1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。
（1）科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如下表：
| 晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
| 晶格能／(kJ·mol－1) |
786 |
715 |
3401 |
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是 ，Na、Mg、Al第一电离能I1从小到大的排列顺序是 。
（2）科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示。
①实验证明，用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大，其原因是 。
②SO42-中S原子的杂化类型是 ，与其互为等电子体的分子有 （任写一种）
③Cu2+还能与NH3、Cl－等形成配位数为4的配合物，［Cu(NH3)4］2+中存在的化学键类型有 （填序号）。
A．配位键 B．离子键 C．极性共价键 D．非极性共价键
④写出基态Cu原子的外围电子排布式 ；
金属铜采用面心立方堆积方式，已知Cu原子的半径为r pm，相对原子质量为M，NA表示阿伏加德罗常数，则金属铜的密度是 g/cm3（列出计算式）。
Cu3N具有良好的电学和光学性能，在电子工业领域、航空航天领域、国防领域、通讯领域以及光学工业等领域中，发挥着广泛的、不可替代的巨大作用。
（1）N位于周期表中第 周期 族，与N3-含有相同电子数的三原子分子的空间构型是 。
（2）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为
（3）Cu+电子排布式为 ，其在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应生成Cu2+和Cu，但CuO在高温下会分解成Cu20，试从结构角度解释高温下CuO何会生成Cu2O： 。
（4）在Cu的催化作用下，乙醇可被空气氧化为乙醛，乙醛分子中碳原子的杂化方式是 ，乙醛分子中H—C—O的键角 (填“大于”“等于”或“小于”)乙醇分子中的H—C一0的键角。
（5）[Cu(H20)4]2+为平面正方形结构，其中的两个H20被Cl-取代有两种不同的结构，试画出[Cu(H20)2(C1)2]具有极性的分子的结构式： 。
（6）Cu3N的晶胞结构如图，N3-的配位数为 ，Cu+半径为a pm，N3- 半径为b pm，Cu3N的密度为 g·cm-3。(阿伏加德罗常数用NA表示)
过渡金属元素及其化合物的应用广泛，是科学家们进行前沿研究的方向之一。
（1）测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁，再采用邻啡罗啉做显色剂，用比色法测定，若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰。相关的反应如下：
4FeCl3+2NH2OH•HCl＝4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O
①基态Fe原子中，电子占有的最高能层符号为__________，核外未成对电子数为__________，Fe3+在基态时，外围电子排布图为______________________________。
②羟胺中（NH2OH）采用sp3杂化的原子有_______________，三种元素电负性由大到小的顺序为________；与ClO4-互为等电子体的分子的化学式为_______________________。
（2） 过渡金属原子可以与CO分子形成配合物，配合物价电子总数符合18电子规则。如Cr可以与CO形成Cr(CO)6分子：价电子总数（18）=Cr的价电子数（6）+CO提供电子数（2×6）。Fe、Ni两种原子都能与CO形成配合物，其化学式分别为_____________、______________。
（3） Pt2+的常见配合物Pt(NH3)2Cl2存在两种不同的结构：一种为淡黄色(Q)，不具有抗癌作用，在水中的溶解度较小；另一种为黄绿色(P)，具有抗癌作用，在水中的溶解度较大。
①Q是_________________分子(选填“极性”或“非极性”)。
②P分子的结构简式为__________________________。
（4）NiXO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值为0.88，晶胞边长为a pm。晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为___________pm。若晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+，此晶体中Ni2﹢与Ni3﹢的最简整数比为_________。
(12分)【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题作答。若多做，则按A小题评分。
A．【物质结构与性质】
氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)及新型多相催化剂组成的纳米材料能利用可见光分解水，生成氢气和氧气。
（1）Zn2＋基态核外电子排布式为________。
（2）与水分子互为等电子体的一种阴离子是________(填化学式)。
（3）氮化镓(GaN)的晶体结构如图1所示，其中氮原子的杂化轨道类型是________；N、Ga原子之间存在配位键，该配位键中提供电子对的原子是________。
（4）ZnO是两性氧化物，能跟强碱溶液反应生成[Zn(OH)4]2－。 不考虑空间构型，[Zn(OH)4]2－的结构可用示意图表示为________。
（5）某种ZnO晶体的晶胞如图2所示，与O2－距离最近的Zn2＋有________个。
【化学——物质结构与性质】
氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。
Ⅰ．氢气的制取
（1）水是制取氢气的常见原料，下列说法正确的是 （填序号）。
A．H3O＋的空间构型为三角锥形
B．水的沸点比硫化氢高
C．冰晶体中，1 mol水分子可形成4 mol氢键
（2）科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池，用紫外线照射钛酸锶电极，使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图，则其化学式为 。
Ⅱ．氢气的存储
（3）Ti(BH4)2是一种储氢材料。
①Ti原子在基态时的核外电子排布式是 。
②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得，TiCl4熔点－25.0℃，沸点136.94℃，常温下是无色液体，则TiCl4晶体类型为 。
（4）最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料（C16S8）进行研究，从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上（结构如图所示），每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。
①元素电负性大小关系是：C S（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②分子中C原子的杂化轨道类型为 。
③有关键长数据如下：
| |
C—S |
C＝S |
C16S8中碳硫键 |
| 键长/pm |
181 |
155 |
176 |
从表中数据可以看出，C16S8中碳硫键键长介于C—S与C＝S之间，原因可能是： 。
④C16S8与H2微粒间的作用力是 。
（4-5必做）根据已学知识，请你回答下列问题：
（1）最外层电子排布为4s24p1的原子的核电荷数为__________。某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的外围电子排布是4s24p4，该元素的名称是_________。
（2）根据VSEPR模型，PO43-的分子立体结构为： ；乙醇易溶于水的原因是 ；HClO4的酸性强于HClO的原因是 ；
（3）三氯化铁常温下为固体，熔点282°C，沸点315°，在300°C以上易升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为________。
（4）某元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6，写出该元素原子的电子排布式是_____。写出铬元素在周期表中的位置________，它位于______区。
（5）如图是氯化铯晶体的晶胞示意图（晶体中最小的重复结构单元），已知晶体中2个最近的Cs＋核间距为a pm，氯化铯（CsCl）的相对分子质量M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为 g/cm3。
(12分)〔物质结构与性质〕
我国部分城市灰霾天占全年一半，引起灰霾的PM2.5微细粒子包含（NH4）2SO4、NH4NO3,有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量，可知目前造成我国灰霾天气主要是交通污染。
（1）Zn2+在基态时核外电子排布式为
（2）SO42-的空间构型是 (用文字描述)。
（3）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NOX、O3,CH2=CH-CHO,HCOOH,CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。
①下列说法正确的是 (不定项选择)。
a.N2O结构式可表示为N=N=O
b.O3分子呈直线形
c.CH2=CH-CHO分子中碳原子均采用sp2杂化
d.相同压强下，HCOOH沸点比CH3OCH3高，说明前者是极性分子，后者是非极性分子
②1mo1PAN中含σ键数目为 。
③NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]S04,该配合物中心离子的配位数为 (填数字).
