高中化学性质实验方案的设计填空题

【化学一选修3：物质结构与性质】(15分）
（1）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾，光化学烟雾中含有NO_x、HCOOH、（PAN）等二次污染物。
①1mol PAN中含有的σ键数目为_______。PAN中除H外其余三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________________。
②NO能被FeSO₄溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H₂O)₅]SO₄，该配合物中中心离子的配位数为_______，中心离子的核外电子排布式为_______________。
③相同压强下，HCOOH的沸点比CH₃OCH₃____（填“高”或“低”），其原因是___________________。
（2）PM2.5微细粒子包含(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃等。
①(NH₄)₂SO₄晶体中各种微粒间的作用力不涉及___________（填序号）。
a．离子键 
b．共价键  
c．配位键 
d．范德华力 
e．氢键
②NH₄NO₃中阳离子的空间构型为_____，阴离子的中心原子轨道采用_______杂化。
（3）测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β—射线吸收法，β—射线放射源可用⁸⁵Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，设晶体中与每个Kr原子紧相邻的Kr原子有m个，晶胞中Kr原子为n个，则m/n=_____（填数字）。

【化学—选修3物质结构与性质】（1）A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能(KJ/mol)	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

根据上述信息，写出B的基态原子核外电子排布式         ，预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为           。
（2）钴(Co)可形成分子式均为Co(NH₃)₅BrSO₄的两种配合物，往其中一种配合物的溶液中加入AgNO₃溶液时，无明显现象，往其溶液中加BaCl₂溶液时若，产生白色沉淀，则该配合物的化学式为                ，中心离子的配位数为      。
（3）参考下表中的物质熔点回答下列问题

物质	NaF	NaCl	NaBr	NaI	NaCl	KCl	RbCl	CsCl
熔点(℃)	995	801	755	651	801	776	715	646

根据上表数据解释钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点变化规律                 。
（4）C₆₀可用作储氢材料。C₆₀的结构如图1。已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm，C₆₀中C-C键长为145～140pm，有同学据此认为C₆₀的熔点高于金刚石，你认为是否正确      ，并阐述理由             。科学家把C₆₀和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图2所示，该物质在低温时是一种超导体，该物质的K原子和C₆₀分子的个数比为        。

（5）三聚氰胺分子的结构简式如图3，则其中氮原子轨道杂化类型是       ，l mol三聚氰胺分子中含        mol键。
（6）碳化硅的晶胞与金刚石的晶胞相似如图4，设晶胞边长为a cm，碳原子直径为b cm，硅原子直径为c cm，则该晶胞的空间利用率为                         （用含a、b、c的式子表示）。

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                 。

【化学—物质结构与性质】石墨烯（图甲）是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯（图乙）

（1）图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为____________________________。
（2）图乙中，1号C的杂化方式是________________，该C与相邻C形成的键角_______（填“>”“<”或“=”）图甲中1号C与相邻C形成的键角。
（3）若将图乙所示的氧化石墨烯分散到H₂O中，则氧化石墨烯可与H₂O形成氢键的原子有_________（填元素符号）。
（4）石墨烯可转化为富勒烯（C₆₀），某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为_____________，该材料的化学式为__________。

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。回答下列问题:
（1）铜原子基态电子排布式为                       ;
（2）用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361 pm。又知铜的密度为9.00 g·cm^-3,则铜晶胞的体积是     cm³、晶胞的质量是     g,阿伏加德罗常数为             (列式计算,已知A₁(Cu)=63.6);
（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(如下图),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为      。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl₃,另一种化学式为     ;

（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,其原因是                      ,反应的化学方程式为             。

选做[化学—选修3:物质结构与性质] (15分）X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的，Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，Z原子单电子数在同周期元素中最多，W与Z同周期，第一电离能比Z的低，R与Y同一主族，Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态。请回答下列问题：
（1）R核外电子排布式为__________________。
（2）X、Y、Z、W形成的有机物YW(ZX₂）₂中Y、Z的杂化轨道类型分别为__________，ZW₃^-离子的立体构型是__________。
（3）Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是_____________（填化学式），原因是_________________。
（4）将Q单质的粉末加入到ZX₃的浓溶液中，并通入W₂，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为______________________________________。
（5）W和Na的一种离子化合物的晶胞结构如图，该离子化合物为____________（填化学式）。Na⁺的配位数为_____________，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为__________。已知该晶胞的密度为ρg·cm^-3，阿伏加德罗常数为N_A，则两个最近的W离子间距离为            nm(用含ρ、N_A的计算式表示）。

[化学—选修3：物质结构与性质]Fe²⁺、Fe³⁺与O₂^2—、CN^—、F^—、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。
（1）N、O、F三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是         。
（2）基态Fe³⁺核外M能层的电子排布式为           。
（3）铁有δ、γ、α三种同素异形体（如下图），则γ晶胞原子堆积名称为_____________。假设各种晶型的铁单质都是由半径为r的铁原子堆积而成，则晶胞δ与晶胞α的密度比为_______________（列式并化简）。

