選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專項(xiàng)練習(xí)

1、物質(zhì)結(jié)構(gòu)專項(xiàng)練習(xí)1、人類在使用金屬的歷史進(jìn)程中，經(jīng)歷了銅、鐵、鋁之后，第四種將被廣泛應(yīng)用的金屬被科學(xué)家預(yù)測是鈦(Ti) ，它被譽(yù)為 “未來世紀(jì)的金屬 ”。試回答下列問題：(1) Ti 元素在元素周期表中的位置是第周期， 第族；其基態(tài)原子的價(jià)電子層排布為 ；(2) 在 Ti 的化合物中， 可以呈現(xiàn) +2、+3、+4 三種化合價(jià)， 其中以 +4 價(jià)的 Ti 最為穩(wěn)定； 偏鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好， 介電常數(shù)高， 在小型變壓器、 話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，它的化學(xué)式是 ；另一種為綠色，但相已知 Ti 3+可形成配位數(shù)為 6 的配合物。現(xiàn)有含鈦的兩種顏色的晶體，一種為紫色，

2、關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，兩種晶體的組成皆為TiCl 3·6H2O。為測定這兩種晶體的化學(xué)式，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：a分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測溶液b分別往待測溶液中滴入 AgNO 3 溶液，均產(chǎn)生白色沉淀； c沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀，經(jīng)洗滌干燥后稱量，發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液與AgNO 3溶液反應(yīng)得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體的水溶液與 AgNO 3 溶液反應(yīng)得到的沉淀質(zhì)量的 2/3。則綠色晶體配合物的化學(xué)式為 ，綠色晶體中含有的化學(xué)鍵類型是。2、Al 和 Si、Ge和 As 在元素周期表金屬和非金屬過渡位置上， 在其單質(zhì)和化合物在建筑業(yè)、 電子工業(yè)和石 油化工等方面應(yīng)用廣泛。請回答

3、下列問題：(1) As 的價(jià)層電子構(gòu)型為(2) AlCl 3 是化工生產(chǎn)中的常用催化劑， 熔點(diǎn)為 192.6，熔融狀態(tài)以二聚體 A12C16形式存在， 其中鋁原子 與氯原子的成鍵類型是(3 )超高導(dǎo)熱絕緣耐高溫納米氮化鋁( AlN )在絕緣材料中的應(yīng)用廣泛， AlN 晶體與金剛石類似，每個(gè) Al 原子與個(gè) N 原子相連，與同一個(gè) Al 原子相連的 N 原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為。在四大晶體類型中， AlN 屬 于 晶體。(4)Si 和 C 同主族， Si、C和 O成鍵情況如下：在 C和O 之間可以形成雙鍵形成 CO 2分子，而 Si和 O則不能和碳那樣形成有限分子原因是(5)SiCl 4(l )常用

4、作煙霧劑，原因 Si 存在 3d軌道，能同 H2O(l)配位而劇烈水解，在潮濕的空氣中發(fā)煙， 試用化學(xué)方程式表示其原理3、納米技術(shù)制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應(yīng)用到社會生活和高科技領(lǐng)域。A 和 B 的單質(zhì)單位質(zhì)量的燃燒熱大，可用作燃料。已知A 和 B 為短周期元素，其原子的第一至第四電離 能如下表所示：電離能 (kJ/mol)I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷 B 的核外電子排布如右圖所示， 該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了 。3p2p1s根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論，預(yù)測 A 和氯元素形成的簡單分子空間構(gòu)型為 已知

5、金剛石中的 CC 的鍵長為 154.45pm， C60中 CC 鍵長為 145140pm，有同學(xué)據(jù)此認(rèn)為 C60的熔點(diǎn)高于金剛石，你認(rèn)為是否正確并闡述理由 。 科學(xué)家把 C60 和 K 摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物，其晶胞如圖所示，該 物質(zhì)在低溫時(shí)是一種超導(dǎo)體。該物質(zhì)的 K 原子和 C60 分子的個(gè)數(shù)比為繼 C60 后，科學(xué)家又合成了 Si60、N60， C、Si、N 原子電負(fù)性由大到小的順序 是。Si60分子中每個(gè)硅原子只跟相鄰的 3 個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵， 且每個(gè)硅原子最外層都滿足 8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則 Si60 分子中 鍵的數(shù)目為 。4、A、B、C、D四種元素處于同一周期，在同族元素中

