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结构与性质的试题
1、(11新课标理综37,15分)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料,以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如下图所示:
请回答下列问题:
(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是_____________________________________、________________________________________________________;
(2)基态B原子的电子排布式为_________________;B和N相比,电负性较大的是______,BN中B元素的化合价为______;
(3)在BF3分子中,F-B-F的键角是_______,B原子的杂化轨道类型为_______,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体构型为_______;
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为____________,层间作用力为_____________;
(5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、________个硼原子,立方氮化硼的密度是__________________g/cm3(只要求列算式,不必计算出数值。
阿伏伽德罗常数为NA)。
2、(11山东理综32,8分)氧是地壳中含量最多的元素。
(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为个.
(2)H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为______。
的沸点比
高,原因是_________________________。
(3)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用杂化。
H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大,原因为_________________________________________________。
(4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构,已知CaO晶体密度为ag·cm-3,NA表示阿伏加德罗常数,则CaO晶胞体积为Cm3。
3、(2011福建高考30,13分)氮元素可以形成多种化合物。
回答以下问题:
(1)基态氮原子的价电子排布式是_________________。
(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是________________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子的空间构型是___________;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_______。
②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:
N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1038.7kJ·mol-1
若该反应中有4molN-H键断裂,则形成的π键有________mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。
N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内不存在______(填标号)a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力
(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是______(填标号)。
a.CF4 b.CH4 c.NH4+ d.H2O
4、(2011江苏高考21A,12分)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为
29。
回答下列问题:
(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ______ ,1molY2X2含有σ键的数目为 _________________ 。
(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是 _________________________ 。
(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是 _____ 。
(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图13所示,该氯化物的化学式是 ____ ,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWCl3,反应的化学方程式为 ____ ____ ____ ____ ____ ___ ____。
5、(2011海南高考19题,20分)该题分两I、II小题。
19—I.下列分子中,属于非极性的是()
A.SO2 B.BeCl2 C.BBr3 D.COCl2
19—II.铜(Cu)是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。
请回答以下问题:
(1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为:
_________________;
(2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是___________________;
(3)SO42-的立体构型是__________,其中S原子的杂化轨道类型是_ __________;
(4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子最外层电子排布式为______;一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______;该晶体中,原子之间的作用力是__________;
(5)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。
若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为______________。
6、(2010年新课程高考37,15分)
主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。
X、Y和Z分属不同的周期,它们的原子序数之和是W原子序数的5倍。
在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中,由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。
请回答下列问题:
(1)W元素原子的L层电子排布式为:
___________,W3分子空间构型为:
______;
(2)X单质与水发生主要反应的化学方程式为:
_________________________________;
(3)化合物M的化学式为:
__________,其晶体结构与NaCl相同,而熔点高于NaCl。
M熔点较高的原因是____________。
将一定量的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂,用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯。
在碳酸二甲酯分子中,碳原子采用的杂化方式有_____________,O—C—O的键角约为_______;
(4)X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X占据所有棱的中心,Y位于顶角,Z处于体心位置,则该晶体的组成为X:
Y:
Z=__________;
(5)含有元素Z的盐的焰色反应为____色。
许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是___________________________________________________________________________。
7、(2010年山东理综试题32,8分)
碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。
(1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过__________杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠____________结合在一起。
(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为:
_______________。
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角_____120°(填“>”“<”或“=”)
(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:
Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心。
该化合物化学式为:
___________,每个Ba2+与_____个O2-配位。
8、(2010年福建理综试题30,13分)
(1)中国古代四大发明之一——黑火药,它的爆炸反应为S+2KNO3+3C引燃A+N2↑+3CO2↑(已配平)
①除S外,上列元素的电负性从大到小依次为 ___________ ;
②在生成物中,A的晶体类型为 ______ ,中心原子轨道的杂化类型是 _ ;
③已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为:
___ ;
(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2,T基态原子的外围电子(价电子)排布式为 ____ ,Q2+的未成对电子数是 ;
(3)在CrCl3的水溶液中,一定条件下存在组成为[CrCln(H2O)6-n]x+(n和x均为正整数)的配离子,将其通过氢离子交换树脂(R—H),可发生离子交换反应:
[CrCln(H2O)6-n]x++xR—H→Rx[CrCln(H2O)6-n]x++xH+交换出来的H+经中和滴定,即可求出x和n,确定配离子的组成。
将含0.0015mol[CrCln(H2O)6-n]x+的溶液,与R—H完全交换后,中和生成的H+需浓度为0.1200mol/LNaOH溶液25.00mL,可知该配离子的化学式为__________________。
9、(2010年江苏理综试题21A,12分)
乙炔是有机合成工业的一种原料。
工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。
(1)CaC2中C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为 _______ ;1molO22+中含有的π键数目为 ____ 。
(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2,红棕色沉淀。
Cu+基态核外电子排布式为 _______________ 。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CH-C≡N)。
丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 _____________ ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。
(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为 。
10、(2010年海南试题19题、20分)
19-I(6分)下列描述中正确的是()
A、CS2为V形的极性分子 B、ClO-3的空间构型为平面三角形
C、SF6中有6对完全相同的成键电子对D、SiF4和SO2-3的中心原子均为sp3杂化
19-Ⅱ(14分)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
请回答下列问题:
(1)Ni原子的核外电子排布式为______________________________;
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,则熔点NiO__FeO(填“<”或“>”);
