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U盘物质结构与性质
物质的结构与性质
一、离子结构示意图
1、观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图,回答有关问题
(1)属于离子结构示意图的是__________、___________(填写微粒符号)。
(2)五种粒子中,性质最稳定的原子是__________(用微粒符号填写,在本小题中下同),最容
易失去电子的原子是___________ ,最容易得到电子的原子是___________。
(3)A、E两种元素形成的化合物在水溶液中的电离方程式是_____________。
(4)在核电荷数为1-18的元素中,写出两种与B核外电子层排布相同的离子,其离子的符号为
___________、_____________(A-E中已出现的元素除外)。
(5)在一定条件下,D可以和氮气(N2)化合成一种白色物质,该物质的化学式是________
二、原子核外电子
1、X、Y、Z、W为短周期的四种元素,其最高正价依次为+1、+3、+5、+7,核电荷数按照Z、X、Y、W的顺序
增大.已知Z的原子次外层的电子数为2,W、X原子次外层电子数为8.
(1)请写出元素Y的原子结构示意图:
______________;其中元素W在周期表中的位置:
______________.
(2)用电子式表示X与W形成化合物的过程:
__________________________________.
(3)X、Y、Z、W的原子半径由大到小的顺序为:
______________.(用元素符号表示)
(4)请写出W的单质与X的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式:
__________________________.
(5)元素X与元素Y相比,金属性较强的是______(用元素符号表示),请举一例实验事实证明这一结论:
______.
三、能层和能级
1、下列说法不正确的是( )
A.当碳原子的核外电子排布由1s22s22p2转变为1s22s12p3时,碳原子由基态变为激发态
B.3d能级中电子排布的情况可以为
C.电子构型为[Ar]3d54s2的元素是过渡元素
D.在电子云示意图中,小黑点密度大表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多
2、若某原子在处于能量最低状态时,外围电子排布为4d15s2,则下列说法正确的是( )
A.该元素原子最外层共有3个电子
B.该元素位于第5周期ⅡA族
C.该元素原子核外第N层上共有9个不同状态的电子
D.该元素原子第四电子层上有5个空轨道
四、电子排布
1、短周期六元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大;A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为ls22s22p6,A原子核外有2个未成对电子,C单质可与热水反应但不能与冷水反应;E、F原子在基态时填充电子的轨道有9个,且E原子核外有3个未成对电子,F能与A形成相同价态的阴离子,且A离子半径小于F离子.回答:
(1)上述六种元素中,______元素的原子的第一电离能最大,理由是:
______________________________.
(2)C元素原子的第一电离能______(填“>”“<”“=”)D,理由是:
__________________________________.
(3)上述六种元素按电负性从小到大的排列是__________________.
(4)C、D、E、F元素形成的最高价氧化物分别是__________________(填“离子”“共价”)化合物.
(5)上述元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的排列是:
______________________.
2、纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域.单位质量的A和B单质
燃烧时均放出大量热,可用作燃料.已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol)
I1
I2
I3
I4
A
932
1821
15390
21771
B
738
1451
7733
10540
(1)某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如右图所示,
该同学所画的电子排布图违背了__________________________________.
(2)根据价层电子对互斥理论,预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为______________________.
(3)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料.已知金刚石中的C-C的键长为
154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确______,
并阐述理由______________________________________________.
(4)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导
体.写出基态钾原子的电子排布式__________________,该物质的K原子和C60分子的个数比为__________.
(5)继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的
顺序是________________________.Si60分子中每个硅原子只跟相邻的
3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,
则Si60分子中π键的数目为______________.
