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物质结构与性质(1)


物质结构与性质练习
1、氮元素可形成氢化物、卤化物、氮化物、叠氮化物和配合物等多种化合物。 (1)肼(N2H4)可用作火箭燃料,其原理是:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g),若反应 中有 4mol N-H 键断裂,则形成的 π 键有 mol。 。 (2)F2 和过量 NH3 在铜催化作用下反应生成 NF3,NF3 分子的空间构型为 程式: 。


O H3C H3C N Ni N O H N O C C

(3)铁和氨气在640℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构见图13。写出该反应的化学方
H O N C C CH3

CH3

图 13

图 14

图 15

(4)叠氮化钠(NaN3)分解反应为:2NaN3(s)=2Na(l)+3N2(g),下列有关说法正确的_______。 a.常温下,N2 很稳定,是因为 N 的电负性大 b.钠晶胞结构见图 14,每个晶胞含有 2 个钠原子 c.第一电离能(I1) :N>O>P>S d.NaN3 与 KN3 结构类似,晶格能:NaN3<KN3 (5)配合物 Y 的结构见图 15,Y 中含有 a.极性共价键 b.非极性共价键 (6)Y 中碳原子的杂化方式有 。 (填序号) ; c.配位键 d.氢键

2、氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,目前所采用或正在研究的主要储氢材料有:配位氢 化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。 (1) Ti(BH4)2 是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。 ①Ti2 基态的外围电子排布式可表示为________。②BH4-的空间构型是_______________。


(2)液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用 N2+3H2 列说法正确的是________(多项选择)。 A.NH3 分子中 N 原子采用 sp3 杂化 B. 相同压强时,NH3 沸点比 PH3 高 C.[Cu(NH3)4]2 离子中,N 原子是配位原子


2NH3 实现储氢和输氢。下

D.CN 的电子式为[:C┇┇N:] 量吸附 H2 分子。





(3) 2008 年, Yoon 等人发现 Ca 与 C60(分子结构如右图)生成的 Ca32C60 能大 ①C60 晶体易溶于苯、 CS2, C60 是______分子(填“极性”或“非极性”)。 ②1 mol C60 分子中,含有 σ 键数目为________。 (4)一种由 Mg 和 H 元素组成的物质是金属氢化物储氢材料,其晶胞 结构如图所示,该物质化学式为________。

1

3、铟、镓与氮、磷、硫、砷等元素形成的化合物是制备 LED 晶片的主要原料,材质基本以 AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。 ⑴镓的基态原子的电子排布式是 ⑵N、P、S 三种元素的第一电离能的大小顺序是 ⑶N、 P、 As 处于同一主族,其氢化物中 NH3 的沸点却最高, 主要原因是 ⑷与 NO3 离子互为等电子体的分子为
-

。 。 。 (任写一种) 。

⑸GaN、GaP、GaAs 等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结 构与单晶硅相似。GaN 的晶胞结构如右图所示,其中与同一个 Ga 原子(黑色球)相连的 N 原子构成的空间构型为 原子的杂化方式为 。 。N

4、具有光、电、磁等特殊功能的新型材料是目前化学研究的热点 之一,二硫醇烯与锌的配合物(C)的一种合成途径如下。
DMF 4CS2 + 4Na S S C S A SNa C C + Na2CS3 SNa ZnCl2 (C2H5)4NBr B
+

S S

S Zn S C

S S

S S S

[(C2H5)4N ]2 [ S

]2-

(1)锌原子基态时核外电子排布式为 (2)下列说法正确的是 a.金属钠的熔点比金属锂高 b.金属钠晶体属于面心立方堆积 c.CS2 的沸点比 CO2 高



(不定项选择) 。

● S2
● Na




+

d.硫化钠晶胞(如右图所示)中含 4 个 S2 离子 (3)化合物 B 中 CS32 的空间构型是


(用文字描述) (填数字) ,N 原子杂化方式是 。 。

(4)配合物 C 中 Zn2+的配位数是 (5)1mol 化合物 A 中含有 σ 键的数目为

5、向一定物质的量浓度的 Cu(NO3)2 和 Mn(NO3)2 溶液中加入 Na2CO3 溶液,所得沉淀经高 温灼烧,可制得铜锰氧化物 CuMn2O4。在铜锰氧化物的催化下,CO 被氧化成 CO2,HCHO 被氧化成 CO2 和 H2O。 ①Mn2 基态的电子排布式可表示为


。 (用文字描述)。 。 (只需写出一种) 。 。 。

②NO3 的空间构型 ④与 CO 互为等电子体的离子是 ⑤1mol 甲醛分子中 σ 键的数目为



③C、N、O 第一电离能从大到小顺序为

⑥在 1 个 Cu2O 晶胞中(结构如图所示) ,所包含的 Cu 原子数目为

2

6、ⅥA 族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种化合价,含ⅥA 族元素 的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)氧元素能形成繁多的 氧化物,请写出一个与 CO2 等电子的化合物 (2)Se 原子基态核外电子的排布式为 离能由大到小的顺序为 (3)SO3 离子中硫原子的杂化方式
2-



