2018选修三期中专练(董老师)

1、2018 选修 3 期中专练1【选修 3物质结构与性质】（ 15 分）已知 a、b、c、d、e、f 都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中a、c原子的 L 层有 2 个未成对电子， d 与 e 同主族， d 的二价阳离子与 c 的阴离子具有相同的电子层结构， f 3+离子 M 层 3d 轨道电子为半充满状态。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，用所对应的元素符号表示）（ 1）画出 f 3+离子的价层电子排布图， bH 3 分子中 b 原子的价层电子对构型为 _。（ 2）写出一种与 ab 互为等电子体的分子的化学式 _。ab中 a 原子的杂化方式。（ 3） f 和 m（质子

2、数为 25）两元素的部分电离能数据列于下表：元素mfI 1717759电能（ kJmol1）I 215091561I 332482957比较两元素的 I 2、I 3 可知，气态 m 2 再失去一个电子比气态f2再失去一个电子难，原因是。（ 4）已知 d 和 e 的碳酸正盐热分解温度e 比 d 高，其原因是。（ 5）已知 CaF2 晶体常用于助熔剂，其晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数为 NA， F 原子和 Ca 原子之间的距离为 apm，在晶胞体对角线的 1/4、3/4两点分别有一个 F-，则 Ca 2的配位数是 _，晶体的密度为 _。2 化学选修 3：物质结构与性质 (15 分)磷元素是组成

3、遗传物质核酸的基本成分之一，而锡元素(Sn)形成的某些化合物能够促进核酸的合成。回答下列问题。(1)基态磷原子电子占据的最高能层符号是，占据该能层的电子中能量最高的电子其电子云在空间有个伸展方向，原子轨道呈形。(2 )锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。研究灰锡晶体的结构最常用的仪器是。灰锡晶体与金刚石结构相同,但灰锡不稳定，其原因是。1(3 )固态 PCl 5 结构中存在PCl4-和 PCl6-两种结构单元，其晶胞如右图所示。 PCl4-的空间结构为，PCl3 的键角小于 PCl4-键角的原因为。已知晶胞的边长为 anm，阿伏加德罗常数值用 NA 表示。则 PCl4-和 PCl6-之间的最

4、短离为，固态PCl5 的密度为g cm-3。pm3.化学选修 3-物质结构与性质(15分 )铝及其化合物在工农业生产及日常生活中有重要用途。请回答下列问题：(1)Al原子的价电子排布图为， Na、Mg 、 Al的第一电离能由小到大的顺序为 _。(2)某含有铝元素的翡翠的化学式为Be3Al 2(Si6O18)，其中 Si原子的杂化轨道类型为 _。(3)工业上用氧化铝、氮气、碳单质在高温条件下可制备一种四面体结构单元的高温结构陶瓷，其晶胞如图所示：该制备反应的化学方程式_.该化合物的晶体类型为_，该晶胞中有 _个铝原子，该晶胞的边长为apm，则该晶胞的密度为 _gcm 3。(4)AlCl3的相对分

5、子质量为 133.5，183 开始升华，易溶于水、乙醚等，其二聚物(Al 2 6 的Cl )结构如图所示，图中 1键键长为 206 pm,2键键长为 221pm，从键的形成角度分析1键和 2键的区别： _。(5)LiAlH 4是一种特殊的还原剂，可将羧酸直接还原成醇：CH 3COOHCH 3CH 2OHCH 3COOH 分子中 键和 键的数目之比为 _，分子中键角 键角 (填“大于 ”、 “等于 ”或 “小于 ”)。4工业上以 Ni 的氧化物作催化剂，将丙烯胺氧化制得丙烯腈(CH2=CHCN)，然后以H34 3PO4 等作为电解质溶液，控制pH 在 8 5-9 0 范围内，电解丙烯腈制己二腈、

6、电解的PO -K总化学方程式为： 4CHO2 +2NC(CH2)4CN2=CHCN +2H 2O2（ 1）Ni 原子的核外电子排布式为 _；在电解的总化学方程式所涉及的元素中，电负性由小到大的顺序为 _。（ 2） PO43-的空间构型是 _， CH 2=CHCN中碳原子的杂化方式_。（ 3） NC(CH 2)4CN分子中 键与 键数目之比为。（ 4）已知 K3PO4 是离子晶体，写出其主要物理性质_（写出 2 条即可）。（ 5）该电解总化学方程式中各元素组成的下列物质中，存在分子内氢健的是_（填标号）。A.NH 3B.H 2O2C.D.（ 6）金刚石的晶胞结构如右图。该晶胞中C 原子数为 _

