高中化学性质实验方案的设计填空题

A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大,其中A含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同;C的最外层有6个运动状态不同的电子;D是短周期元素中电负性最小的元素;E的最高价氧化物的水化物酸性最强;F除最外层原子轨道处于半充满状态,其余能层均充满电子。G元素与D元素同主族,且相差3个周期。
(1)元素A、B、C的第一电离能由小到大的是　　　　(用元素符号表示)。 
(2)E的最高价含氧酸中E的杂化方式为　　　　。 
(3)F原子的外围电子排布式为　　　　。 
(4)DE,GE两种晶体,都属于离子晶体,但配位数不同,其原因是　。 
(5)已知DE晶体的晶胞如图所示,若将DE晶胞中的所有E离子去掉,并将D离子全部换为A原子,再在其中的4个“小立方体”中心各放置一个A原子,且这4个“小立方体”不相邻。位于“小立方体”中的A原子与最近的4个A原子以单键相连,由此表示A的一种晶体的晶胞(已知A—A键的键长为a cm,N_A表示阿伏加德罗常数的数值),则该晶胞中含有　　　　个A原子,该晶体的密度是　　　　g·cm^-3(列式表示)。 

砷(As)在地壳中含量不大,但砷的化合物却是丰富多彩。
(1)基态砷原子的电子排布式为　　　　;砷与溴的第一电离能较大的是　　　　。 
(2)AsH₃是无色稍有大蒜味的气体。AsH₃的沸点高于PH₃,其主要原因是　。 
(3)Na₃AsO₄可作杀虫剂。As的空间构型为　　　　,与其互为等电子体的一种分子为　　　　。 
(4)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示。该化合物的化学式为　　　　,As原子采取　　　　杂化。 

(5)GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中,每个As与　　　　个Ga相连,As与Ga之间存在的化学键有　　　　(填字母)。 

A．离子键

B．σ键

C．π键

D．氢键　E.配位键　F.金属键　G.极性键

有a、b、c、d、f五种前四周期元素，原子序数依次增大，a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，第一电离能I₁(a)<I₁(c)<I₁(b)且其中基态b原子的2p轨道处半充满状态，已知bc₂⁺与ac₂互为等电子体，d为周期表前四周期中电负性最小的元素，f的原子序数为29。请回答下列问题。(如需表示具体元素请用相应的元素符号)
（1）写出bc₂⁺的电子式__________，基态f原子的核外电子排布式为___________。
（2）b的简单氢化物极易溶于c的简单氢化物，其主要原因是                 。

（3）化合物甲由c、d两种元素组成，其晶胞如甲图，甲的化学式___________。
（4）化合物乙的部分结构如乙图，乙由a、b两元素组成，硬度超过金刚石。①乙的晶体类型为________________________，其硬度超过金刚石的原因是_________________________。
②乙的晶体中a、b两种元素原子的杂化方式均为___________________。

M是原子序数<30的一种金属，常用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门，M原子的最外层有空轨道，且有两个能级处于电子半充满状态。
（1）M原子的外围电子排布式为_____________________，在周期表中属于    区元素。
（2）M的堆积方式属于钾型，其晶胞示意图为______(填序号)。

（3）MCl₃·6H₂O有三种不同颜色的异构体
A、[M(H₂O)₆]Cl₃，B、[M(H₂O)₅Cl]Cl₂·H₂O和C、[M(H₂O)₄Cl₂]Cl·2H₂O。为测定蒸发MCl₃溶液析出的暗绿色晶体是哪种异构体，取0.010 mol MCl₃·6H₂O配成溶液，滴加足量AgNO₃溶液，得到沉淀2.870 g。该异构体为_______________ (填A或B或C)。
（4） MO₂Cl₂常温下为暗红色液体，熔点－96.5℃，沸点117℃，能与丙酮(CH₃COCH₃)、CCl₄、CS₂等互溶。
①固态MO₂Cl₂属于________晶体；
②CS₂中碳原子和丙酮(CH₃COCH₃)羰基中的碳原子分别采取的杂化方式为______杂化和________杂化。
（5）＋3价M的配合物K[M(C₂O₄)₂(H₂O)₂]中，配体是______，与C₂O₄^2-互为等电子体的分子是(填化学式)__________。