; O、S、Se 原子的第一电 ; ,该离子的立体构型为_______________;

(4)某金属元素(以 A 表示)的氧化物用作玻璃、瓷器的颜料、脱 硫剂。其立方晶体的晶胞结构如右图所示,则该氧化物的化学式 为 。

7、原子序数依次增大的 X、Y、Z、Q、E 五种元素中,X 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,Z 是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q 原子核外的 M 层中只有两对成对电子,E 元素原子序数为 29。请用元素符号或化学式回答下列问题: (1)X、Y、Z 的第一电离能由小到大的顺序为
+ +

; ;

(2)已知 YZ2 与 XQ2 互为等电子体,则 1 mol YZ2 中含有 π 键数目为_______; (3)Z 的气态氢化物沸点比 Q 的气态氢化物高的多,其原因是 (4)X、Z 与氢元素可形成化合物 H2X2Z4,常用作工业除锈剂。 H2X2Z4 分子中 X 的杂化方式为 (5)E 原子的核外电子排布式为 化学式为 。 ; ;E 有可变价态,它的某

价态的离子与 Z 的阴离子形成晶体的晶胞如图 12 所示,该晶体的

8、2013 年 12 月 2 日凌晨 1:30 分,嫦娥三号探测器从西昌卫星发射 中心发射升空,12 月 14 日 21 时 11 分,嫦娥三号在月球正面的虹湾 以东地区着陆。科学研究表明,月球上可能存在少量水;另外,月岩 中含有钛铁矿,其主要成分的晶体结构如图 8 所示。 ⑴钛铁矿中的主要成分的化学式为: ⑵请写出基态铁原子的价电子排布式: 度小,其原因是:
+

Fe Ti O

; ; 图8

⑶地球上因为有水才孕育了生命,冰的密度比干冰(固态 CO2)的密 ; ,空间构型为: 。
4+

⑷在水溶液中,氢离子(H )是以水合氢离子(H3O+)形式存在,H3O+中氧原子的杂化轨 道类型为: 体的离子的化学式 (用文字描述),写出一种与 H3O+互为等电子

⑸实验表明: Ti 在水溶液中易水解成钛酰离子 (TiO2+) , 用金属锌处理含 TiO2+的盐酸溶液, 能获得 TiCl3 溶液,浓缩可得到配合物 [Ti(H2O)6)]Cl3,1mol 该配合物中含 σ 键的数目 为 。

3

9、已知:硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)即 可得到配合物 A。其结构如右图: ⑴Cu 元素基态原子的外围电子排布式为 ⑶A 中碳原子的轨道杂化类型为 。 。 。 O ⑵元素 C、N、O 的第一电离能由大到小排列顺序为 ⑷1mol 氨基乙酸钠 (H2N-CH2-COONa) 含有 σ 键 的数目为
NH2 O Cu O NH2

O

。 [来源:Z&xx&k.Com] 。

⑸氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体: ⑹已知:硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体,其结构如图,则该化合 物的化学式是 。

10、原子序数依次增大的 A、B、C、D、E、F 六种元素。其中 A 的基态原子有 3 个不同 的能级,各能级中的电子数相等;C 的基态原子 2p 能级上的未成对电子数与 A 原子 的相同;D 为它所在周期中原子半径最大的主族元素;E 和 C 位于同一主族,F 的原 子序数为 24。 (1)F 原子基态的核外电子排布式为 。 (用元素符号回答) 。 。 。 。


(2)在 A、B、C 三种元素中,第一电离能由大到小的顺序是 (3) 元素 B 的简单气态氢化物的沸点远高于元素 A 的, 其主要原因是


(4)由 A、B、C 形成的离子 CAB 与 AC2 互为等电子体,则 CAB 的结构式为 (5)在元素 A 与 E 所形成的常见化合物中,A 原子轨道的杂化类型为 (6)由 B、C、D 三种元素形成的化合物晶体的晶胞如右图所示,则 该化合物的化学式为 。

11、自然界中存在大量的金属元素,其中钠、镁、铁、铜等在工农业生 产中有着广泛的应用。 (1)请写出Fe元素的基态原子核外电子排布式 。 (2)合成氨工业中,原料气(N2、H2 及少量 CO、NH3 的混合气)在进入合成塔前常用醋 酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的 CO(Ac— = CH3COO—) ,其反应是: [Cu(NH3)2] Ac +CO+NH3
+

[Cu(NH3)3]Ac· CO[醋酸羰基三氨合铜(I)] △ H<0 。 (填序号) 。 D.非极性共价键

①C、N、O 三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 ②[Cu(NH3)2] 中存在的化学键类型有 A.配位键 B.离子键 C.极性共价键 。 。 ③氨分子中 N 原子的杂化方式为

(3)NaCl 和 MgO 都属离子化合物,NaCl 的熔点为 801.3℃, MgO 的熔 点高达 2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是 CuH 等。右图是铜的一种氯化物晶体的晶胞结构,则它的化学式 是 。 (4)铜的化合物种类也很多,其常见价态为+1、+2 价。如 CuO、Cu2O、

4


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