7、，若金刚石晶胞的密度是d gcm-3，阿伏加德罗常数为NA，则金刚石晶胞中两个碳原子之间的最短距离为_ 。( 用含 d、 NA 的式子表示，只需要列出表达式即可)5. 化学一 - 选修 3: 物质结构与性质 (15 分)由 S、Cl及 Fe、Co、 Ni等过渡元素组成的新型材料有着广泛的用途, 回答下列问题 :(1) 钴元素基态原子的电子排布式为 _，P、S、Cl 的第一电离能由大到小顺序为 _。(2)SCl 2 分子中的中心原子杂化轨道类型是_，该分子空间构型为 _。(3)Fe 、Co、Ni 等过渡元素易与CO形成配合物 , 化学式遵循 18 电子规则 : 中心原子的价电子数加上配体提供的电

8、子数之和等于18，如 Ni与 CO形成配合物化学式为Ni(CO) 4，则 Fe 与CO形成配合物化学式为 _。Ni;(CO) 4 中 键与 键个数比为 _，Ni(CO) 4 为 _晶体。(4) 已知 NiO 的晶体结构如图1 所示。3NiO 的晶体结构可描述为 : 氧原子位于面心和顶点, 氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙 , 镍原子填充在氧原子形成的空隙中。 则 NiO晶体中镍原子填充在氧原子形成的 _体空隙中。2+2+已知 MgO 与 NiO 的晶体结构相同 , 其中 Mg 和 Ni 的离子半径分别为 66pm 和 69pm。则熔点 :MgO_NiO( 填“ ”、“ 或“=”),理由是

9、 _。一定温度下 ,NiO 晶体可以自发地分散并形成“单分子层”, 可以认为 O2- 作密置单层排2+2-2-的半径为 am,每平方米面积上分散的列 ,Ni 填充 O形成的正三角形空隙中 ( 如图 2), 已知 ONiO 的质量为 _g。( 用 a、NA 表示 )6 化学 选修 3：物质结构与性质 （ 15分）太阳能电池的飞速发展离不开化学材料的发展。请回答下列问题：（ 1）已知： Ca元素在元素周期表中的位置可以描述为：第4行第 2列，请用相同的形式描述 Si元素在元素周期表中的位置：。（ 2）下图为晶体 Si结构的示意图（部分），每一个 Si原子参与形成 个六元环； SiO2中O的杂化方式

10、为： 。（ 3） Si与H 2化合生成 SiH4（甲硅烷），试判断 SiH4的分子立体构型： ；SiH4与 O2在常温下发生爆炸性反应，试从化学键相关知识的角度解释甲硅烷远不如甲烷稳定的原因：。（ 4） Ti 元素有 +2和+4价，请画出基态 Ti4+离子的最外层电子排布式：。（ 5）钙钛矿晶体结构如下图所示（离子实际大小与配图比例无关），离子在晶胞中的位置分别为顶点、体心和棱心，晶胞为立方结构。4已知：晶胞内部各原子的相对位置可用原子坐标参数表示，钙钛矿 Ca2+与其最近的 Ti4+离子的距离为 a nm； C的坐标参数为（ 1，1，1/2）或（ 0，0，1/2）。在钙钛矿的另一种表示形式中

11、，B原子位于图示晶胞 A的位置，则 C的坐标参数应变成。该晶胞的体积为：cm3。7. 钴是人体必需的微量元素，含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用，请回答下列问题 :（ 1）Co 基态原子的电子排布式为 _；（ 2）酞菁钴近年来在光电材料、 非线性光学材料、 光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到广泛的应用，其结构如图所示，中心离子为钴离子。酞菁钴中三种非金属原子的电负性有大到小的顺序为_，(用相应的元素符号作答 ) ；碳原子的杂化轨道类型为_；与钴离子通过配位健结合的氮原子的编号是_；（ 3）用 KCN处理含 Co2+的盐溶液，有红色的 Co(CN)2

