物质结构与性质练习题

物质结构与性质练习题1、四种常见元素的性质或结构信息如下表，试根据信息回答有关问题元素ABCD性质结构信息原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子原子的M层有1对成对的p电子原子核外电子排布为Ar3d104sx，有+1、+2两种常见化合价有两种常见氧化物，其中有一种是冶金工业常用的还原剂（1）A元素与其同周期相邻两种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示)；试解释其原因_。（2）B元素的低价氧化物分子中心原子的杂化方式为_，B元素的最高价氧化物分子VSEPR模型为_，B元素与D元素形成分子空间构型为_。（3）D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点_(填“高”或“低”)，其原因是_。（4）往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液，观察到的现象为_；后一现象的化学反应方程式为_。（5）某同学根据上述信息，推断A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_。（6）C晶体的堆积方式如图所示，设C原子半径为rcm，阿伏伽德罗常数用NA表示，则晶胞中C原子的配位数为_，C晶体的密度为_gcm-3(要求写表达式，可以不化简)。2、新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。（1）Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。基态Cl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_。LiBH4由Li+和BH4-构成，BH4-的立体结构是_，B原子的杂化轨道类型是_。Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为_。（2）金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。LiH中，离子半径Li+_H-(填“”、“=”或“”)某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物M的部分电离能如表所示： I1/kJmol-1I2/kJmol-1I3/kJmol-1I4/kJmol-1I5/kJmol-1738145177331054013630M是_ (填元素符号)。（3）NaH具有NaCl型晶体结构，已知NaH晶体的晶胞参数a=488pm(棱长)，Na+半径为102pm，H-的半径为_，NaH的理论密度是_gcm-3(只列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA)3 (15分)元素X基态原子核外电子数为29，元素Y位于X的前一周期且最外层电子数为1，元素Z基态原子3p轨道上有4个电子，元素P原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，元素Q基态原子2p半充满。请回答下列问题：（1）写出X基态原子的核外电子排布式_。（2）Q的气态氢化物分子中Q原子轨道杂化类型是_，该分子的空间构型为_。（3）P与Q的第一电离能的大小关系为_。（4）Z的氢化物在乙醇中的溶解度小于P的氢化物的原因是_。（5）Y与P形成的化合物晶胞结构如图，晶胞参数a=0566nm，晶胞中P原子的配位数为_，计算该晶体的密度为_g/cm3。4、（15分）A，B，C，D，E五种元素，均位于元素周期表的前四周期它们的核电荷数逐渐增加且核电荷数之和为57；B原子的L层p轨道中有2个电子，C的原子核外有三个未成对电子，D与B原子的价电子数相同E原子的K层电子数与最外层电子数之比为2：1，其d轨道处于全充满状态。请回答下列问题： （1）B，D原子可分别与A原子形成只含一个中心原子的共价化合物X和Y，其中X的电子式为_，Y中D原子的杂化轨道类型为_；C与A形成的常见化合物的分子构型为_。 （2）B和D的最高价氧化物的晶体中熔点较高的是(填化学式) _，其原因是_ （3）B与C比较，电负性较大的是_ (填元素符号)，E2+的核外电子排布式为_ _ _。 （4）E2+与C的常见氢化物形成配离子反应的离子方程式为_。 （5）E单质的晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示，若已知E原子半径为d，NA表示阿伏伽德罗常数。摩尔质最为M，则该原子的配位数为_，该晶体的密度可表示为_。5（14分)有甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素，原子序数依次增大，其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。它们形成的物质间的转化关系如下图所示。常温下用惰性电极电解（有阳离子交换膜）1L l mol/L的A溶液。请按要求回答下列问题：（1）己元素与丙元素同主族，比丙原子多2个电子层，则己的原予序数为_；推测相同条件下丙、己单质分别与水反应剧烈程度的依据是_。（2）甲、乙、戊按原予个数比1：1：1形成的化合物Y具有漂白性，其电子式为_。（3）上图转化关系中不属于氧化还原反应的有（填编号）_。（4）接通右图电路片刻后，向烧杯中滴加一种试剂即可检验铁电极被腐蚀，此反应的离子方程式为_。（5）当反应电解一段时间后测得D溶液pH=12（常温下，假设气体完全逸出，取出交换膜后溶液充分混匀，忽略溶液体积变化），此时共转移电子数目约为_；反应的离子方程式为_。（6）若上图中各步反应均为恰好完全转化，则混合物X中含有的物质（除水外）有_。6（14分）a、b、c、d是四种原子序数依次增大的短周期元素。a原子的电子层数为n，核内质子数是2n21，最外层电子数为2n+l；b、d同主族，能形成两种中学常见的化合物；c与b组成的化合物是一种两性氧化物，工业上通过电解该化合物可冶炼c单质；e原子有四个能层，其未成对电子数在同周期是最多的。