物质结构与性质
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物质结构与性质1. 已知A、B、C、D都是短周期元素,它们的原子半径大小为B>C>D>A。
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原子有2个未成对电子。
A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体。
E的硫酸盐溶液是制备波尔多液的原料之一。
回答下列问题(用元素符号或化学式表示)。
(1)M分子中B原子轨道的杂化类型为,1mol M中含有σ键的数目为。
(2)化合物CA3的沸点比化合物BA4的高,其主要原因是。
互为等电子体的C3-的结构式。
(3)写出与BD(4)E+的核外电子排布式为,图12是E的某种氧化物的晶胞结构示意图,氧的配位数为。
(5)向E的硫酸盐溶液中通入过量的CA3,写出该反应的离子方程式:。
2. 顺铂是美国教授B Rosenberg等人于1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物,它的化学式为Pt(NH3)2Cl2。
(1)与NH3互为等电子体的分子、离子有、(各举一例)。
(2)碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,是第二代铂族抗癌药物,其他毒副作用低于顺铂。
碳铂的结构如下图:碳铂中含有的作用力有(填字母)。
A.极性共价键B.非极性共价键C.配位键D.离子键E.金属键F.σ键G.π键(3)碳铂中C原子的杂化方式有。
(4)铂(Pt)单质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。
晶胞中铂(Pt)原子的配位数为。
Ⅱ.原子序数小于36的元素A和B,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数B比A多1,基态B原子中含有三个未成对电子。
请写出A2+在基态时外围电子(价电子)排布式为,B元素在周期表中的位置为。
3. (1) 基态Fe3+的核外电子排布式为。
C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是。
(2) 某+1价铜的配离子为[Cu(CN)4]3-,与其配体互为等电子体的一种微粒是(写化学式)(3) CuCl2溶液与乙二胺(H2NCH2CH2NH2)可形成配离子:,乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为。
乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是。
(4) 上面(3)中所形成的配离子中含有的化学键类型有(填字母)。
a. 配位键b. 极性键c. 离子键d. 非极性键4. 原子序数小于36的X、Y、Z、W、J五种元素,原子序数依次增大,其中X元素原子半径是所有元素原子中最小的,Y元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,W元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍,J元素原子序数为24。
(用元素符号或化学式表示)。
(1)Y、Z、W的第一电离能由小到大的顺序为。
(2)J原子的核外电子排布式为。
(3)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为。
1mol Y2X2分子中含有σ键与π键的数目之比为。
(4)Z与W形成的一种Z2W分子,与该分子互为等电子体的阴离子为(任写一种)。
(5)JCl3能与Z、W的氢化物形成配位数为6的络合物,且相应两种配体的物质的量之比为2∶1,氯离子全部位于外界。
则该配合物的化学式为。
5. 铁是地壳中含量较丰富的元素,仅次于氧、硅、铝元素,其单质及合金是在生产生活中应用广泛的金属材料。
化学上常用KSCN溶液等来检验溶液中是否存在Fe3+。
(1)Fe3+离子基态的电子排布式可表示为。
(2)一种铁晶体的晶胞属于体心立方堆积,则该晶胞中所包括的铁原子的个数是。
(3)C、N两种元素的简单气态氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为(填化学式)(4)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为。
(填元素符号)(5)离子化合物Fe2O3的熔点高于KC1的熔点的原因是。
(6)据报道:由Q、X、Z三种元素形成的一种晶体具有超导性,其晶体结构如右图所示。
晶体中距每个X 原子周围距离最近的Q 的原子的个数是 。
6. 原子序数小于36的X 、Y 、Z 、W 四种元素,原子序数依次增大。
其中X 元素的一种核素的质量数为12,中子数为6;Y 是空气中含量最多的元素;Z 的基态原子核外5个轨道上填充了电子,且有2个未成对电子;W 的原子序数为22。
回答下列问题(答题时用对应元素符号表示):(1)XZ 2分子中X 原子轨道的杂化类型为 ,1mol XZ 2中含有σ键与π键的数目之比为 。
(2)X 、Y 、Z 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)XH 4与元素Y 的一种含氢粒子互为等电子体,元素Y 的这种含氢粒子的化学式 。