第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。
（1）下列叙述正确的是      。（填字母）
A．CH₂O与水分子间能形成氢键
B．CH₂O和CO₂分子中的中心原子均采用sp²杂化
C．C₆H₆分子中含有6个键和1个大键，C₆H₆是非极性分子
D．CO₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：

元   素	Mn	Fe
电离能 /kJ·mol^－1	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

 
Mn元素价电子排布式为          ，气态Mn^2＋再失去一个电子比气态Fe^2＋再失去一个电子难，其原因是                         。
（3）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属于　　　　区。
（4）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图所示，则X的化学式为            。

（5）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN^－离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN^－氧化成CNO^－，再在酸性条件下CNO^－继续被NaClO氧化成N₂和CO₂。
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为                   。
②与CNO^－互为等电子体微粒的化学式为          （写出一种即可）。
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式      　 。

一定条件下， Ni²⁺与丁二酮肟生成鲜红色沉淀A。

（1）基态Ni²⁺的核外电子排布式为   。
（2）丁二酮肟组成元素中C、N、O的电负性由大到小的顺序为   。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   。

原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同；D为它所在周期中原子半径最大的主族元素；E和C位于同一主族，F的原子序数为24。
（1）F原子基态的核外电子排布式为   。
（2）在A、B、C三种元素中，第一电离能由大到小的顺序是   （用元素符号回答）。
（3）元素B的简单气态氢化物的沸点远高于元素A的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是   。
（4）由A、B、C形成的离子CAB^－与AC₂互为等电子体，则CAB^－的结构式为   。
（5）在元素A与E所形成的常见化合物中，A原子轨道的杂化类型为   。
（6）由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示，则该化合物的化学式为        。

材料是人类赖以生存的重要物质基础。铜、镍等金属材料在现代社会中有着重要应用。请回答下列问题：
（1）铜在元素周期表中的位置为                          ，镍的基态电子排布式为                      。
（2）在配离子[Ni(NH₃)₄]²⁺中，配体中N元素与它相邻的C和O元素的第一电离能由大到小的顺序为               ，这三种元素电负性由大到小的顺序为            ；配体NH₃中N原子的杂化方式为          。
（3）据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积，如图，晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有     个，若已知晶胞的边长为a pm，阿伏伽德罗常数为N_A，则该晶体的密度的数学表达式为          g•cm^-3（用a和N_A表示，只列式，可不用化简）。

VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：
（1）S单质的常见形式为S₈，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是______；

（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为______；
（3）Se原子序数为______，其核外M层电子的排布式为______；
（4）H₂Se的酸性比H₂S__________(填“强”或“弱”)。气态SeO₃分子的立体构型为______平面三角形，SO₃^2－离子的立体构型为______三角锥形；
（5）H₂SeO₃的K₁和K₂分别为2.7×10^－3和2.5×10^－8，H₂SeO₄第一步几乎完全电离，K₂为1.2×10^－2，请根据结构与性质的关系解释：
①H₂SeO₃和H₂SeO₄第一步电离程度大于第二步电离的原因：                   ；第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子；
②H₂SeO₄比H₂SeO₃酸性强的原因：______；
（6）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为____________(列式并计算)，a位置S^2－离子与b位置Zn^2＋离子之间的距离为___________________pm(列式表示)。

I．氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，配位氢化物、富氢载体化合韧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．NH⁺₄与PH⁺₄、CH₄、BH^-₄、ClO^—₄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⁺离子中，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        ；
II．氯化钠是生活中的常用调味品，也是结构化学中研究离子晶体时常用的代表物，其晶胞结构如图所示。

（1）设氯化钠晶体中Na⁺与跟它最近邻的Cl^—之间的距离为r，则该Na⁺与跟它次近邻的C1^—个数为      ，该Na⁺与跟它次近邻的Cl^—之间的距离为     ；
（2）已知在氯化钠晶体中Na⁺的半径为以a pm，Cl^—的半径为b pm，它们在晶
体中是紧密接触的，则在氯化钠晶体中离子的空间利用率为     ；（用含a、b的式子袁示）
（3）纳米材料的表面原子占总原子数的比例很大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞的10倍，则该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比为                。

