物质结构与性质专项训练.doc

物质结构与性质专项
1、已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期。A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常具有的一种有害气体，A、B二种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂。E有“生物金属”之称，E离子和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所相应的元素符号表达）
（1）E的基态原子的外围电子排布式为 。
（2）下列叙述对的的是 。（填字母）
a．M与水分子间能形成氢键，N是非极性分子
b．M和二氧化碳分子中的中心原子均采用sp2杂化
c．N分子中具有6个键和1个键
d．BD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（3）E的一种氧化物Q，其晶胞结构如右上图所示，则Q的化学式为 ，该晶体中氧的配位数为 。（4）电镀厂排放的废水中常具有剧毒的BC离子，可在Q的催化下，先用NaClO将 BC氧化成BCD，再在酸性条件下BCD继续被NaClO氧化成C2和BD2。
① A、B、C、D四种元素的电负性由小到大的顺序为 。
② 与BCD互为等电子体的分子、离子的化学式依次为 、 （各写1种）。
③ 上述反映中后一步反映的离子方程式是 。
（5）在浓的ECl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为ECl3·6H20的绿色晶体，该晶体中两舞更体的物质的量之比为1：5，则该配离子的化学式为 。
2、现有A、B、C、D四种短周期元素：A元素原子的M层上有2对成对电子；B元素原子的核外各种形状的原子轨道上电子数都相同；C元素原子L层上有三个未成对电子且自旋方向相同；D元素最高正价为+7价。
（1）元素A的原子最外层共有 种不同运动状态的电子。元素B的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是 。
（2）元素C与氢元素形成一种离子，写出该微粒的电子式 （用元素符号表达）。
（3）元素D与元素A相比，非金属性较强的是 （用元素符号表达），下列表述中能证明这一事实的是_____。
a．常温下D的单质和A的单质状态不同 b．D的氢化物比A的氢化物稳定
c．一定条件下D和A的单质都能与氢氧化钠溶液反映
请用化学方程式表达D和A非金属性强弱的另一种判断方法：_______________________________________
（4）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。A、B、C、D四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是 ，理由是_______________ _____ 。
3、下表为元素周期表中第四周期的部分元素（从左到右按原子序数递增排列），根据规定回答下列各小题：
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
⑴ 以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有 （填元素名称）。
⑵根据元素原子的外围电子排布的特性，可将元素周期表提成五个区域：s区、p区、d区、ds区和f区，以上十二种元素分别属于s区、d区和ds区，则属于s区的元素有 种，属于d区的元素有 种。
⑶试比较：第一电离能I1(Cr) I1(Co)（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）；晶格能U(FeO) U(NaCl)（FeO与NaCl的晶胞结构相似）。
⑷钇钡铜氧是一种新型节能高温超导体，其晶胞结构如右图所示，研究发现，此高温超导体中的Cu元素有两种价态，分别为＋2价和＋3价，Y元素的化合价为＋3价，Ba元素的化合价为＋2价。
①该物质的化学式为： 。②该物质中Cu2+与Cu3+的原子个数比为： 。
⑸现有含钛的两种颜色的晶体，Ti3＋的配位数均为6，一种为紫色，一种为绿色，相关实验证明，两种晶体的组成皆为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：
a．分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液；b．分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液，均产生白色沉淀；
c．沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反映得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反映得到沉淀质量的2/3。
试推断紫色晶体的化学式为 。
4、A、B、C、D是原子序数依次递增的短周期元素，四种元素的质子数之和小于23。
A元素原子的电子总数等于其基态原子的电子层数。B元素原子的价电子结构为。C元素的第一电离能在同族元素中最大，并且高于同周期左右相邻的元素，但其单质的熔点却低于同周期左右相邻元素的单质。D的电负性大于C。
（1）B、C、D分别是 、 、 ；

（2）C、D分别与A形成的最简朴分子中，稳定性较高的是 （填化学式）分子；该分子再与A+结合
成离子时，ACA键的键角会发生改变，其因素是 。
（3）BD2分子的晶体结构为密堆积，则每个BD2分子周边紧邻的分子有 个；
（4）上图为B元素的某种单质晶体X的晶胞，其中具有 个B原子，该晶体
（填“形成”或“没有形成”）最密堆积结构，因素是 。试分析比较晶体X与晶体BD2的熔点 。
5、已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第一长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们所形成化合物的分子式是XY4。试回答：
(1)X元素的原子基态时电子排布式为 ；Y元素原子最外层电子的轨道表达式为 。
(2)若X、Y两元素电负性分别为1.8和3.0，则XY4中X与Y之间的化学键为 (填“共价键”或“离子键”)。
(3)该化合物的空间结构为 ，中心原子的杂化类型为 ，分子为 (填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)该化合物在常温下为液体，该化合物中分子间作用力是 。
(5)该化合物的沸点与SiCl4比较， (填化学式)的较高，因素是 。
6、根据下列某些短周期元素中元素性质的有关句回答问题。