6、，A 的氣態(tài)氯化物的沸點(diǎn)最高， B的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性在同周期中是最強(qiáng)的， C的電負(fù)性介于 A、B之間，D 與B相鄰。（1）C 的原子的價(jià)電子排布式為 。（2）A、B、C 三種元素原子的第一電離能由大到小的順序是（寫元素符號） 。（3）B 的單質(zhì)分子中存在 個(gè) 鍵。（4）D 和 B 形成一種超硬、耐磨、耐高溫的新型化合物，該化合物屬于 晶體，其硬度比金剛石 填（ “太”或 “小”）。（5）A 的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)在同族中最高的原因是 。5今有位于元素周期表短周期中 X 、Y 、Z 三種元素。已知： 三者原子序數(shù)之和為 25；元素 Y 的原 子價(jià)電子排布為 ns2npn+2 X 和 Y

7、 在不同條件下可形成 X2Y 和 X2Y 2兩種固態(tài)化合物， Y 和 Z 在不同條件下 可形成 ZY 和 ZY 2兩種氣態(tài)化合物；元素 Z 的硫化物與元素 Z 的氯化物，常溫下均為液態(tài)，且二者的相 對分子質(zhì)量之比為 38： 77。據(jù)此填寫下列空白：（1）寫出元素符號： X；Y； Z。晶體，根據(jù)原子軌道重疊方（2）X2Y2 屬于晶體，構(gòu)成晶體的微粒是 （填微粒符號）（3）Z 的硫化物的分子空間構(gòu)型是，ZY 2形成的晶體屬于式的不同， Z 的氯化物分子中含有的共價(jià)鍵種類及數(shù)目是。6、下圖是 Na、Cu、Si、H、C、N 等元素單質(zhì)的熔點(diǎn)高低的順序，其中c、d 均是熱和電的良導(dǎo)體。（1）請寫出上圖中

8、 b 單質(zhì)對應(yīng)元素原子的電子排布式 。（2）單質(zhì) a、f 對應(yīng)的元素以原子個(gè)數(shù)比 1：1 形成的分子（相同條件下對 H2的相對密度為 13）中含個(gè) 鍵和 個(gè)鍵。（3）a與 b的元素形成的 10個(gè)電子中性分子 X 的空 間構(gòu)型為 。（4）右圖是上述六種元素中的一種元素形成的含氧酸 的結(jié)構(gòu)：請簡要說明該物質(zhì)易溶于水的原因7、有 A、B、C、D、E五種元素，其中 A、B、C屬于同一周期， A 原子 最外層 p 能級的電子數(shù)等于次外層的電子數(shù)總數(shù)； B 原子最外層中有兩個(gè) 不成對的電子； D、E 原子核內(nèi)各自的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等；B 元素可分別與A、C、D、E生成 RB2型化合物，并知在 DB2和 E

9、B2中，D與 B的質(zhì)量比為 7：8；E與 B的質(zhì)量比為 1：1。試回答：（1）寫出 D 原子的電子排布式。（2）用電子式表示 AE 2 的形成過程。（3）B 、C 兩元素的第一電離能較大的元素是：（填寫元素符號）。（4）C 的單質(zhì)中 鍵的數(shù)目為，B 、D 兩元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性大小關(guān)系為：>（ 填寫化學(xué)式）。8 下表是元素周期的一部分，其中所列字母分別代表某一元素。abcdefghj請根據(jù)表中所列元素，回答下列問題：（1）基態(tài)原子的價(jià)電子層中，未成對電子數(shù)最多的元素是（填寫表中字母）；寫出其價(jià)電子的軌道表示式 ；當(dāng)此元素的原子與 a 元素的原子形成簡單的分子時(shí)，該元素的原子以形式雜化

10、，所形成簡單分子的立體構(gòu)型為 ，該分子為 分子（填 “極性”或“非極性 ”）。（2）寫出 j 元素基態(tài)原子的電子排布式；d、g、j 分別與 a 形成化合物，推斷所形成的化合物沸點(diǎn)由高到低的排列順序?yàn)椋ㄌ罨瘜W(xué)式）。（3）可用來組成酸、堿、鹽三類物質(zhì)至少需要的元素有（填寫表中字母）； e、f 單質(zhì)及 ef合金中硬度由大到小的順序?yàn)椋ㄌ顚懨Q）9、下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。ABCDE試回答下列問題：（ 1）請寫出元素 D 的基態(tài)原子電子排布式（2） D、 E 兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：元素DE電離能1 /kJ m·olI1717759I215091