回答下列问题：（1）a在周期表中的位置 ；e的基态原子价电子排布式为 。 （2）b、c、d原子的第一电离能由大到小的顺序是 。 （3）a和b形成的离子W呈平面正三角形，其中心原子的杂化类型为 ；a、b、d 气态氢化物最稳定的是 （写化学式）。 （4）元素c与Fe构成合金的晶胞如图，该合金的化学式为 。 （5）将b、d组成的极性分子通人含少量W离子的BaCl2水溶液中，有NO气体生成。发生反应的离子方程式为 。7 (12分)从原子、分子水平上帮助我们认识物质构成的规律：以微粒之间不同的作用力为线索，研究不同类型物质的有关性质：从物质结构决定性质的视角预测物质的有关性质（1）下列说法正确的是_(填序号)。A元素电负性由大到小的顺序为ONCB一个乙烯分子含2个键和4个键C氯化钠和氯化铯晶体中氯离子的配位数相同D第一电离能的大小为AlMgNa（2）根据等电子体原理，羰基硫(OCS)分子的结构式为_；光气(COCl2)各原子最外层都满 足8电子稳定结构，则光气分子的空间构型为_(用文字描述)；（3）Cu 2+基态的电子排布式为_；向硫酸铜溶液中加入过量氨水，然后加入适量乙醇，溶液中会析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4晶体，硫酸根离子中硫原子的杂化方式为_；不考虑空间构型，其内界结构可用示意图表示为_。8锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)基态Ge原子的核外电子排布式为Ar_，有_个未成对电子。(2)Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_。(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_。GeCl4GeBr4GeI4熔点/49.526146沸点/83.1186约400(4)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_。(5)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_，微粒之间存在的作用力是_。(6)晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0,0,0)；B为(，0，)；C为(，0)。则D原子的坐标参数为_。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a565.76 pm，其密度为_gcm3(列出计算式即可)。9、东晋华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：(1)镍元素基态原子的电子排布式为_，3d能级上的未成对电子数为_。(2)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是_。在Ni(NH3)62中Ni2与NH3之间形成的化学键称为_，提供孤电子对的成键原子是_。氨的沸点_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为_。(3)单质铜及镍都是由_键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu1 958 kJmol1、INi1 753 kJmol1，ICuINi的原因是_。(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。 晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。若合金的密度为d gcm3，晶胞参数a_nm。10、3(2016全国卷)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：(1)写出基态As原子的核外电子排布式_。(2)根据元素周期律，原子半径Ga_As，第一电离能Ga_As。(填“大于”或“小于”)(3)AsCl3分子的立体构型为_，其中As的杂化轨道类型为_。(4)GaF3的熔点高于1 000，GaCl3的熔点为77.9，其原因是_。(5)GaAs的熔点为1 238，密度为 gcm3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_，Ga与As以_键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGagmol1和MAsgmol1，原子半径分别为rGapm和rAspm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。11、碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_形象化描述。在基态14C原子中，核外存在_对自旋相反的电子。(2)碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_。(3)CS2分子中，共价键的类型有_，C原子的杂化轨道类型是_，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5，该化合物的熔点为253 K，沸点为376 K，其固体属于_晶体。(5)碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：在石墨烯晶体中，每个C原子连接_个六元环，每个六元环占有_个C原子。在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接_个六元环，六元环中最多有_个C原子在同一平面12、A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2和B具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：(1)四种元素中电负性最大的是_(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为_。(2)单质A有两种