12、 析出，将它溶于过量的 KCN溶液后，可生成紫色的 Co(CN)64-，该配离子中的配位体为 _，配位原子为 _；（ 4）Co 的一种氧化物的晶胞如图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有_个；与一个钴原子等距离且次近的氧原子有_个； 若该钴的氧化物晶体中钴原子与跟它最近邻的氧原子之间的距离为r，该钴原子与跟它次近邻的氧原子之间的距离为_；5已知在该钴的氧化物晶体中钴原子的半径为 apm，氧原子的半径为 bpm，它们在晶体中是紧密接触的，则在该钴的氧化物晶体中原子的空间利用率为 _(用含 a、 b 的式子表示 )。（ 5）筑波材料科学国家实验室 一个科研小组发现了在 5K 下呈现超

13、导性的晶体， 该晶体具有 CoO2 的层状结构 (如下图所示，小球表示 Co原子，大球表示 O 原子 )。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述 CoO2 的化学组成的是 _。8. Cu、 Fe、Se、Co、 Si 常用于化工材料的合成。请回答下列问题 :（ 1）铁离子 (Fe3+最外层电子排布式为，其核外共有种不同运动状态的电子。)_Fe3+比 Fe2+更稳定的原因是。（ 2）硒为第四周期元素，相邻的元素有砷和溴，则三种元素的电负性从大到小的顺序为_(用元素符号表示 )。（ 3）Na3Co(NO2)6常用作检验 K+的试剂，在 Co(NO2)63-中存在的化学键有 _、_。（ 4）C 与

14、 N 能形成一种有毒离子 CN-，能结合 Fe3+形成配合物，写出一个与该离子互为等电子体的极性分子的分子式 _， HCN分子的空间构型为 _。（ 5）单晶硅的结构与金刚石的结构相似，若将金刚石晶体中一半的C 原子换成 Si 原子且同种原子间不成键，则得如图所示的金刚砂(SiC)结构。在 SiC晶体中， C 原子的杂化方式为 _，每个 Si 原子被 _个最小环所共有。6（ 6）已知 Cu 的晶胞结构如图，棱长为 acm，又知 Cu的密度为 pg/cm3，则用 a、p 的代数式表示阿伏伽德罗常数为 _mol-1。9 物质结构与性质 铁触媒常作为合成氨的催化剂， CO 会使催化剂中毒。可用 CH

15、3COOCu(NH 3)2溶液吸收 CO。（ 1） Cu2+基态核外电子排布式为 。（ 2） C、 N、O的电负性由大到小的顺序为 。（ 3） 1 mol CH3 COOCu(NH 3)2中含有 键的数目为mol，其中 C原子轨道的杂化类型是。（ 4）与 CO分子互为等电子体的阴离子为 。（ 5）Cu 和 Fe 都可以形成多种氧化物。其中 FexO 晶胞结构为 NaCl 型，由于晶体缺陷， x值小于 1。若 Fex中的，则该此晶体化学式为 （用2+aFe3+b 形式表示）。Ox0.92FeO10【化学 选修 3：物质结构与性质】（ 15分）在电解炼铝过程中加入冰晶石 (用“A”代替 )，可起到

16、降低 Al2O3熔点的作用。冰晶石的生产原理为 2Al(OH) 312HF 3Na2CO 3=2A3CO 29H 2O。根据题意完成下列填空：（ 1）冰晶石的化学式为 _， 含有离子键、 _等化学键。（ 2）生成物中含有 10个电子的分子是 _(写分子式 )，该分子的空间构型 _，中心原子的杂化方式为 _。（ 3）反应物中电负性最大的元素为 _(填元素符号 )，写出其原子最外层的电子排布图： _。（ 4）冰晶石由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如图甲所示，位于大立方体的顶点和面心， 位于大立方体的 12条棱的中点和 8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处所代表的微粒是 _(填微粒符号 )。（

17、5） Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示：7若已知 Al的原子半径为 d，NA 代表阿伏加德罗常数， Al的相对原子质量为 M ，则一个晶胞中Al原子的数目为 _个； Al晶体的密度为 _ (用字母表示 )。11. 【化学 选修 3：物质结构与性质】（ 15分）铁是目前应用最多的金属，铁的单质及其化合物用途非常广泛。（ 1）K 4Fe(CN) 6可用作食盐的抗结剂。基态钾原子的电子排布式为 _。（ 2） Na2Fe(CN) 5(NO) 可用作治疗高血压急症。 Na、 N、O的第一电离能有小到大的顺序为 _。 CN -中碳原子的