11、561I332482957比較兩元素的 I 2、I 3 可知，氣態(tài) D2再失去一個(gè)電子比氣態(tài)E2再失去一個(gè)電子難。對此，你的解釋3） C 在空氣中燃燒產(chǎn)物的分子構(gòu)型為，與其互為等電子體的單質(zhì)的分子式為10 下表為周期表的一部分，其中的編號代表對應(yīng)的元素。請回答下列問題：（1）表中屬于 ds區(qū)的元素是（填編號 ）。（2）表中元素的 2個(gè)原子與元素的 2個(gè)原子形成的分子中元素的雜化類型是 ；和形成的常見化合物的化學(xué)鍵類型是 。（3）元素的外圍電子排布式為 ，該元素原子中未成對電子數(shù)為 。（4）在周期表中位于對角線的元素的性質(zhì)也有一定的相似性。試寫出元素的氫氧化物與 NaOH 溶液反應(yīng)的 化學(xué)方程式

12、： .11、聚合鐵 （簡稱 PFS），化學(xué)式為： Fe2（OH）n（SO4）3-n/2m，（n<5n<10） ?，F(xiàn)代污水處理工藝中常利用 PFS在水 體中形成絮狀物，以吸附重金屬離子。（1） PFS 中鐵顯價(jià)，鐵原子的電子排布式是 。 O元素的第一電離能 N 元素的第一電離能 (填“大于”或“小于”)，原因是 與 H+以配位鍵結(jié)合成 H 3O+的立體結(jié)構(gòu)為(2) 水在不同的溫度和壓力條件下可以形成 11 種不同結(jié)構(gòu)的晶體，密度從比水輕的0.92g/cm3 到約為水的一倍半。冰是人們迄今已知的由一種簡單分子堆積出結(jié)構(gòu)花樣最 多的化合物。其中冰 的晶體結(jié)構(gòu)為一個(gè)如右圖所示的立方晶胞，每

13、個(gè)水分子可與 周圍 個(gè)水分子以氫鍵結(jié)合，晶體中， 1mol 水可形成 mol 氫鍵。金紅石或鈦鐵礦與焦炭混合，通人氯氣并加熱制得TiCl 4：，將 TiCl 4 蒸餾并提純， 在氬氣保護(hù)下與鎂共熱得到鈦：MgCl 2 和過量Mg 用稀鹽酸溶解后得海綿狀鈦，再在真空熔化鑄成鈦錠。 請回答下列問題：(1)Ti 元素在元素周期表中的位置是 ，鈦原子的基態(tài)電子排布式為 。 (2) 已知 Ti 3+可形成配位數(shù)為 6 的配合物。現(xiàn)有鈦的兩種顏色的配合物，一種為紫色，另一種為綠色，相關(guān) 實(shí)驗(yàn)證明，兩種物質(zhì)的組成皆為 TiCl 36H2O。為測定這兩種配合物的成鍵情況，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)： a分別取等質(zhì)量的兩種

14、物質(zhì)的樣品配成待測溶液；b分別往待測溶液中滴人過量的 AgNO 3 溶液并充分反應(yīng)，均產(chǎn)生白色沉淀； c測定沉淀質(zhì)量并比較，發(fā)現(xiàn)由原綠色物質(zhì)得到沉淀的質(zhì)量是由原紫色物質(zhì)得到沉 淀的質(zhì)量的 2/3 則原綠色配合物的配離子的化學(xué)式為(3)TiCl 4 在常溫下是無色液體，在水或潮濕空氣中易水解而冒白煙。則 或“離子 ”晶)體。 13過渡金屬元素氧化物的應(yīng)用研究是目前科學(xué)研究的前沿之一，試回答下列問題：2007 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)為法國科學(xué)家阿爾貝 ·費(fèi)爾和德國科學(xué)家彼得 ·格林貝格 爾共同獲得， 以表彰他們在巨磁電阻效應(yīng)( CMR 效應(yīng))研究方面的成就。某鈣鈦型 復(fù)合氧化物(如右