（4）测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β一射线吸收法，β一射线放射源可用85Kr，已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，设晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子为n个，则m/n= (填数字)。
著名化学家徐光宪获得2008年度“国家最高科学技术奖”，以表彰他在稀土萃取理论方面作出的贡献。稀土铈（Ce）元素主要存在于独居石中，金属铈在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应。已知：铈常见的化合价为+3和+4，氧化性：Ce4+>Fe3+。下列说法正确的是
| A．铈（Ce）元素在自然界中主要以单质形式存在 |
| B．铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为：Ce + 4HI = CeI4 + 2H2↑ |
| C．用Ce（SO4）2溶液滴定硫酸亚铁溶液，其离子方程式为：Ce4++2Fe2+ = Ce3++2Fe3+ |
D．四种稳定的核素 、 、 、 ，它们互称为同位素 |
(10分)HN3称为叠氮酸，常温下为无色有刺激性气味的液体。N3－也被称为类卤离子。用酸与叠氮化钠反应可制得叠氮酸。而叠氮化钠可从下列反应制得：NaNH2+N2O=NaN3+H2O。HN3、浓盐酸混合液可溶解铜、铂、金等不活泼金属，如溶解铜生成CuCl2－。铜和铂的化合物在超导和医药上有重要应用，Cu的化合物A（晶胞如图，图中小黑球代表氧原子，其余大黑球为Y 、Cu 、Ba原子）即为超导氧化物之一，而化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物有两种异构体，其中异构体B可溶水，可用于治疗癌症。试回答下列问题：
（1）基态氮原子核外电子排布的轨道表示式为 。
（2）元素N、P、S的第一电离能（I1）由大到小的顺序为 。
（3）HN3属于 晶体，与N3－互为等电子体的分子的化学式 （写1种）NH2－的电子式为 ，其中心原子的杂化类型是 。
（4）CuCl2－中的键型为 ，1mol超导氧化物A晶胞中实际占有的氧原子的物质的量为 。
（5）治癌药物B的结构简式为 。
【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 。
已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。其中基态A原子价电子排布式为nsnnpn+1；化合物B2E为离子化合物，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质常用于制作太阳能电池和集成电路芯片；F原子最外层电子数与B的相同，其余各内层轨道均充满电子。请根据以上信息，回答下列问题（答题时，A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示）：
（1）A、B、E的第一电离能由小到大的顺序为 。
（2）B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点 （填“高”或“低”）。
（3）氢化物A2H4分子中A原子采取 杂化。
（4）按原子的外围电子排布分区，元素F在 区，二价阳离子F2+与过量的A的简单氢化物的水溶液反应的离子方程式为 。
（5）元素A和C可形成一种新型化合物材料，其晶体具有很高的硬度和熔点，其化合物中所含的化学键类型为 。
（6）A、F形成某种化合物的晶胞结构如右图所示的立方晶胞（其中A显－3价，每个球均表示1个原子），则其化学式为 。设阿伏伽德罗常数为NA，距离最近的两个F原子的核间距为a cm，则该化合物的晶胞密度为（用含a和NA的代数式表示） g/cm3。
（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
(10分)A、B、C、D、E、F、G七种元素的原子序数依次递增。已知：
①G的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；
②A是宇宙中含量最多的元素，B原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，C原子核外有三个未成对电子；
③D和E原子价电子排布式均为ns2np4；④F的单质是黄绿色气体。
请回答下列问题：
(1)G2+的核外电子排布式是 。在[G(NH3)4]2+离子中，G2+与NH3分子形成的是 键。
(2)与B、C形成的阴离子(BC—)互为等电子体的微粒有 、 (分子和离子各写一种)。
(3)B与C形成的化合物中，下列判断正确的是 。
a．氢化物稳定性：B>C b．氢化物沸点：B<C
c．最高价氧化物的水化物酸性：B<C d．非金属性：B>C
(4)B、C、D第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号作答)，B的一种氢化物相对分子质量为26，分子中的σ键与π键数目比为 。
(5)七种元素中，电负性最大的元素与B元素形成化合物电子式为 ，该物质的晶体属于 。
（ 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 |
粤公网安备 44130202000953号