五、轨道表示式
1、当硅原子由1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s13p3时,以下认识正确的是( )
A.硅原子由基态转化成激发态,这一过程中吸收能量
B.硅原子由激发态转化成基态,这一过程中吸收能量
C.转化前位于3p能级上的两个电子处于同一轨道,且自旋方向相反
D.转化后硅原子与磷原子电子层结构相同,化学性质相似
2、有A、B、C、D、E5种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。
其中C、E是金属元素;A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布为ns1。
B和D也属同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。
请回答下列问题:
(1)A是________,B是________,E是_________。
(请填写元素符号)
(2)写出C元素基态原子的电子排布式_________________________。
(3)用轨道表示式表示D元素原子的最外层电子构型____________________。
六、基态与激发态
1、当碳原子的核外电子排布由转变为时,下列说法正确的是()双选
A.碳原子由基态变为激发态
B.碳原子由激发态变为基态
C.碳原子要从外界环境中吸收能量
D.碳原子要向外界环境中释放能量
2、对充有氖气的霓红灯管通电,灯管发出红色光。
产生这一现象的主要原因()
A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D.在电流作用下,氖原子与构成灯管的物质反应
3、下列说法正确的是()
A.自然界中的所有原子都处于基态
B.同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量
C.无论原子种类是否相同,基态原子的能量总是低于激发态原子的能量
D.激发态原子的能量较高,极易失去电子,表现出较强的还原性
七、电子云和原子轨道
1、下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是( )
A.原子核外的电子象云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
B.s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p能级的原子轨道呈纺锤形,随着电子层的增加,p能级原子轨道也在增多
D.与s原子轨道的电子相同,p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加
2、以下对核外电子运动状况的描述正确的是( )
A.同一原子中,2p,3p,4p能级的轨道依次增多
B.当碳原子的核外电子排布由转变为时,这一过程中释放能量
C.3p2表示3p能级有两个轨道
D.在同一能级上运动的电子,其运动状态可能相同
八、洪特规则、泡利原理
1、原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”、“半满”、“全满”的时候一般更加稳定,称为洪特规则的特例。
下列事实不能作为这个规则的证据的是()双选
A.元素硼(B)的第一电离能大于元素铍(Be)的第一电离能
B.元素磷(P)的第一电离能大于元素硫(S)的第一电离能
C.基态铜(Cu)原子的电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2
D.某种激发态碳(C)原子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2
2、
(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。
试判断,
哪些违反了泡利原理___________________________,
哪些违反了洪特规则___________________________。
(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2,则该元素基态
原子的电子排布式为_______________;其最高价氧化物对应水化物的化学式是________________
(3)将下列多电子原子的原子轨道接轨道能量由低到高的顺序排列。
①2s②3d③4s④3s⑤4p⑥3p
轨道能量由低到高的排列顺序是______________________。
九、氢键、范德华力、溶解性
1、关于氢键,下列说法正确的是( )
A.氢键比分子间作用力强,所以它属于化学键
B.冰中存在氢键,水中不存在氢键
C.分子间形成氢键使物质的熔点和沸点升高
D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致
2、下列物质性质的变化规律与分子间作用力有关的是( )双选
A.HF、HI、HBr、HCl的熔沸点依次降低
B.金刚石的硬度大于硅,其熔沸点也高于硅
C.F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点逐渐升高
D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
3、下列关于物质溶解性及应用的说法错误的是( )
A.根据相似相溶原理,利用CCl4萃取溴水中的Br2
B.Na2CO3与CaCO3都是电解质,但Na2CO3在相同温度下溶解度更大
C.卤化氢都易溶于水,且都得到强酸性溶液
D.乙酸与甲酸甲酯(HCOOCH3)互为同分异构体,乙酸比甲酸甲酯易溶于水
4、化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量。
如:
H(g)+I(g)→H-I(g)+297KJ即H-I键的键能为297kJ/mol,也可以理解为破坏1molH-I键需要吸收297KJ的热量。
化学反应的发生可以看成旧化学键的破坏和新化学键的形成。
下表是一些键能数据。
(单位:
kJ/mol)
阅读上述信息,回答下列问题:
(1)根据表中数据判断CCl4的稳定性_________(填“大于”或“小于”)CF4的稳定性。
