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．

（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r cm，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______________g•cm-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。

①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________。

②LiBH4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。

①LiH中，离子半径Li+_______H-(填“＞”、“=”或“＜”)．②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：

M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___________g·cm-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=0．566nm，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①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②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2n2—1，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O＞N＞C
B．一个乙烯分子含2个π键和4个σ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Al＞Mg＞Na
（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)4]SO4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_________________。

(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：

①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(df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png，0，df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png)；C为(df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png，df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png，0)。则D原子的坐标参数为________。

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a＝565.76 pm，其密度为________g·cm－3(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)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。

②在[Ni(NH3)6]2＋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________。

③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：ICu＝1 958 kJ·mol－1、INi＝1 753 kJ·mol－1，ICu>INi的原因是___________________。

(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。

②若合金的密度为d g·cm－3，晶胞参数a＝________nm。

10、3．(2016·全国卷Ⅲ)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ρ g·cm－3，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MGag·mol－1和MAsg·mol－1，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：

①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。

②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有两种同素异形体，其中沸点高的是________(填分子式)，原因是________；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。

(3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E，E的立体构型为________，中心原子的杂化轨道类型为________。

(4)化合物D2A的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为________。

(5)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566 nm，F的化学式为________；晶胞中A原子的配位数为________；列式计算晶体F的密度(g·cm－

3)________。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/de1857abdf88d0d233d4b14e852458fb760b3863.html