(4)W 的一种氧化物晶胞结构如图13所示,该氧化物的化学式为 。
(5)在浓的WCl 3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WCl 3·6H 2O 的绿色晶体,该晶体中两种配位体的物质的量之比为1:5,则该配合物的化学式为 。
7.已知:G 、Q 、R 、T 、X 、Y 、Z 都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。
G 的简单阴离子最外层有2个电子,Q 原子最外层电子数是内层电子数的两倍,X 元素最外层电子数与最内层电子数相同;T 2R 的晶体类型是离子晶体,Y 原子基态3p 原子轨道上有2个未成对电子,其单质晶体类型属于原子晶体;在元素周期表中Z 元素位于第10列。
回答下列问题:⑴Z 的核外电子排布式是 。
⑵X 以及与X 左右相邻的两种元素,其第一电离能由小到大的顺序为 。
⑶QR 2分子中,Q 原子采取 杂化,写出与QR 2互为等电子体的一种分子的化学式: 。
⑷分子式为Q 2G 6R 的物质有两种,其中一种易溶于水,原因是 ;T 的氯化物的熔点比Y 的氯化物的熔点高,原因是 。
⑸据报道,由Q 、X 、Z 三种元素形成的一种晶体具有超导性,其晶体结构如右图所示。
晶体中距每个X 原子周围距离最近的Q 原子有 个。
8. 卤素性质活泼,能形成卤化物、多卤化物等多种类型的化合物。
(1)卤化氢中,HF 的沸点高于HCl ,原因是 。
(2)图12为F -与Mg 2+、K +形成的某种离子晶体的晶胞,其中“”表示的离子是 (填离子符号)。
图13(3)多卤化物Rb[ICl2]分解时生成晶格能相对较大的铷(Rb)的卤化物,则该卤化物的化学式为。
(4)BF3与NH3能发生反应生成X(H3BNF3),X的结构式为(用“→”表示出配位键);X中B原子的杂化方式为。
(5)有一类物质的性质与卤素类似,称为“拟卤素”[如(SCN)2、(CN)2等]。
(CN)2的结构式为N≡C-C≡N,该分子中σ键和π键数目之比为。
9.铁合金是人类使用最多的金属材料,其化合物也非常丰富。
(1)基态铁原子的核外电子排布式为;(2)某种含铁化合物的晶胞如图15所示,则其化学式为。
常温下呈液态,熔点为—20.5℃,沸点为103℃,易溶(3)Fe(CO)于C2H5OC2H5、CH3COCH3、CH3COOCH2CH3等有机溶剂。
据此可判断Fe(CO)5晶体为晶体;C2H5OC2H5中氧原子的杂化方式为;1 molCH3COCH3中含有 键的数目为。
(4)Fe3+与SCN—能生成血红色的[Fe(SCN)(H2O)5]2+,与SCN-互为等电子体的一种分子为(填化学式)10.“杯芳烃”在催化、萃取、分子开关等方面有广泛的用途。
对叔丁基杯[4]芳烃结构如下图(左)。
(1)对叔丁基杯[4]芳烃中4个羟基构成杯底,4个羟基间的较强的作用力是。
(2)对叔丁基杯[4]芳烃中,碳原子的杂化方式有。
(3)不同大小的“杯芳烃”能识别中性分子或离子,如 CO32一、N3一。
①CO32一的空间构型是。
②与N3一互为等电子体的中性分子有 (举一例)。
(4)杯芳烃可对稀土La3+及Fe3+进行萃取。
Fe3+基态时,核外电子排布式为。
(5)对叔丁基杯[4]芳烃与钛离子形成的配合物结构如上图(右),其中配位原子是。
21题参考答案1、(1)sp 2 3N A (或3×6.02×1023) (2)NH 3分子间能形成氢键 (3)[N=N=N]- (4)1s 22s 22p 63s 23p 63d 10 4 (5)Cu 2++4NH 3=[Cu(NH 3) 4]2+ 2、(1)PH 3 或AsH 3 、H 3O +或CH 3- (2)ABCFG (3)sp 3和sp 2 (4)12 Ⅱ 3d 6 第四周期Ⅷ族3、(1) [Ar]3d 5 N >O >C (2) N 2或CO 或C 2-2(3) sp 3杂化 乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键 (4) abd 4、 (1) C <O <N (2)[Ar]3d 54s 1 (3)sp , 3∶2(4)SCN -或N 3- (其它合理答案也得分) (5)[Cr (NH 3)4(H 2O)2]Cl 35、(1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 5 (2)2 (3)NH 3>CH 4 (4)N >O >C(5)Fe 2O 3的晶格能大于KCl 的晶格能 (6)26、(1)sp (2分) 1:1 (2)N >O >C (3)NH 4+ (4)TiO 2 (5)[TiCl(H 2O)5]Cl 2·H 2O 7、⑴1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2 ⑵Na <Al <Mg ⑶sp N 2O (或CS 2等)⑷该物质分子与水分子形成氢键 B 、D 的固态氯化物分别属于离子晶体和分子晶体,离子晶体的熔点一般高于分子晶体 ⑸28、(1)HF 分子间形成氢键 (2)F — (3)RbCl (4)B FF FN H H H sp 3杂化 (5)3∶49、(1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2 (2)CuFeS 2 (3)分子 sp 3 9N A 或9 mol(4)CO 2、N 2O 、CS 2、COS (或其他合理答案)10、。