（4）乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图1所示。此物质中碳原子的杂化方式有            。

（5）配合物K₃[Fe(CN）₆]可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的电子式为        。已知(CN）₂是直线形分子，并具有对称性，则(CN）₂中π键和σ键的个数比为       。
（6）F^—不仅可与Fe³⁺形成[FeF₆]^3—，还可以与Mg²⁺、K⁺形成一种立方晶系的离子晶体，此晶体应用于激光领域，结构如图2所示。该晶体的化学式为        。在该晶体中与一个F^—距离最近且相等的F^—的个数为          。

【化学——物质结构与性质】选做X、Y、Z、L四种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期且原子序数依次增大，它们相关信息如下：
X元素原子的价电子构型为nsⁿnp²ⁿ，Y和Z位于同一周期，最外层都有两个未成对电子L元素原子的基态未成对电子数是同周期最多的元素。
请回答如下问题：
（1）L元素在周期表中的位置是         。该原子核外电子排布式是           。其最高正价氧化物对应的水化物的化学式是            和             。
（2）元素X与Y形成的化合物晶体类型是       晶体，1mol该化合物含有的化学键数目为        （用阿伏加德罗常数N_A表示）
（3）元素M是周期表中电负性最强的元素,X与M形成的化合物XM₂的分子几何构型是        ，该化合物中X原子的杂化轨道类型是            。
（4）X与碳、氢三种元素形成的相对分子质量最小的分子里有     个σ键，   个π键
（5）金属元素N与Z形成的离子化合物的晶胞结构如图，晶胞中Z离子数目为        。

【化学—物质结构与性质】硼及其化合物在现代工业、生活和国防中有重要应用价值。
（1）硼原子的电子排布式是                        。
（2）最简单的硼烷是B₂H₆（乙硼烷），结构见下图，其中B原子的杂化方式为           。
（3）BF₃和BCl₃都有强烈接受孤电子对的倾向，如三氟化硼气体与氨气相遇，立即生成白色固体，写出该白色固体结构式，并标注出其中的配位键                          。
（4）近年来，人们肯定硼是人和动物氟中毒的重要解毒剂。硼在体内可与氟形成稳定的配合物      ，并以和氟相同的途径参加体内代谢，但毒性比氟小，且易随尿排出，故认为硼对氟化物具有解毒作用。
（5）经结构研究证明，硼酸晶体中B(OH)₃单元结构如图（1）所示。各单元中的氧原子通过O—H…O氢键连结成层状结构如图（2）所示。层与层之间以微弱的分子间力相结合构成整个硼酸晶体。

①H₃BO₃是一元弱酸，写出它与水反应的化学方程式                                  ，
②根据结构判断下列说法正确的是                 。
a．硼酸晶体属于原子晶体      
b．硼酸晶体有鳞片状的外层
c．硼酸晶体是分子晶体        
d．硼酸晶体有滑腻感，可作润滑剂
e．在B(OH)₃单元中，B原子以sp³杂化轨道和氧原子结合而成
f．H₃BO₃分子的稳定性与氢键有关
g．含1mol H₃BO₃的晶体中有3mol氢键
h．分子中硼原子最外层为8e^-稳定结构
③硼酸常温下为白色片状晶体，溶于水（273K时溶解度为6.35），在热水中溶解度明显增大（373K时为27.6）。请分析其中原因                                                    。

Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：
①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；
②Y原子价电子（外围电子）排布msⁿmpⁿ
③R原子核外L层电子数为奇数；
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题：
（1）Z²⁺的核外电子排布式是                           。
（2）在[Z(NH₃)₄]²⁺离子中，Z²⁺的空间轨道接受NH₃分子提供的         形成配位键。
（3）Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是       。
a.稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙       
b.稳定性：甲>乙，沸点：甲<乙
c.稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙       
d.稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙
（4）Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为           （用元素符号作答）
（5）Q的一种氢化物相对分子质量为26，其中分子中的σ键与π键的键数之比为        。
（6）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于      。

已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于短周期。A是原子半径最小的元素;B的基态原子中电子占有三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同;D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍;E有“生物金属”之称,E⁴⁺和氩原子的核外电子排布相同。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，A、B两种元素组成的原子个数之比为1:1的化合物N是常见的有机溶剂。
请回答下列问题（答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）：
（1）A₂D₂分子的电子式为______，E的基态原子的外围电子排布式为_______。
（2）A、B、C、D四种元素中电负性大小顺序的是__________________。
（3）单质B与C的最高价氧化物的水化物的浓溶液微热反应,其化学方程为_______________。
（4）下列叙述正确的是______（填序号）。
a.M是极性分子,N是非极性分子
b.M和BD₂分子中的中心原子均采用sp²杂化
c.N分子中含有6个σ键和1个π键
d.BD₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（5）已知:①E的一种氧化物Q，其晶胞结构如图所示