试预测C-Br键
的键能范围_________ (2)结合表中数据和热化学方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-QKJ/mol;通过计算确定热化学方程式 中Q的值为______________ (3)有人认为: H-O键的键能大于H-S键的键能,所以H2O的熔沸点高于H2S的熔沸点。 你是否 赞同这种观点? 如不赞同,请说出你的解释。 ________________________________________ (4)①Si-Si键能小于Si-O键能的理由是: ________________________________ ②请写出晶体硅与氧气反应生成二氧化硅的热化学方程式: __________________________ 十、无机含氧酸分子的酸性 1、下列有关含氧酸的说法中正确的是 () A.元素的非金属性越强,其含氧酸的酸性就越强 B.含氧酸中有多少个H原子,就属于几元酸 C.同一元素的不同含氧酸,非羟基氧越多,该酸的酸性越强 D.含氧酸中,中心原子的化合价越高,其氧化性一定越强 2、下列说法正确的是() A.非金属的最高价含氧酸都具有强氧化性 B.只有非金属能形成含氧酸或含氧酸盐 C.除稀有气体外的非金属元素都能生成不同价态的含氧酸 D.有的酸性氧化物可以和酸反应 3、下列排列顺序正确的是() ①热稳定性: Ca(HCO3)2>NaHCO3>CaCO3>Na2CO3 ②还原性: S2->SO32->I->Fe2+>Br->Cl- ③氧化性: Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Mg2+ ④结合H+的能力: OH->AlO2->CO32->HCO3->CH3COO- ⑤酸性: H2SiO3>H2CO3>H2SO4>HClO4 ⑥溶解度: CaSO4>CaCO3,Ca(NO3)2>Ca(OH)2 A.①②③④B.①③④⑤C.②④⑤⑥D.②③④⑥ 十一、价层电子对互斥理论 1、用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。 (1)BeCl2_______________________; (2)HCN________________________; (3)NH4+________________________;(4)H3O+________________________; (5)H2O________________________;(6)NH3________________________; (7)BF3________________________。 2、下列说法中不正确的是() A.分子中的价电子对(包括成键电子对和孤电子对)之间存在相互排斥作用 B.分子中的价电子对之间趋向于彼此远离 C.分子在很多情况下并不是尽可能采取对称的空间构型 D.当价电子对数目分别是2、3、4时,价电子对分布的几何构型分别为直线形、平面三角形、正四面体形 3、卤素非常丰富,能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。 (1)基态溴原子的简化电子排布式为__________________________。 (2)卤素互化物如BrI、ICl等与卤素单质结构相似、性质相近。 Cl2、BrI、ICl沸点由高到低的顺序为_________。 (3)多卤化物RbICl2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质,A的化学式为________。 (4)I3+(可看成II2+)属于多卤素阳离子,根据VSEPR模型推测I3+的空间构型为______。 (5)气态氟化氢中存在二聚分子(HF)2,这是由于______________________________________。 (6)①HClO4、②HIO4、③H5IO6[可写成(HO)5IO]的酸性由强到弱的顺序为________(填序号)。 十二、杂化轨道理论 1、下列分子中,中心原子不是采取sp2型杂化的是( ) A.BCl3 B.PCl3 C.C2H4 D.C6H6 2、下列的叙述正确的是() A.甲烷分子中由于C原子发生了sp3轨道杂化而形成正四面体的立体结构 B.甲醛分子中的化学键都是σ键 C.二氧化碳分子呈直线形结构是因为C原子发生了sp2杂化 D.氨气分子因氮原子发生了sp3轨道杂化,而形成正四面体的结构 3、关于原子轨道的说法正确的是() A.凡是中心原子采取sp3杂化方式成键的分子其几何构型都是正四面体 B.CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的 C.sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相同的新轨道 D.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化方式成键 十三、配合物 1、下列离子中不存在配位键的是( ) A.H3O+ B.OH- C.NH4+ D.[Zn(NH3)4]2+ 2、下列物质中,既有离子键,又有共价键和配位键的是( ) A.HCl B.Na2O2 C.NH4Cl D.KCl 3、下列各组中的物质或离子都含配位键的是( ) A.H2O、Al2Cl6 B.CO2、SO42- C.PCl5、[Co(NH3)4Cl2]Cl D.NH4Cl、[Cu(NH3)4]SO4 4、硫酸铜晶体溶解后溶液呈天蓝色,再滴加氨水,首先生成沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,再加入无水乙醇,析出深蓝色晶体。 请根据上述实验现象回答下列问题: (1)写出配合物CuSO4·4NH3·H2O中的配位中心离子: _______,配体: _______,配位数是: _______。 (2)无水乙醇的作用是: __________________________________________________ (3)已知蓝色沉淀转化为深蓝色溶液的过程存在下列平衡: Cu(OH)2+4NH3·H2O [Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;若对深蓝色溶液进行加热,产生的现象是: _______________。 (4)已知CuSO4·5H2O晶体的结构如图所示;深蓝色晶体的化学式为: CuSO4·4NH3·H2O。 其结构与 CuSO4·5H2O晶体的结构相似,请画出CuSO4·4NH3·H2O结构示意图 (5)在CuSO4·4NH3·H2O晶体中,中心原子是sp3杂化的原子有: _______(写元素符号)。 其晶体结构中存在的化学键有: ___________。 A.离子键B.共价键C.配位键D.氢键E.范德华力 5、 (1)在CuSO4溶液中滴入少量稀氨水,现象是: ___________________,反应的离子方程式为_______________;继续滴入过量稀氨水,发现难溶物溶解并生成深蓝色溶液,测得该溶液中的主要离子是[Cu(NH3)4(H2O)2]2+,已知该配离子空间构型呈八面体形,则铜离子的杂化方式为______________,配体有______________种,配体分子的空间构型依次是______________;______________。 (2)写出27Co3+离子的价电子排布式_____________________________,已知钴27Co3+的配位数为6,有一种组成为Co(NH3)5Cl3的配合物,取此配合物1mol与足量AgNO3溶液反应仅能析出2molAgCl沉淀,则该配合物的化学式为: _______________。 6、钴(Co)化合物对化学键的研究起着重要的作用。 为测定某钴的配位化合物[Co(NH3)xCly]Clz(相对分子质量为250.5)的组成,进行如下实验: ①称取样品0.5010g,加入过量的NaOH溶液,煮沸蒸出所有的氨气,测得氨气的体积为224.0mL(标准状况下)。 ②另称取该物质样品0.2505g,溶于水,以0.1000mol/LAgNO3溶液滴定至恰好反应完全,消耗AgNO3溶液 20.00mL。 相应反应式为: [Co(NH3)xCly]Clz+zAgNO3=[Co(NH3)xCly](NO3)z+zAgCl↓通过计算求: (1)该钴化合物的化学式。 (2)[Co(NH3)xCly]Clz中Co元素的化合价为__________,Co的配位数为___________。 十四、元素周期表 1、下列叙述正确的是( ) A.B、C、N元素最高化合价依次升高B.P、S、Cl元素的单质与氢气化合逐渐变难 C.N、O、F元素原子半径依次增大D.Li+、Na+、K+的还原性依次减弱 2、下列叙述不正确的是() A.H2S、H2O、HF的稳定性依次增强B.RbOH、KOH、Mg(OH)2的碱性依次减弱 C.Na+、Mg2+、Al3+的氧化性依次减弱D.H2SiO3、H2CO3、H2SO4酸性依次增强 3、运用元素周期律分析下面推断,其中错误的是( ) A.第ⅠA族元素铯(Cs)能与水剧烈反应并放出氢气 B.第ⅢA族元素铊(Tl)的最高价氧化物的水化物的碱性: Tl(OH)3>Al(OH)3 C.第ⅥA族元素硒(Se)的氢化物的稳定性: H2Se>H2O D.第ⅦA族元素砹(At)为有色固体,难与氢气化合 4、以下物质间的转化通过一步反应不能实现的是() A.Fe→FeCl3→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3B.Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3 C.Na→Na2O2→Na2CO3→NaHCO3D.Al→NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3 5、A、B、C、D为原子序数依次增大的同周期的短周期元素。 已知A、C、D三种原子的最外层共有11个电子,且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应,均生成盐和水。 下列判断正确的是() A.A、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物有两种是强碱、一种是强酸或两种是强酸、一种是强碱 B.A、C、D三种元素有两种是金属、一种是非金属 C.D元素在第三周期第ⅥA族 D.A、B、C三种元素的单质熔沸点依次降低 6、短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示, 其中T所处的周期序数与主族序数相等,请回答下列问题 (1)T的原子结构示意图为________。 (2)元素的非金属性为(原子的得电子能力): Q________W(填“强于”或“弱于”) (3)W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反 应,生成两种物质,其中一种是气体,反 应的化学方程式为_________________________。 (4)原子序数比R多1的元素的一种氢化物能分解为它的另一种氢化物, 此分解反应的 化学方程式是____________________________。 (5)R有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小。 在一定条件下,2 L的甲气体与0.5 L的氧气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收 后没有气体残留,所生成的R的含氧酸盐的化学式________________ (6)在298 K下,Q、T的单质各1 mol完全燃烧,分别放出热量a kJ和b kJ。 又知一定条件下,T的单质能将Q从它的最高价氧化物中置换出来,若此置换反应生成3 mol Q的单质,则该反应在298 K下的ΔH______ (注: 题中所设单质均为最稳定单质)。 十五、同位素、同素异形体、核素 1、科学家用同位素示踪法进行反应机理研究,下列反应或转化中同位素示踪最正确的是( ) A.2Na218O2+2H2O=4Na18OH+O2↑ B.2KMnO4+5H218O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+518O2↑+8H2O C.CH3COOH+C2H518OH→CH3C
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