18、杂化类型是 _。（ 3）过氧化氢在 FeCl3 催化作用下分解生成水和氧气。 1molH2O2中 键的数目为 _。 H 2O的沸点比 H 2S高的原因是 _。（ 4）铁触媒是重要的催化剂。 CO 易与铁触媒作用导致其失去催化活性： Fe+5CO=Fe(CO) 5 ；除去 CO的化学方程式为 Cu(NH 3)2OOCCH 3+CO+NH 3=Cu(NH 3)3(CO)OOCCH 3。与 CO互为等电子体的分子为 _。配合物 Cu(NH 3)2OOCCH 3中不存在的的作用力是 _（填字母）。a.离子键b.金属键c.配位键d.极性共价键 Fe(CO)5在空气中燃烧的化学方程式为 4Fe(CO) 5

19、+13O22Fe2O3+20CO 2，Fe2O3的晶体类型是 _。铁的晶胞如图所示，若该晶体的密度是agcm-3，则两个最近的 Fe原子间的距离为 _cm（设 NA为阿伏伽德罗常数的值）。812【 2017新课标 2卷】我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H 3O) 3(NH 4)4Cl（用 R代表）。回答下列问题：（ 1）氮原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为_。（ 2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（ E1）。第二周期部分元素的 E1变化趋势如图（ a）所示，其中除氮元素外，其他元素的 E1自左而右依次增大的原因是

20、 _；氮元素的 E1呈现异常的原因是 _。（ 3）经 X射线衍射测得化合物 R的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。从结构角度分析， R中两种阳离子的相同之处为_，不同之处为 _。（填标号）A中心原子的杂化轨道类型B 中心原子的价层电子对数C立体结构D共价键类型n R中阴离子 N5 中的 键总数为 _个。分子中的大 键可用符号m表示，其中 m代表参与形成大 键的原子数， n代表参与形成大 键的电子数（如苯分子中的6大 键可表示为6 ），则N5 中的大 键应表示为 _。+图（ b）中虚线代表氢键，其表示式为( NH 4 )N-HCl 、_、_。9（ 4）R的晶体密度为 d gcm-3 ，其立方晶

21、胞参数为 anm，晶胞中含有 y个(N 5)6(H 3O) 3(NH 4)4Cl 单元，该单元的相对质量为M ，则 y的计算表达式为 _。2018 选修 3 期中专练1（ 15 分）（1）（1 分）；四面体形（ 1 分）（2）CO 或 N2（答案合理即可， 2 分）； sp 杂化（ 2 分）（3）Mn 2+的 3d 轨道电子排布为半充满状态较稳定（2 分）（4）Mg 2半径比 Ca2小，MgO 的晶格能比 CaO 大，MgCO 3 比 CaCO3 更易分解，因此 CaCO3 热分解温度较高（ 2 分）117 3（5）8（2 分）；8NA a3 1030g/cm3（3 分）2(1)M (1 分)

22、；3(2 分)；哑铃 (2 分)(2)X- 射线衍射仪 ( 1 分 );Sn-Sn键的键长长，键能小，故灰锡不稳定(2 分 )(3)正四面体 (1 分)；PCl3 和 PCl4-中磷原子的杂化方式均为sp3 杂化， PCl3 磷原子价层电子对中有一对孤电子对，PCl4-磷原子价层电子对中无孤电子对，孤电子对对皮键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力(2 分)a103 (提示： PCl4-和 PCl6 -之间的最短距离为立方体的体对角线的一半)；(各 2分)(提示：属于一个PCl5 晶胞的 PCl4-和 PCl5-各有一个 )3.【化学 选修 3物质结构与性质】 (15分，除标注外，每空 1

23、分)； NaAlMg10(2)sp32 3 N2 3C3CO2AlN(2 分) 原子晶体；4(2分)；(2分)(3)Al O(4)1键为铝原子、氯原子各提供一个电子形成的共价键， 2键为氯原子提供孤电子对、铝原子提供空轨道形成的配位键 (2分 )(5)17(2分)；小于4 1s22s22p63s23p63d84s2 HCNO 正四面体sp、sp2 154 熔融时能导电、熔点较高、3963硬度较大 C 84dNAcm【解析】 (1)Ni 为 28 号元素，原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2；在电解的总化学方程式 4CH22O2+ C(CH 24，涉及的元素有C、H、

24、O、N，元素=CHCN +2HO) CN的非金属越强，电负性数值越大，电负性由小到大的顺序为HCNO ，故答案为：1s22s22p63s23p6 3d84s2； HCNCH(3). sp2(4). 2， 4(5). CN-(6). N(7). 12(8). 8(9).r223(11). D(10). 2/3 (a +b )/(a+b)【解析】（ 1） Co 为 27 号元素 ，核外电子数为27，根据能量最低原理，其核外电子排布式为：1s 22s 22p 6 3s 23p 63d7 4s 2 ；正确答案 ： 1s 22s 2 2p63s 23p6 3d 74s 2。（ 2）酞菁钴中三种非金属原子