①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
原子半径/10-10m
0.37
1.86
0.74
1.43
0.77
1.10
0.99
1.52
0.75
0.71
最高价态
+1
+1

+3
+4
+5
+7
+1
+5

最低价态
-1

-2

-4
-3
-1

-3
-1
（1）元素①、②和⑧的第一电离能由大到小的顺序是 （填元素符号）；元素③、⑥和⑨的氢化物中沸点由高到低的顺序是 （填化学式）。
（2）元素⑤、⑥和⑦的某两种元素形成的化合物中，每个原子都 满足最外层为8电子稳定结构的物质有__________（写化学式）。
（3）某元素R的原子半径为1.02×10-10m，它与钠形成Na2R2,其电子式是 （R用元素符号表达）。
（4）元素①和⑨形成阳离子，其结构式为_________，其中心原子以_____杂化轨道成键。
（5）元素⑤的原子基态电子排布式为____________。
（6）元素②和⑦形成晶体的部分结构可用下图中的______来表达（填序号）。

7、现有部分前四周期元素的性质或原子结构如下表：
元素编号
元素性质或原子结构
A
第三周期中的半导体材科
B
L层s电子数比p电子数少l
C
地壳中含量最高的元素
D
第三周期主族元素中其第一电离能最大
E
第四周期中未成对电子数最多
（ 1）写出元素E基态原子的电子排布式： 。
（2）B单质分子中，具有 个键和 个键，元素B的气态氢化的空间构型为 。
（3）A、B、C第一电离由大到小的顺序为（用元素符号表达）： ；
（4）C单质的熔点 A单质的熔点（填“高于”或“低于”），其因素是：
。
8、下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表相应的元素。
①

②

③

④

⑤

⑥
⑦

⑧

⑨
⑩

请回答下列问题：
（1）表中属于d区的元素是 （填编号）。
（2）科学发现，②、④、⑨三种元素的原子形成的晶体具有超导性，其晶胞的结构特点如右图（图中②、④、⑨分别位于晶胞的体心、顶点、面心），则该化合物的化学式为
（用相应的元素符号表达）。
（3）元素②的一种氢化物是重要的化工原料，
常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水
平的标志。有关该氢化物分子的说法对的的是 。
A．分子中具有氢键 B．属于非极性分子
C．具有4个σ键和1个π键 D．该氢化物分子中，②原子采用sp2杂化
电离能I(eV)
A
B
C
D
E
F
I1
11.3
14.5
13.6
5.2
7.6
6.0
I2
24.4
29.6
35.1
49.3
15.0
18.8
I3
47.9
47.4
54.9
71.6
80.1
28.4
I4
64.5
77.5
77.4
98.9
109.2
112.0
I5
392.1
97.9
113.9
138.3
141.3
153.7
（4）某元素的特性电子排布式为nsnnpn+1，该元素原子的核外最外层电子的孤对电子数为 ；该元素与元素①形成的分子X构形为 ；X在①与③形成的分子Y中的溶解度很大，其重要因素是 。
（5）下表为原子序数依次增大的短周期元素A~F的第一到第五电离能数据。

请回答：表中的金属元素是 （填字母），其中化合价为+3价的是 （填字母）；若A、B、C依次为同周期相邻元素，表中显示B比A和C的第一电离能都略大，其因素是
。
9、有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素，原子序数E＜Q＜T＜X＜Z。E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，且I1(E)＜I1(T)＜I1(Q)，其中基态Q原子的2p轨道处在半充满状态，且QT2＋与ET2互为等电子体。X为周期表前四周期中电负性最小的元素，Z的原子序数为28。
请回答下列问题（答题时如需表达具体元素，请用相应的元素符号）：
⑴ 写出QT2＋的电子式 、基态Z原子的核外电子排布式 。
⑵ Q的简朴氢化物极易溶于T的简朴氢化物，其重要因素有 等两种。
⑶ 化合物甲由T、X两元素组成，其晶胞如图1，甲的化学式为 。
⑷化合物乙的晶胞如图2，乙由E、Q两元素组成，硬度超过金刚石。
①乙的晶体类型为 ，其硬度超过金刚石的因素是 。
②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为 。
→T
→X
图1
图2
→Q
→E

