高中化学性质实验方案的设计试题

已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中1～18列中的第7列元素。，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如图。
请回答：
(1)A元素的名称是________；
(2)B的元素符号是________，C的元素符号是________，B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高，其原因是________________；
(3)E属元素周期表中第________周期，第________族的元素，其元素名称是________，它的＋2价离子的电子排布式为________________；
(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为a g·cm^-3，则晶胞的体积是________(只要求列出算式)。

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N_A，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N_A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．SO₄^2-与PO₄^3-互为等电子体，空间构型均为正四面体

有A、B、C、D四种元素。已知A原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大。B 的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同，B位于元素周期表的s区。C元素原子的外围电子层排布式为ns^n—1np^n—1。 D原子M能层为全充满状态，且最外层电子只有一个。请回答下列问题：
（1）ACl₃分子中A的杂化类型为        。ACl₃分子的空间构型为         。
（2）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，

该同学所画的电子排布图违背了         。
（3）A、B、C三元素原子第一电离能由大到小的顺序为               （用元素符号表示）。C₆₀分子中每个原子只跟相邻的3个原子形成共价键，且每个原子最外层都满足8电子稳定结构，则C₆₀分子中π键的数目为      。
（4）D的基态原子有    种能量不同的电子；D²⁺ 的价电子排布式为        。已知D晶体中微粒的堆积方式为面心立方堆积，晶体中一个晶胞的边长为a cm，则D晶体的密度为              （写出含a的表达式，用N_A表示阿伏加德罗常数的值）。

U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W₂中燃烧的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z₃W₄具有磁性。U的单质在W₂中燃烧可生成UW和UW₂两种气体。X的单质是一种金属，该金属在UW₂中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。
请回答下列问题：
（1）V的单质分子的结构式为_______________；XW的电子式为____________；
Y元素在周期表中的位置是___________              __。
（2）U元素形成的同素异形体的晶体类型可能是（填序号）             。
①原子晶体   ②离子晶体   ③分子晶体   ④金属晶体
（3）U、V、W形成的10电子氢化物中，U、V的氢化物沸点较低的是（写化学式）____________；V、W的氢化物分子结合H^＋能力较强的是（写化学式）______________；U的氢化物的标准燃烧热为-890.31kJ·mol^-1，请写出其燃烧的热化学方程式：                             
（4）YW₂气体通人BaCl₂和HNO₃的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体VW，有关反应的离子方程式为__________________________________________，由此可知VW和YW₂还原性较强的是（写化学式）______________________________。

( 12分)有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请回答问题。

A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素

B元素原子的核外p电子数比s电子数少1

C原子的第一至第四电离能分别是: I1=738kJ/mol  I2 =" 1451" kJ/mol  I3 = 7733kJ/mol  I4 = 10540kJ/mol

D原子核外所有p轨道全满或半满

E元素的主族序数与周期数的差为4

F是前四周期中电负性最小的元素

G在周期表的第八列

（1）已知BA₅ 为离子化合物，是由    、    两种微粒构成的（填化学符号）。
（2）B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有   个方向，原子轨道呈      形。
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布为，
该同学所画的电子排布图违背了                               。
（4）G位于       族，G³⁺价电子排布式为                。GE₃常温下为固体，熔点，沸点，在以上升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断GE₃的晶体类型为________________。
（5）DE₃ 中心原子的杂化方式为         ，其空间构型为            。
（6）前四周期中与F同一族的所有元素分别与E元素形成化合物，其晶体的熔点由高到低的排列顺序为（写化学式）                        ，原因是                                                                    

(9分)原子序数依次增加的A、B、C、D、E、F六种常见元素中，A、B、C、D是短周期非金属元素，B、C、D同周期，E、F是第四周期的金属元素，F^＋的三个能层电子全充满。下表是主要化合价及原子半径数据：

	A	B	C	D	E	F
主要化合价	-1	-3  +5	-2  +6	-1  +7	+2	+1  +2
原子半径	0.071	0.11	0.102	0.099	0.197	0.117

（1）B、C、D三种元素第一电离能数值由小到大的顺序是             (填元素符号)；
（2）B的氢化物中心原子采取       杂化，空间构型是       形，是         分子(填“极性”或“非极性”)；
（3）F^2＋与NH₃ 形成配离子的结构式为                      ；往某种蓝色溶液中加入氨水，形成蓝色沉淀，继续加入氨水，难溶物溶解变成蓝色透明溶液，可得到含有上述配离子的配合物。写出沉淀溶解的离子方程式                               。
（4）A 、E两种元素形成晶体晶胞是下图中的       (填①、②、③或④)；

①                 ②               ③                ④               
（5）如图四条折线分别表示ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族元素气态氢化物沸点变化，请选出C的氢化物所在的折线      （填n、m、x或y）。

（ 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sp^2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，N_A为阿伏加德罗常数的值，则NiO晶体的密度为_________g·cm^-3。

(10分)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
（1）基态镍原子的外围电子排布式为            。
（2）金属镍能与CO形成配合物Ni(CO)₄,写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式  、  。
（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H₂发生加成反应。
如①CH₂=CH₂、②HC≡CH、③、④HCHO,其中碳原子采取sp²杂化的分子有
(填物质序号),HCHO分子的立体结构为   形。
（4）金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为          。

（5）丁二酮肟常用于检验Ni²⁺:在稀氨水中,丁二酮肟与Ni²⁺反应生成鲜红色沉淀,其结构如上右图所示。该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用箭头和“…”表示出配位键和氢键。

[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，SiO₄^4－四面体(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__________________。

[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                 。

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=    。

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）Cu^2＋基态的电子排布式可表示为                      ；
（2）SO₄^2－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SO₄^2－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S^2－离子与b位置Zn^2＋离子之间的距离为___________________pm(列式表示)。