高中化学性质实验方案的设计试题

（1）五种元素的原子电子层结构如下：A：1s²2s²2p⁶3s²  B：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²  C：1s²2s¹  D：1s²2s²2p⁶3s²3p²  E：1s²2s²2p⁶。请回答：(填元素符号)
　　　元素的电负性最大，　　　　元素原子的第一电离能最小，　　   元素最可能生成具有催化性质的氧化物。
（2）钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”，钛有⁴⁸₂₂Ti和⁵⁰₂₂Ti两种原子，它们互称为　　　　　。Ti元素在元素周期表中的位置是第　　　　　　　　，按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于　　　　区元素。
（3）A、B两种元素的电离能数据如下（kJ·mol^—1）：

电离能/kJ•mol^-1	I1	I2	I3	I4
A	577	1817	2745	11578
B	738	1451	7733	10540

化合价是元素的一种性质。由A、B的电离能数据判断，A通常显    价，B显　　价。
（4）气态氯化铝(Al₂Cl₆)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键的关系如下图所示。请将图中你认为是配位键的斜线上加上箭头。

（5）假设原子晶体SiO₂中Si原子被铝原子取代，不足的价数由钾原子补充。当有25%的硅原子被铝原子取代时，可形成正长石。则正长石的化学组成为           。
（6）CO₂与SiO₂比较沸点相差很大的原因是                                     。

过渡元素具有较多的空轨道，所以第四周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等多种金属能形成配合物。
（1）铬元素的基态原子的外围电子排布式是                。
（2）科学家通过X射线测得胆矾结构示意图可简单表示如下：

图中虚线表示的作用力为______________________；
（3）胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成Cu（NH₃）₄SO₄·H₂O晶体。在Cu（NH₃）₄SO₄·H₂O晶体中，[Cu（NH₃）₄]²⁺为平面正方形结构，则呈正四面体结构的原子团是   __，其中心原子的杂化轨道类型是    ___；
（4）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni（CO）₄，呈正四面体构型。试推测四羰基镍的晶体类型是   ___,Ni（CO）₄易溶于下列      __（用序号作答）。

A．水

B．四氯化碳

C．苯

D．硫酸镍溶液

（5）元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子最外层电子数是其内层的3倍。X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示，该化合物的化学式为  ____。

已知：硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠（H₂N-CH₂-COONa）即可得到配合物A。其结构如右图：

（1）Cu元素基态原子的外围电子排布式为     。
（2）元素C、N、O的第一电离能由大到小排列顺序为    。
（3）A中碳原子的轨道杂化类型为     。
（4）1mol氨基乙酸钠（H₂N-CH₂-COONa）含有σ键的数目为     。
（5）氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体：     （写化学式）。
（6）已知：硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如图，则该化合物的化学式是     。

已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A与B；C、D与E分别位于同一周期。A原子L层上有2对成对电子， B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C₃DB₆型离子晶体X,，CE、FA为电子数相同的离子晶体。
（1）写出A元素的基态原子价电子排布式            ；F离子电子排布式       。
（2）写出X的化学式                     
（3）试解释工业冶炼D不以DE₃而是以D₂A₃为原料的原因：                   。
（4）CE、FA的晶格能分别为786 KJ/mol l、3401KJ/mo，试分析导致两者晶格能差异的主要原因是：                                                             。
（5）F与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示：F与B形成离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为a g/cm³，则晶胞的体积是________________(只要求列出算式)。

ⅤA族的氮、磷、砷（As）、锑（Sb）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅤA族元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：
（1）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为____________（用元素符号表示）。
（2）As原子核外M层电子的排布式为________________________________________________________________________。
（3）叠氮化钠（NaN₃）用于汽车安全气囊中氮气的发生剂，写出与N₃^-互为等电子体的分子的化学式________（任写一种即可）。
（4）白磷（P₄）的结构如图所示，P原子的轨道杂化方式是________。