15、圖)，以 A 原子為晶胞的頂點(diǎn)， A 位可以是 Ca、Sr、 Ba 或 Pb， 當(dāng) B 位是 V 、Cr 、 Mn 、Fe 時(shí)，這種化合物具有 CMR 效應(yīng)。 用 A 、B 、O 表示這類特殊晶體的化學(xué)式：。已知 La 為 +3 價(jià)，當(dāng)被鈣等二價(jià)元素 A 替代時(shí)，可形成復(fù)合鈣鈦礦化合物 La1-xAxMnO3, (x < 0.1) ，此時(shí)一部分錳轉(zhuǎn)變?yōu)?+4價(jià)。導(dǎo)致材料在某一溫度附近有反鐵磁 變及金屬 -半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變，則 La1-xA xMnO 3 中三價(jià)錳與四價(jià)錳的物質(zhì)的量之比為： 數(shù)式表示) 下列有關(guān)說法正確的是 。 A 鑭、錳、氧分別位于周期表f、d、p 區(qū)B 氧的第一電離能比氮的

16、第一電離能大C錳的電負(fù)性為 1.59 ， Cr 的電負(fù)性為 1.66，說明錳的金屬性比鉻強(qiáng)TiCl 4 屬于(填“原子 ”、“分子”-鐵磁、鐵磁 -順磁轉(zhuǎn)。(用含 x 的代(3) 已知下列元素的電負(fù)性數(shù)據(jù)： H ： 2.1, O：3.5, F： 4.0。 OF2 與水的立體結(jié)構(gòu) 相似，但水分子的極性比 OF2強(qiáng)得多，其原因有： OF2 中氧原子上有兩對孤對電子， 抵消了 F O 鍵中共用電子對偏向 F 而產(chǎn)生的極性；從電負(fù)性上看， 12鈦呈銀白色，因它堅(jiān)硬、強(qiáng)度大、耐熱、密度小，被稱為高技術(shù)金屬。目前生產(chǎn)鈦采用氯化法，即將參考答案221、（1）四（1分） B （1 分） 3d24S2（2分）

17、（2）BaTiO 3（2分） TiCl（H 2O）5Cl 2·H2O（2 分） 共價(jià)鍵，配位鍵， 離子鍵 （2 分 ）232、（l） 4s24p3（ l 分） （2）共價(jià)鍵（或 鍵） （l 分） （3） 4 （l 分）正四面體（ l 分）原子（ 2分） （4） Si 一 0 大于 C-O 的鍵，C=O 的鍵能大于 Si=O的鍵能，所以 Si和 O成單鍵，而 C和 O以雙鍵形成穩(wěn)定分子 （ 2 分）（5）SiCl 4（l） + 3H 2O （l） = H2SiO3 （s） + 4HCl（aq） （ 2 分）3、 能量最低原理 直線型 不正確C60 是分子晶體，熔化時(shí)不需破壞化學(xué)鍵31

18、N>C>Si304、（1）2s 2p （2分）（ 2）F N O（1分）（ 3） 2（ 1分）（ 4）原子 （1分） 大（1分）（5）HF 分子之間可以形成氫鍵從而使熔沸點(diǎn)升高。5、（ 1） Na； O； C（ 2）離子 Na+ O22-（3）直線型 分子 4 個(gè) 鍵（每空 1 分）6、（ 1）1s22s22p3（2分）（ 2）3 2 （各 1分） （3）三角錐形（ 2分）（4）HNO 3是極性分子，易溶于極性的水中； HNO 3分子中的 OH 易與水分子之間形成氫鍵（ 2 分）7、（1）1s22s22p63s23p2（2）（3）N（4） 2，H 2O， SiH 4（每空 1 分）8、（ 1） c（ 1分）（ 1分） sp3 （1分） 三角錐形（ 1分） 極性（1分）（2）Se 1s22s22p63s23p63d104s24p4（ 1分） H 2O>H 2Se>H2S（1分）（3）acd（ 1 分）鎂鋁合金 >鋁>鎂（1 分）9、（ 1）1s22s22p63s23p63d54s2 （2 分） （2） Mn2+的 3d 軌道電子排布為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定（2 分）（3） V 型 （2分） O3 （2 分）5110、（1） （2 分） （2）s