[化学——选修3： 物质结构与性质]Sn是人类最早使用的元素之一，能形成SnCl2，SnCl4两种氯化物，SnCl2常温下为白色晶体，具有一维链状的聚合结构，气态时以单分子形式存在，而SnCl4常温下为无色液体。白锡和灰锡是Sn的两种同素异形体，白锡的晶体结构中Sn原子的配位数为4和6，灰锡的晶体结构与金刚石的晶体结构相似。白锡的密度大于灰锡的密度。
（1）Sn元素价层电子排布式为 。
（2）SnCl2的一维链状聚合结构如图所示，在分子结构中标出所含有的配位键。其固体分子及气体分子中Sn的杂化方式为 。
（3）SnCl4分子的空间构型为 ，SnCl4与CCl4中
沸点较高的是 。
（4）锡的某种氧化物的晶胞如图，其化学式为 。
（5）解释白锡分子的密度大于灰锡的密度的原因： 。
（6）若灰锡的晶胞边长为a pm，计算灰锡的密度为 。
【化学—选修3物质结构与性质】(14分)
现有X、Y、Z、W原子序数依次增大的四种元素，常温下X元素单质的密度在自然界中最小，Y是短周期元素中未成对电子数与原子序数之比最大的原子，Z元素基态原子的核外电子排布式中，s亚层电子总数与p亚层电子总数相等，且Y与Z可形成多种气态化合物，W是常见的有色可变价金属单质，常温下可溶于Y的最高价氧化物水化物中，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为1。
（1）Y与W所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在1个晶胞中，W离子的数目为 。
（2）在Y与X形成的分子中，Y原子轨道的杂化类型是 。
（3）X与Y形成的气态物质在X与Z形成的气态物质中有很大的溶解度，其原因是存在氢键，若在两种氢化物的混合溶液中，再滴加少量的乙醇，则分子间存在 种不同类型的氢键。
（4）Y与Z可形成化合物Y2Z。
①请写出一种与Y2Z互为等电子体的分子的化学式 。
②请预测Y2Z分子的空间构型为 。
（5）Y与Z元素相比，基态原子的第一电离能谁大？ （用元素名称回答）。
（6）X的氯化物与Y元素的气态氢化物的水溶液反应可形成配合物[W(YX3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为 个。
【化学—物质结构与性质】
CuCl和CuCl2都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。已知：
①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2、SnCl2等还原制得：
2Cu2+＋2Cl-＋SO2＋2H2O＝2CuCl↓＋4H+＋SO42-
2CuCl＋SnCl2＝2CuCl↓＋SnCl4
②CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+（En是乙二胺的简写）：
请回答下列问题：
（1）配离子[Cu(En)2]2+的中心原子基态外围电子排布式为 ，H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是 ；
（2）SO2分子的空间构型为 ；
（3）乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为 ，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是 。
（4）配离子[Cu(En)2]2+的配位数为 ，该微粒含有的微粒间的作用力类型有 （填字母）；
| A．配位键 |
| B．极性键 |
| C．离子键 |
| D．非极性键 |
E．氢键
F．金属键
（5）CuCl的晶胞结构如图所示，
其中Cl-的配位数（即与Cl- 最近距离的Cu+的个数）为 。
（18 分）A、B、C、D、E、F 是周期表中的前20 号元素，原子序数逐渐增大。A 元素是宇宙中含量最丰富的元素，原子的原子核内可能没有中子。B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相等;C 元素原子最外层p 能级比s 能级多1 个电子；D 原子p 轨道上成对电子数等于未成对电子数;E 的常见化合价为＋3;F 最高正价与最低负价的代数和为4; G+的M 层电子全充满。用化学式或化学符号回答下列问题：
（1）G 的基态原子的外围电子排布式为 ，周期表中F 属于 区。
（2）B 与F 形成的一种非极性分子的电子式为 ;F 的一 种 具有较强还原性的氧化物分子的VSEPR 模型为
（3）BD2在高温高压下所形成的晶胞如图所示。
该晶体的类型属于_______（选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”）晶体
（4）设C 元素的气态氢化物为甲，最高价氧化物的水化物为乙，甲与乙反应的产物为丙。常温下,有以下3 种溶液：①pH=11 的甲的水溶液 ②pH=3 的乙的水溶液 ③pH=3的丙溶液，3种溶液中水电离出的c(H+)之比为 。
（5）丁、戊分别是E、F 两种元素最高价含氧酸的钠盐，丁、戊溶液能发生反应。当丁、戊溶液以物质的量之比为1:4 混合后，溶液中各离子浓度大小顺序为 。
（6）A 和C 形成的某种氯化物CA2Cl 可作杀菌剂，其原理为CA2Cl 遇水反应生成一种具有强氧化性的含氧酸，写出CA2Cl 与水反应的化学方程式：___________________________
（7）往G 的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成一种配合物X，下列说法正确的是
A．X中所含化学键有离子键、极性键和配位键
B．X中G2+给出孤对电子，NH3提供空轨道
C．组成X 的元素中第一电离能最大的是氧元素
D．SO42-与PO43-互为等电子体，空间构型均为正四面体