（5）NO可以与许多金属离子形成配合物，例如[ Co（NO₂）₆]^3－，它可以用来检验K^＋，其反应如下：3K^＋＋[Co（NO₂）₆]^3－=K₃[Co（NO₂）₆]↓（亮黄色）。
①NO的立体构型是________。
②在K₃[Co（NO₂）₆]中，中心离子的配位数为________。
（6）天然氨基酸的命名常用俗名（根据来源与性质），例如，最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸（HOCH₂CHCOOHNH₂）。判断丝氨酸是否存在手性异构体？________（填“是”或“否”）。
（7）砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，其晶胞边长为c pm，则密度为________g·cm^－3（用含c的式子表示，设N_A为阿伏加德罗常数的值），a位置As原子与b位置As原子之间的距离为________pm（用含c的式子表示）。

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：Ce^4++2Fe^2+= Ce^3++2Fe^3+

D．四种稳定的核素、、、，它们互称为同位素

决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题：
（1）已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能/kJ·mol^－^1	I1	I2	I3	I4
A	578	1817	2745	11578
B	738	1451	7733	10540

A通常显　 价，A的电负性   　  B的电负性(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（2）已知：波长为300 nm的紫外光的光子，光子的能量与光的频率的关系为E＝hv，式中h＝6.63×10^－34J·s，光的波长与光的频率v的关系为，其中光速c=3×10⁸m·s^-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息，求波长为300 nm的紫外光的光子所具有的能量　　　　　 kJ·mol^－1，说明人体长时间照射紫外光后皮肤是否会受伤害的原因：
    　　　　　　　　　　　　　　      　　　　　　　　　  。（未说明原因不给分）

共价键	C—C	C—N	C—S
键能/kJ·mol^－^1	347	305	259

（3）科学家通过X射线探明，KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。下表是3种离子晶体的晶格能数据：

离子晶体	NaCl	KCl	CaO
晶格能/kJ·mol^－^1	786	715	3401

离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量，KCl、CaO、TiN 3种离子晶体熔点从高到低的顺序是  　  。MgO晶体中一个Mg^2＋周围和它最邻近且等距离的Mg^2＋有 　 个。
（4）研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V₂O₅和CrO₂中，适合作录音带磁粉原料的是       　     。
（5）某配合物的分子结构如图所示，其分子内不含有      (填字母)。

A．离子键      B．共价键    C．配位键     D．氢键

(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         。

人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属被科学家预测为是钛(₂₂Ti)，它被誉为“未来世纪的金属”。试回答下列问题：
（1）铁元素位于元素周期表的　  　区；其基态原子的电子排布式为             　　。
（2）铜原子的价电子排布式为     ，画出配离子[Cu(H₂O)₄]²⁺中的配位键____ _______。
（3）二氧化碳分子的立体构形为          形，其中C原子的杂化方式为       杂化，二氧化碳分子中含有       个σ键和       个π键。
（4）氨分子属于        分子（填“极性”或“非极性”）；氨极易溶于水最主要的原因是氨分子和水分子之间可以形成       。
（5）下列元素的第一电离能最大的是（   ）
A．Be            B．C             C． N             D．O
（6）下列分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是 （   ）
A．XeF₂          B．BeCl₂          C．PCl₃           D．CHCl₃
（7）下列晶体中，熔点最高的是               　　。
A．金刚石     B．干冰        C．铝         D．氯化钠

（8）在Ti的化合物中，可以呈现+2、+3、+4三种化合价，其中以+4价的Ti最为稳定；偏钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如上图，它的化学式是　　   　　　。