第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。（1）下列叙述正确的是      。（填字母）
A．CH₂O与水分子间能形成氢键   B．CH₂O和CO₂分子中的中心原子均采用sp²杂化
C．C₆H₆分子中含有6个键和1个大键，C₆H₆是非极性分子
D．CO₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：

元   素	Mn	Fe
电离能 /kJ·mol^－1	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

Mn元素价电子排布式为          ，气态Mn^2＋再失去一个电子比气态Fe^2＋再失去一个电子难，其原因是                                     。
（3）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属于　　　　区。
（4）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图所示，则X的化学式为            。已知晶胞边长为bcm，阿伏伽德罗常数为N_A该氧化物的密度为__________________g/cm^-3

（5）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN^－离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN^－氧化成CNO^－，再在酸性条件下CNO^－继续被NaClO氧化成N₂和CO₂。
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为                   。
②与CNO^－互为等电子体微粒的化学式为          （写出一种即可）。
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式      　 。

2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。目前市售LED品片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、lnGaN（氮化铟镓）为主。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图。

试回答：
⑴镓的基态原子的电子排布式是                 。
⑵砷化镓晶胞中所包含的砷原子（白色球）个数为           ，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为              。
⑶N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是        。 （用氢化物分子式表示）
⑷砷化镓可由(CH₃)₃Ga和AsH₃在700℃时制得。(CH₃)₃Ga中镓原子的杂化方式为           。
⑸比较二者的第一电离能：As______Ga（填“<”、“>”或“=”）。
⑹下列说法正确的是             （填字母）。
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同  B．GaP与GaAs互为等电子体
C．电负性：As>Ga            D．砷化镓晶体中含有配位键

A~F均为元素周期表中前四周期元素，其相关信息如下表：

元素	相 关 信 息
A	A的基态原子最外层电子排布式为2s^22p^3
B	B是地壳中含量最高的元素
C	C^＋与B的简单离子的电子层结构相同
D	D的一种核素的质量数为64，中子数为35
E 、F	E 、F既同周期又同族，且原子序数F比E多2

 
请回答下列问题：
（1）D的价电子的电子排布式是         ；F原子的原子结构示意图为        。
（2）A、B的第一电离能的大小顺序为           。
（3）AB₃^－中A原子的杂化轨道类型为_______；与A₂B互为等电子体的分子的分子式为      （任写一个即可）。
（4）D晶体的晶胞如图所示为面心立方最密堆积 (在晶胞   的顶点和面心均含有一个D原子)。则D的晶体中D原子的配位数为          。

（5）已知17gA的简单氢化物催化氧化生成气态水时放出QkJ的热量，请写出A的简单氢化物催化氧化的热化学反应方程式                        。
（6）C₂B₂的电子式为____；它可与E的二氯化物溶液反应，若反应的C₂B₂与E的二氯化物的物质的量之比为1：2，则该反应的化学反应方程式为              。

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与水反应生成乙炔的反应方程式为________.
（2）比较第二周期元素C、N、O三种元素的第一电离能从大到小顺序为 ______（用元素符号表示），用原子结构观点加以解释______。
（3）CaC中C₂^2－与O₂^2＋互为等电子体，O₂^2＋的电子式可表示为______；1molO₂^2＋中含有的Π键数目为_______。
（4）CaC₂晶体的晶胞结构与NaCI晶体的相似（如图所示），但CaC₂晶体中含有的中哑铃形C₂^2－的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC₂晶体中1个Ca^2＋周围距离最近的C₂^2－数目为______。

（5）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 _______。
（6）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______；分子中处于同一直线上的原子数目最多为______。

（1）下列曲线表示卤素元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是____________。

（2）利用“卤化硼法”合成含B和N两种元素的功能陶瓷，下图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为___________。

（3）BCl₃和NCl₃中心原子的杂化方式分别为________和_________。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有________种。
（4）若BCl₃与XYm通过B原子与X原子间的配位健结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是________。
（5）SiO₂是硅酸盐玻璃（Na₂CaSi₆O₁₄）的主要成分，Na₂CaSi₆O₁₄也可写成Na₂O·CaO·6SiO₂。
长石是金属铝硅盐。由钠长石化学式NaAlSi₃O₈可推知钙长石改写成氧化物的形式可表示为