（ 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 ；
在1mol 5-氨基四唑中含有的σ键的数目为 。
（3）叠氮酸钠（NaN3）是传统家用汽车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（结构如图示）顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为 。
③与钛同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有 。（填写元素符号）
④[Ti(OH)2(H2O)4]2+中的化学键有 。
| A．σ键 | B．π键 | C．离子键 | D．配位键 |
【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，NA为阿伏加德罗常数的值，则NiO晶体的密度为_________g·cm-3。
汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户，汽车尾气的污染问题也成为当今社会急需解决的问题。为使汽车尾气达标排放，催化剂及载体的选择和改良是关键。目前我国研制的稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图甲：
甲 乙
（1）下列有关说法正确的是________。
| A．C3H8中碳原子都采用的是sp3杂化 |
| B．O2、CO2、N2都是非极性分子 |
| C．每个N2中，含有2个π键 |
| D．CO的一种等电子体为NO＋，它的电子式为[：N⋮⋮O：]＋ |
（2）CO与Ni可生成羰基镍[Ni（CO）4]，已知其中镍为0价，镍原子在基态时，核外电子排布式为_____________________；[Ni（CO）4]的配体是________，配位原子是________。
（3）Zr原子序数为40，价电子排布式为4d25s2，它在周期表中的位置是________。
（4）为了节省贵重金属并降低成本，也常用钙钛矿型复合氧化物催化剂。一种复合氧化物晶体结构如图乙，则与每个Sr2＋紧邻的O2－有________个。
准晶体亦称为准晶或拟晶，是一种介于晶体和非晶体之间的固体结构。
（1）有一种由铝、铜、铁三种元素构成的天然准晶体化合物，分析该准晶体组成的一种简单方法是先将该准晶体进行粉碎，然后按如下程序进行实验：
第1步：称取38．99 g 准晶体，让其与足量的NaOH溶液充分反应，在标准状况下，收集得到21．84 L 氢气。
第2步：将第1步反应后的浊液过滤出固体，用蒸馏水洗涤，逐滴滴入6mol/L盐酸，当加入的盐酸的体积为40mL时，固体不再溶解。
①铝、铁的第一电离能的大小关系为 （用元素符号表示）。
②根据以上实验可确定该准晶体的化学式为 。
（2）锰与一种短周期元素A形成的凝固态是一种准晶，已知A最外层电子数等于其电子层数，且其中含有成对和不成对电子。
①锰原子在基态时的核外电子排布式为 。
②锰与A在准晶体中的结合力为 。（离子键、共价键、金属键、分子间作用力）
③锰与A形成的准晶结构如图所示，则该准晶体的化学式为 。
④过渡金属配合物Mn2（CO）n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为34，则n= 。
[化学——选修3：物质结构与性质](15分)硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为______，该能层具有的原子轨道数为_____、电子数为____。
（2）硅主要以硅酸盐、______等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以______相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献______个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为______________________。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
| 化学键 |
C—C |
C—H |
C一O |
Si—Si |
Si—H |
Si一O |
| 键能／(kJ·mol－1) |
356 |
413 |
336 |
226 |
318 |
452 |
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_____________。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是__________________________。
（6）在硅酸盐中，SiO44－四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为__________。Si与O的原子数之比为__________________。
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C2O42-互为等电子体的分子是(填化学式)__________。
(1)锌是一种重要的金属,锌及其化合物有着广泛的应用。
①指出锌元素在周期表中的位置: 周期, 族, 区。
②NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为 ,基态氮原子的核外电子排布式是 。 
③如图表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的化学式为 ;该化合物的晶体熔点比干冰高得多,原因是 。