硼元素在化学中有很重要的地位，硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域。
（1）三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性的无色有毒腐蚀性气体，其分子的立体构型为________，B原子的杂化类型为________。
（2）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。图（a）是磷化硼晶体的晶胞示意图，则磷化硼的化学式为________，该晶体的晶体类型是________。
（3）正硼酸（H₃BO₃）是一种片层状结构白色晶体，层内的H₃BO₃分子间通过氢键相连[如图（b）]。
①硼酸分子中B最外层有________个电子，1 mol H₃BO₃的晶体中有________mol氢键。
②硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B（OH）₃·H₂O，它电离生成少量[B（OH）₄]^－和H^＋离子。则硼酸为________元酸，[B（OH）₄]^－含有的化学键类型为________。

A、B、C都是元素周期表中的短周期非金属元素，它们的核电荷数依次增大。A原子的核外成对电子数与未成对电子数相等，B原子的最外层p轨道的电子为半满结构，C是地壳中含量最多的元素。D、E是第四周期元素，D原子核外最外层电子数有1个电子，其余各层电子均充满；E原子核外未成对电子数在同周期中最多。请用对应的元素符号或化学式填空：
⑴A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为                 。
⑵D与E的原子化热分别为340 kJ·mol^-1和125 kJ·mol^-1，则它们的熔点：D       E(填“＞”、“＜”、“="”" )。
⑶分子A₂B₂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_____________，1mol该分子中含有键的数目为             。
⑷基态Ｅ原子的外围电子排布式为                 。EO₂Cl₂熔点：－96 .5℃，沸点：117℃，则固态EO₂Cl₂属于       晶体。
⑸D的氢化物的晶体结构如右图所示，其化学式是               ，图中白球构成的晶体结构是由　　　　　　　（填“密置层”或“非置密层”）按一定的方式在三维空间堆积形成的，写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式                          。

【化学选修——3：物质的结构与性质】(15分）氧化硼(BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF₃气体和BN，如图所示：

请回答下列问题：
（1）基态B原子的电子排布式为________；基态N原子价电子排布图为________
（2）在BF₃分子中，键角是________，B原子的杂化轨道类型为________，BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-的立体构型为________
（3）由B₂O₃制备BF₃的化学方程式是_______________
（4）六方氮化硼晶体与石墨晶体结构相似，该晶体层间相互作用力为________
六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似(如下图所示），硬度与金刚石相当，已知立方氮化硼的晶胞边长为361.5 pm，则立方氮化硼的密度是_______g·cm^﹣3(列式并计算。阿伏加德罗常数为N_A）。

许多金属及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。
回答下列有关问题：
（1）基态Ni的核外电子排布式为__________________________________________，
第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________。
（2）配合物Ni（CO）_n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n＝________，CO与N₂结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。
（3）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同。
①Ni^2＋和Fe^2＋的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO________FeO（填“<”或“>”）；
②NiO晶体中Ni的配位数为________。
（4）金属Cu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________________________________________________________________________________________________________________________________________________，
反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（5）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为________，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为________g·cm^－3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为N_A）。

选做[化学——选修3：物质结构与性质]已知A、B、C、D、E、F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的一种单质是自然界硬度最大的物质，B是地壳中含量最多的元素，C的单质能从B的一种氢化物中置换出B的一种单质，D是人体骨骼中的常见元素，D的氢氧化物常用来检验A和B形成的一种化合物，F的原子序数比E大1，F是Ⅷ族元素中原子序数最小的一种元素。
（1）E的基态原子电子排布式为     ，比较F和 E的各级电离能后发现，气态E^2＋再失去一个电子比气态F^2＋再失去一个电子难，其原因是           。
（2）写出 DA₂的电子式           。
（3）DC₂的一个晶胞如图所示，则图中实心球表示D还是C？
答：     （填元素名称）。该晶体的密度为a g/cm³，则晶胞的体积是          （只要求列出算式）。

（4）AB₃^2- 离子的空间立体构型为     ，AB气体在配合物中常作为配体，如近年来开始使用的一种新型汽油防震剂F(AB)₅，该化合物中F元素的化合价为     。

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B_nH_2n+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，N_A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）。