10、美国《科学》杂志评出的2023年十大科学突破之一是石墨烯的研究和应用方面的突破。石墨烯具有原子级的厚度、优异的电学性能、杰出的化学稳定性和热力学稳定性。制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。石墨烯的球棍模型及分子结构示意图如右：
（1）下列有关石墨烯说法对的的是 　。
A．石墨烯的结构与金刚石相似 B．石墨烯分子中所有原子可以处在同一平面
C．12g石墨烯含σ键数为NA D．从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用
（2）化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一，催化剂为金、铜、钴等金属或合金，含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。
①钴原子在基态时，核外电子排布式为： 。
②乙醇沸点比氯乙烷高，重要因素是 。
③右图是金与铜形成的金属互化物合金，它的化学式可表达为： 。
④含碳源中属于非极性分子的是 （a．甲烷 b．乙炔 c．苯 d．乙醇）
⑤酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图，酞菁分子中氮原子采用的杂化方式有： ；酞菁铜分子中心离子的配位数为： 。

答案:
1、（1）3d2阶段4s2 （2）ad（3）TiO2）3（4）① H<C<N<O ② CO2（N2O）、SCN等③ 2CNO +2H+3ClO=N2↑+2CO2↑+3C1+H2O（5）[TiCl（H2O）5]
2、（1）6， ； （2） ； （3）Cl， b，Cl2+H2S=2HCl+S。；
（4）H2CO3； 弱酸性或非氧化性酸(合理即给分)。
3、⑴K、Cr、Mn ⑵2、8 ⑶＜ 、 ＞ ⑸①YBa2Cu3O7 ②Cu2+:Cu3+=2:1
⑹[ Ti（6H2O）]Cl3
4、C、N、O（或碳、氮、氧）（2）H2O（1分）；H2O呈V形（键角约104.5°），H2O与H′形成配位键后，氧原子上的孤对电子由两对变为一对，H—O——H的键角变大，H3O+呈三角锥形（或用杂化轨道理解释） （3）12 （4）8；没有形成；金刚石中每个碳原子以四个共价单键对称的与相邻的4个碳原子结合，C—C—C夹角为109°28′，形成空间网状结构（或答共价键具有方向性和饱和性）；金刚石晶体是原子晶体，由固态转变为液态过程中要破坏共价键，所以熔点较高，干冰是分子晶体，由固态转变成液态过程中只破坏范德华力，所以熔点较低。
5、(1)ls22s22p63s23p63d104s24p2 (2) 共价键 (3) 正四周体形 sp3杂化 非极性分子 (4) 范德华力 (5) GeCl4 两者结构相似，GeCl4相对分子质量大，分子间作用力强，沸点高。
6、(1)H、Li、Na； H2O、NH3、PH3 ；(2) CCl4、PCl3
Na+[ S S ]2－Na+
(3)

(4) SP3 ；(5)1S22S22P2 (6)A
7、（1）ls22s22p63s23p63d54s1 （2）1 2 ，三角锥形 （3）N>O>Si
（4）低于 C12晶体属于分子晶体，Si晶体属于原子晶体，原子晶体中原子之间以很强的共价键结合，而分子晶体中分子间以较弱的分子间作用力结合，因而原子晶体的熔点比分子晶体的熔点高。
8、（1）⑨ （2）MgCNi3或CMgNi3 （3）B D （4）1；三角锥形；X和Y都是极性分子（且能形成氢键），根据相似相溶原理，极性分子易溶于极性溶剂中。
（5）D E F；F；B的np轨道上的电子半满，能量比A和C低，第一电离能比A和C大
9、⑴ 1s22s22p63s23p63d84s2
⑵ 这两种氢化物均为极性分子、互相之间能形成氢键 ⑶ KO2
⑷ ①原子晶体 C－N键的键长小于C－C键，键能大于C－C键 ② sp3
10、（1）BD（2）①[Ar]3d74s2 ②乙醇分子间可形成氢键，而氯乙烷分子间无氢键；③Cu3 Au或Au Cu3 ④a、b、c）⑤sp3和sp2；2