下载文档原格式
物质结构（选修）练习卷
1．碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途．请回答下列问题：
（1）基态碳原子核外电子有__种空间运动状态，其价电子排布图为__．
（2）光气的分子式为COCl2，又称碳酰氯，是一种重要的含碳化合物，判断其分子立体构型为__，其碳原子杂化轨道类型为_____杂化．
（3）碳酸盐在一定温度下会发生分解，实验证明碳酸盐的阳离子不同，分解温度不同，如下表所示：
试解释为什么随着阳离子半径的增大，碳酸盐的分解温度逐步升高？。______________
（4）碳的一种同素异形体﹣﹣C60，又名足球烯，是一种高度对称的球碳分子．立方烷（分子式：C8H8结构是
立方体：是比C60约早20年合成出的一种对称型烃类分子，而现如今已合成出一种立方烷与C60的复合型分子晶体，该晶体的晶胞结构如图所示，立方烷分子填充在原C60晶体的分子间八面体空隙中．则该复合型分子晶体的组成用二者的分子式可表示为__。
（5）碳的另一种同素异形体——石墨，其晶体结构如图所示，则石墨晶胞含碳原子个数为__个．已知石墨的密度为ρg·cm﹣3，C﹣C键长为rcm，阿伏加德罗常数的值为N A，计算石墨晶体的层间距为__cm．
（6）金刚石和石墨的物理性质差异很大，其中：熔点较高的是___________，试从结构分析___________；硬度大的是___________，其结构原因是___________。
【答案】 4 平面三角形sp2碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，金属氧化物的晶格能越大，对
应的碳酸盐就越容易分解C8H8·C60 4 石墨石墨为混合型晶体，金刚石为原子晶体，二者熔点均取决于碳碳共价键，前者键长短，则熔点高金刚石石墨硬度取决于分子间作用力，而金刚石取决于碳碳共价键
2．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析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6]4-，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______；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)。学/*科-网
（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_______。
【答案】1s22s22p63s23p63d74s2N>C>H sp22，4 CN-N 12 8 r 2π/3×(a2+b2)/(a+b)3D
3．黄铜矿是一种重要的化工原料，主要成分是CuFeS2，另外还有少量的氧化铝、二氧化硅及水分，通过化学工艺可获得许多化工产品。
（1）铜元素位于元素周期表中_________(填写周期、族)；基态Fe原子的价层电子轨道表达式为_____；
（2）硫位于第VIA 族，该族元素氢化物沸点由低到高的顺序及原因是_________(必要化学用语及文字简答)。
（3）基态氮原子的第一电离能大于氧原子的第一电离能的原因是__________。
（4）由铝和氯元素组成的化合物熔点190℃、在熔融态不导电；该化合物易升华，其蒸气密度是相同条件下氢气的133.5倍。请写出其蒸气分子的结构式______________(如有配位键，请用“→”表示)。（5）黄铜矿在空气中高温灼烧可以得到固体混合物和废气,固体混合物中有X和Y两化合物。固体化合物X的晶胞模型如图甲所示：
℃化合物X的化学式：___________；
℃废气中SO2经催化氧化生成SO3，SO3分子中硫原子杂化方式为___________；SO3分子空间构型是___________。
（6）黄铜矿高温灼烧得到的另一固体化合物Y的晶胞模型如图乙，已知丫晶体密度为ρg/cm3，则Y 晶体中晶胞边长是_____cm。
【答案】第4周期第℃B 该族氢化物沸点由低到高的顺序为H2S、H2Se、H2Te、H2O，H2S、H2Se、H2Te因相对分子质量逐渐增大，分子间作用力增大，沸点升高；而H2O分子之间因形成的氢键大于分子间作用力，沸点更高（合理答案均计分）N原子2P轨道处于半充满，原子稳定，而O原子2P轨道需
失去一个电子才能达到半充满的稳定状态（合理答案均计分）Cu2S sp2平面三
角形
4．现有A、B、C、D、E五种元素，他们性质如下：
请回答如下问题：
（1）基态E原子有________个未成对电子，二价E离子的核外电子排布式为________。
（2）A2D分子中D原子的杂化类型是________，D的氧化物DO3分子空间构型为________。
（3）CA3极易溶于水，其原因主要是________，试判断CA3溶于水后，形成CA3· H2O的合理结构：______(填字母代号)，推理依据是______。
（4）在ESO4溶液中滴入过量氨水，形成配合物的颜色为_______，反应的离子方程式为______。
（5）ZnD的晶胞结构如图1所示，在ZnD晶胞中，D2－的配位数为________。
（6）E与金形成的金属互化物结构如图2所示，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为________(用含a、N A的代数式表示)g· cm－3。
【答案】 1 1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9sp3杂化平面正三角形氨分子与水分子间形成氢键 b 一水合氨电
离产生铵根离子和氢氧根离子深蓝色Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O 4
5．硼、砷、锑的化合物用途非常广泛。回答下列问题：
（1）基态砷原子的价电子轨道表达式（电子排布图）为_______________，其未成对电子所在原子的轨道轮廓图形为____________________。
（2）B4C的熔点为2350 ℃、沸点为3500 ℃，说明它属于____________晶体，AsF3的沸点（60.4℃）比SbF3的沸点（376℃）低，其原因是____________________________________。
（3）已知反应：(CH3)3C—F+SbF6→(CH3)3CSbF6，该反应可生成(CH3)3C+，其碳正离子中碳原子杂化方式有____________________________________。
（4）与BF3互为等电子体的分子和离子分别为_______________（各举1例）；已知分子中的大π键可用符号n
m