②已知：Q（s）+2Cl₂（g）＝ECl₄（l）+D₂（g）△H＝+140kJ/mol；
2B（s）+D₂（g）＝2BD（g）△H＝-221kJ/mol
写出物质Q和焦炭、氯气反应生成液态ECl₄（l）和BD气体的热化学方程式：_________。
（6）在0.5L的密闭容器中，一定量的C₂和A₂进行如下化学反应：C₂（g）+3A₂（g）==2CA₃（g）ΔH<0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表。请回答下列问题。

①试比较K₁,K₂的大小，K₁________K₂（填写“>”、“=”或“<”）。
②在40 0 0C时,当测得CA₃ 和C₂、A₂的物质的量分别为3mol和1mol、2mol时,则该反应的v（C₂）正____v（C₂）逆（填写“>”、“= ”或“ < ”）。

选做【化学物质结构与性质】右图a～f分别表示由H、C、N、Na、Si、Cu元素组成的单质，其中c、d均为热和电的良导体。单质分别对应的熔点如图所示：

（1）从电负性角度分析，C、Si和N元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为                 ；
（2）图中d单质对应元素原子的电子排布式        。用价层电子对互斥理论推断，单质a、b、f对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子中化学键的键角为        。
（3）a与b的元素形成的10电子中性分子X，X溶于水后的溶液滴入到含d元素高价离子的溶液中至过量，生成的含d元素离子的化学式为             。
（4）上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸分子的结构模型（原子共平面）如图：

则可判断该元素原子（中心原子）的杂化方式是        。氮化硅是一种高温陶瓷材料，硬度大、熔点高、化学性质稳定，其基本结构单元如图，则其化学式为_______。

【化学—物质结构与性质】W、X、Y、Z（W、X、Y、Z分别代表元素符号）均为元素周期表中前四周期的元素，其原子序数依次增大，其中W、X、Y为短周期元素，它们的单质在通常状况下均为无色气体。X元素的基态原子在同周期元素基态原子中含有的未成对电子数最多，Y元素的基态原子中s能级上的电子数等于p能级上的电子数，Z为金属元素，其基态原子是具有4s¹结构的基态原子中质子数最多的原子，试回答下列各题：
（1）写出X的基态原子的核外电子排布式_________________；
（2）比较X、Y两元素基态原子的第一电离能大小：X_____Y（填“>”、“<”或“=”），理由是___________________；
（3）W、X两元素能形成一种常见气体M，每个M分子中含有l0个电子，M分子中心原子的杂化方式为______；W、X两种元素还能形成一种常见阳离子N，每个N中也含有10个电子，但在N与M中所含化学键的键角大小不同，其原因是______________；
（4）Z²⁺可与M分子在水溶液中形成[Z（M）₄]²⁺，其中M分子和Z²⁺通过____________结合；
（5）单质Z的晶胞结构如图所示，则每个晶胞中含有原子Z的个数为______________。

【化学、选修3--物质结构和性质】
I．如图为20个碳原子组成的空心笼状分子C₂₀，该笼状结构是由许多正五边形构成如图。

①C₂₀分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；
②多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：顶点数＋面数-棱边数＝2,
请回答：
C₂₀分子共有________个正五边形，共有________条棱边。
II．A、B、C是短周期非金属元素，核电荷数依次增大。A原子外围电子排布为ns²np²，C是地壳中含量最多的元素。D元素的核电荷数为29。
请用对应的元素符号或化学式填空：
（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。
（2）分子(AB)₂中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，每个原子最外层电子数均满足八电子，其结构式为_______，1 mol该分子中含有π键的数目为______。该分子中碳原子的杂化轨道类型是_______，该分子属于________分子(填“极性”或“非极性”)。
（3）基态D原子的电子排布式为________________。

[化学---选修3：物质结构与性质](15分)太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒等化学物质。
（1）铟与镓同是IIIA族元素，写出铟基态原子的电子排布式：                         。
（2）硒为第四周期VIA族元素，与其相邻的元素有砷(33号)、溴(35号)，则三种元素的电负性由小到大的顺序为                      (用元素符号表示)。
（3）SeO₃分子的立体构型为            。
（4）硅烷(Si_nH_2n+2)的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是           。

（5）硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，如硼酸(H₃BO₃)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)₄]^－，其中B原子的杂化类型为                               。
（6）金属铜投入氨水中或投入H₂O₂溶液中均无明显现象，但投入氨水—过氧化氢混合液中，则铜片溶解，溶液呈深蓝色，写出该反应的离子方程式：                                                 。
（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶点，铜原子位于面心，则该合金中金原子(Au)与铜原子(Cu)个数比为     ；若该晶体的晶胞参数为a pm，则该合金密度为    g/cm³。(列出计算式，不要求计算结果，阿伏伽德罗数的值为N_A)