(2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C—C的键长为154.45 pm,C60中C—C键长为140~145 pm,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 。 
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如右图所示,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 。
③继C60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 。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 。
有A、D、E、G、M、L六种前四周期的元素。A是宇宙中最丰富的元素。D原子核外有1个未成对电子，D+比E原子少一个电子层，E原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道呈全充满状态。G原子的2p轨道有2个未成对电子，M的最高化合价和最低化合价的代数和为4，与G的原子序数相差8。L位于周期表第12纵行且是六种元素中原子序数最大的。R是由M、L形成的化合物，其晶胞结构如图所示。请回答下列问题：
（1）E元素的电负性________M元素的电负性（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）G的第一电离能比它同周期前一族相邻元素的第一电离能________（填“大”或“小”）。
（3）E－的最外层共有______种不同运动状态的电子，最外层电子分属______个能级。M2E2广泛用于橡胶工业，在该化合物分子中，所有原子最外层均满足8电子稳定结构。则在M2E2分子中M原子的杂化类型是__________，M2E2是_________分子（填“极性”或“非极性”）。
（4）M和G形成的一种化合物分子式为MG2，该分子的VSEPR模型为__________，分子的空间构形为___________。
（5）L的价电子排布式为_________，该元素位于周期表中_____族。
（6）R的化学式为________（用元素符号表示），属于_______晶体。已知R晶体的密度为ρ g•cm－3，则该晶胞的边长a="_____________" cm，（阿伏加德罗常数用NA表示）。
有关元素的部分信息如下表所示：
| 元素 |
A |
B |
R |
D |
| 相应信息 |
短周期元素、最高正价为+7 |
基态原子中，电子占据的最高能层符号为L，最高能级上只有两个自旋方向相同的电子 |
R核外电子共有15种运动状态 |
D与A能形成两种常见的化合物DA2，DA3 |
回答下列问题：
（1）D的基态原子电子排布式为 ，A、B、D三种元素电负性由大到小的顺序为 （用具体的元素符号填写）。
（2）化合物BA4、RA3、RA5中，中心原子的轨道类型不是sp3杂化的是 ，分子构型是正四面体的是 ，属于极性分子的是 （用化学式填写）。
（3）已知DA3的沸点：319℃，熔点：306℃，则DA3的晶体类型为 ，B与氢元素能形成BnH2n+2（n为正整数）的一系列物质，这一系列物质沸点的变化规律是 。
（4）R可形成H3RO4、HRO3、H3RO3等多种酸，则这三种酸酸性由强到弱的顺序为 （用化学式填写）。
（5）已知D的单质有如图所示的两种常见堆积方式：其中属于面心立方最密堆积的是 （填a或b）；若单质D按b方式紧密堆积，原子半径为r cm，NA表示阿伏加德罗常数的值，则单质D的密度 g/cm3（列出算式即可）。
X、Y、Z、W、M五种元素位于周期表的前四周期，原子序数依次增大，其中X元素是宇宙中最丰富的元素，Y元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，W元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，M含有未成对电子数最多的元素。请回答下列问题。
（1）Y、Z、W的电负性由小到大的顺序为______________。(用元素符号表示)
（2）M原子的外围电子排布式为________。
（3）X2W2分子中W原子轨道的杂化类型为________。
（4）Z与W可形成的一种ZW3-阴离子，与其互为等电子体的阴离子为_______(任写一种，)。
（5）MCl3能与Z、W的氢化物形成配位数为6的配合物，且相应两种配体的物质的量之比为2∶1，氯离子全部位于外界。则该配合物的化学式为_______。
【化学—选修3：物质结构与性质】
CuSO4在活化闪锌矿（主要成分是ZnS）方面有重要作用，主要是活化过程中生成CuS、Cu2S等一系列铜的硫化物活化组分。
（1）Cu2＋基态的电子排布式可表示为 ；
（2）SO42－的空间构型为 (用文字描述)；中心原子采用的轨道杂化方式是 ；写出一种与SO42－互为等电子体的分子的化学式： ；
（3） 向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu (OH)4 ]2－。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为 ；
（4）资料显示ZnS为难溶物，在活化过程中，CuSO4能转化为CuS的原因是 。
（5）CuS比CuO的熔点 （填高或低），原因是 。
（6）闪锌矿的主要成分ZnS，晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为____________(列式并计算)，a位置S2－离子与b位置Zn2＋离子之间的距离为___________________pm(列式表示)。
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