25、为C、 N、 H，同周期从左到右电负性增大，非金属性越强，所以电负性NCH ；分子中碳原子均形成3 个 键，没有孤对电子 ，杂化轨道数为3，碳原子的杂化轨道为sp 2 杂化 ；正确答案： NCH ； sp2。含有孤电子对N 与 Co 通过配位键结合形成配位键后，形成4 对共用电子对，1 号、 3 号 N 原子形成3对共用电子对为普通的共价键；2 号、 4 号 N 原子形成4 对共用电子对，与Co 原子通过配位键结合；正确答案： 2，4。（ 3）通过题意可知 ，该离子中的配位体为 CN-，形成配位键的原子为 N；正确答案 ： CN-； N。（ 4）假设黑色球是钴原子 ，以顶点钴原子为研究对象 ，

26、与之最近的钴原子位于面心 ，每个顶点 8 个晶胞共用，每个面心为 2 个晶胞共用，在该晶胞中与一个钴原子等距离且最近的钴原子的个数为38/2=12 ；与一个钴原子等距离且次近的氧原子有8 个；钴离子与跟它次近邻的氧离子之间距离为晶胞体对角线的一半，距离为r；钴的氧化物晶体中共含有钴原子81/8+6 1/2=4个，含有氧原子121/4+1=4 ，即晶胞223，钴的氧化物中含有 4 个 CoO ，体积为 4/3 （ a +b )4，晶胞的边长为 (2a+2b)，晶胞的体积为 (2a+2b)晶体中原子的空间利用率为4/3 （ a2+b2)4 /(2a+2b) 3=2/3 (a2+b2)/(a+b)

27、3；正确答案 ：12； 8 ；r ；(2/3 (a2+b2)/(a+b) 3。（ 5） CoO 2 重复结构单元中钴原子：氧原子数目之比用为1:2 ；有以下图像可知：A 中钴原子 ：氧原子 =1:（ 41/2 ）=1:2 ，符合； B 中钴原子 ：氧原子 =（ 1+4 1/4 ）:4=1 :2 ，符合； C 中钴原子 ：氧原子 =（ 4 1/4 ）:（ 41/2 ） =1 :2 ，符合； D中中钴原子 ：氧原子 =1 ：（ 41/4 ） =1:1 ，不符合；正确选项D。138、【答案】(1). 3s2 3p63d5(2). 2(3). Fe3+的电子排布为 Ar3d 5 ,3d 轨道为半充满状

28、态，比Fe2+电子排布 Ar3d 6 更稳定(4). BrSeAs(5). 共价键(6). 配位健(7). CO(8). 直线形(9).sp3(10). 12(11). 256/a 3p【解析】 （ 1）Fe 为 26 号元素， Fe3+的核外电子排布式为 Ar3d 5，最外层电子排布式为3s23p63d5；其核外共有 2种不同运动状态的电子；Fe3+的电子排布为 Ar3d 5， 3d 轨道为半充满状态，比Fe2+电子排布 Ar3d 6更稳定；（ 2） As、 Se、 Br 属于同一周期且原子序数逐渐增大，元素的非金属性逐渐增强，电负性逐渐增强，所以 3 种元素的电负性从大到小顺序为Br Se

29、 As；（ 3） Na3Co(NO2)6常用作检验 K+的试剂，在Co(NO2)6 3-中存在的化学键有共价键、配位键；（4）等电子体是指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或基团，与CN-互为等电子体的极性分子有CO；HCN 分子中心原子碳原子为 sp 杂化，分子的空间构型为直线型；（5） SiC 中 C 与 Si形成 4 个 键，为 sp3 杂化；以1 个 Si 为标准计算， 1 个 Si 通过 O连接 4 个 Si ，这 4 个 Si 又分别通过 O连有其他3 个 Si ，故每个 Si被 43=12 个最小环所共有；（ 6）已知 Cu 的晶胞结构如图， 为面心立方， 每个晶胞含有Cu 个数为 8 +6 =4，棱长为 acm，则晶胞的体积 V=a3cm3，又知 Cu 的密度为 pg/cm 3，则 pg/cm 3=，故 NA=。9选做题 A 共 12 分。每空 2