂化，Na⁺与X^m－之间的作用力是      。

（4）BN晶体，具有熔沸点高，耐磨擦和较高的硬度等性质。则BN的晶体类型是          ，N的价层电子的电子排布图为            。

前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A^－和B⁺的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。
回答下列问题：
（1）C的元素符号为        D²⁺的电子排布式为_______。
（2）四种元素中第一电离最小的是________，电负性最大的是________。（填元素符号）
（3）A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。

该化合物的化学式为_________；D的配位数为_______；该晶体的密度为_______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_______，配位体是____。

均由两种短周期元素组成的A、B、C、D化合物分子，都含有18个电子，它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6。A和C分子中的原子个数比为1∶1，B和D分子中的原子个数比为1∶2。D可作为火箭推进剂的燃料。
请回答下列问题：
（1）A、B、C、D分子中相对原子质量较大的四种元素第一电离能由大到小排列的顺序为
（用元素符号回答）。
（2）A与HF相比，其熔、沸点较低，原因是                             。
（3）B分子的空间构型为          形，该分子属于          分子（填“极性”或“非极性”） 。
（4）C为一种绿色氧化剂，有广泛应用。请写出Cu、稀H₂SO₄与C反应制备硫酸铜的离子方程式                                      ，该反应中反应物Cu的基态原子电子排布式为                       。铜晶体中铜原子的堆积方式为面心立方堆积，下图是铜晶体一个晶胞的示意图，则晶胞中含        个铜原子。

（5）D分子中心原子的杂化方式是            ，由该原子组成的单质分子中包含
      个π键，与该单质分子互为等电子体的常见分子的分子式为           。