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为____、____;
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如左下图所示。
该合金的化学式为_________;
(5)丁二酮肟常用于检验Ni2+:
在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如右下图所示。
①该结构中,碳碳之间的共价键类型是σ键,碳氮之间的共价键类型是___________,氮镍之间形成的化学键是__________;
②该结构中,氧氢之间除共价键外还可存在_______;
③该结构中,碳原子的杂化轨道类型有_____________。
11、(2009山东卷32,8分)
C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。
(1)写出Si的基态原子核外电子排布式_____________________。
从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为_______________。
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为_____,微粒间存在的作用力是________。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为 (填元素符号)。
MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。
MO的熔点比CaO的高,其原因是__________
_________________________。
(4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。
CO2中C与O原子间形成σ键和π键,SiO2中Si与O原子间不形成上述π健。
从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形成上述π键 ________
_________________________________________________________________________ 。
12、(2009年福建理综30题、13分)
Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。
已知:
①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn
③R原子核外L层电子数为奇数;
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是。
(2)在[Z(NH3)4]2+离子中,Z2+的空间轨道受NH3分子提供的__形成配位键。
(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是。
a.稳定性:
甲>乙,沸点:
甲>乙b.稳定性:
甲>乙,沸点:
甲<乙
c.稳定性:
甲<乙,沸点:
甲<乙d.稳定性:
甲<乙,沸点:
甲>乙
(4)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为___(用元素符号作答)
(5)Q的一种氢化物相对分子质量为26,其中分子中的σ键与π键的键数之比为。
(6)五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于____。
12、(2009年辽宁、宁夏理综卷38题,15分)
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。
X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。
请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为____________________,该元素的符号是______;
(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为__________________,该元素的名称是____;
(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为___________;
(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3,产物还有ZnSO4和H2O,该反应的化学方程式是_________________________________________________;
(5)比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由_____________________________________________________________________。
13、(2009年广东试题27题,10分)
铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。
(1)Cu位于元素周期表第IB族。
Cu2+的核外电子排布式为 ___________ 。
(2)右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为 。
(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其结构示意图如下:
下列说法正确的是 _ (填字母)。
A.在上述结构示意图中,所有氧原子都采用sp3杂化
B.在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键
C.胆矾是分子晶体,分子间存在氢键
D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去
(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。
已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是 __________________
___________________________________________________________________________。
(5)Cu2O的熔点比Cu2S的 (填“高”或“低”),请解释原因 __________
______________________________________________________________________ 。
14、(2009年江苏21A,12分)
A.生物质能是一种洁净、可再生的能源。
生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。
写出基态Zn原子的核外电子排布式 _____________________。
(2)根据等电子原理,写出CO分子结构式 。
(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是:
____________________ ;甲醛分子中
碳原子轨道的杂化类型为 ____ 。
②甲醛分子的空间构型是 ____ ;1mol甲醛分子中σ键的数目为 __ 。
③在1个Cu2O晶胞中(结构如图所示),所包含的Cu原子数目为 。
15、(2009年海南试题19,20分)
19-1~19-3为选择题,每小题3分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
19-4题为非选择题,请在答题纸相应位置做答。
19-1在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。
下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是()
A.Li,FB.Na,FC.Na,C1D.Mg,O
19—2下列有关物质性质、结构的表述均正确,且存在因果关系的是()
表述1
表述2
A
在水中,NaCl的溶解度比I2的溶解度大
NaCl晶体中C1—与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B
通常条件下,CH4分子比PbH4分子稳定性高
Pb的原子半径比C的大,Pb与H之间的键能比C与H间的小
C
在形成化合物时,同一主族元素的化合价相同
同一主族元素原子的最外层电子数相同
D
P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电
P4O10、C6H12O6均属于共价化合物
19—3下列说法中错误的是()
A.SO2、SO3都是极性分子
B.在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键
C.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强
D.原子晶体中原子以共价键结合,具有键能大、熔点高、硬度大的特性
19—4(11分)
已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。
A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。
B和C属同一主族,D和E属同一周期,又知E是周期表中1—18列中的第7列元素。
D的原子序数比E小5,D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如右图。
请回答:
(1)A元素的名称是__;
(2)B的元素符号是,C的元素符号是,B与A形成的化合物比C与A形成的化合
物沸点高,其原因是_________________;
(3)E属元素周期表中第周期,第族的元素,其元素名称是,它的+2价离子的电子排布式为___________________。
(4)从图中可以看出,D跟B形成的离子化合物的化学式为;该离子化合物晶体的密度为ag/cm3,则晶胞的体积是______(只要求列出算式)。
16、(2008年山东理综32题,8分)
氮是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为 ______________。
(2)N≡N的键能为942kJ/mol,N—N单键的键能为247kJ·mol-1,计算说明N2中的 __键比 ___键稳定(填“σ”或“π”)
(3)(CH3)3NH+和AlCl4-可形成离子液体。
离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100℃,其挥发性一般比有机溶剂 __(填“大”或“小”),可用作____ (填代号)。
a.助燃剂 b.“绿色”溶剂c.复合材料 d.绝热材料
(4)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。
X的元素符号是 ,与同一个N3-相连的X+有 个。
17、(2008年宁夏理综35,15分)
X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,E在元素周期表的各元素中电负性最大。
请回答下列问题:
(1)X、Y的元素符号依次为、;
(2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是和,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_(写分子式),理由是_________________________________
______________________________;
(3)Q的元素符号是,它属于第周期,它的核外电子排布式为__________,在形成化合物时它的最高化合价为___;
(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键________________________
___________________________________________________________________________。
18、(2008年广东27,10分)
镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。
工业上从海水中提取镁时,先制备无水氯化镁,然后将其熔融电解,得到金属镁。
(1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时,常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物,其主要作用除了降低熔点之外还有 _________________________ 。
(2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。
某同学画出的MgO晶胞结构示意图如右图所示,请改正图中错误:
。
(3)用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成
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