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4molN－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。（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程式：。（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＞Sd．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（填序号）；a．极性共价键b．非极性共价键c．配位键d．氢键（6）Y中碳原子的杂化方式有。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＋3H22NH3实现储氢和输氢。下列说法正确的是________(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D．CN－的电子式为[:C┇┇N:]－(3)2008年，Yoon等人发现Ca与C60(分子结构如右图)生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。①C60晶体易溶于苯、CS2，C60是______分子(填“极性”或“非极性”)。②1molC60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________。图13图14图15NCOHCNOCH3CH3NCOCNOHCH3CH3Ni23、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。N原子的杂化方式为。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。SCSCCSSNaSNa4CS2+4Na+Na2CS3DMFZnCl2(C2H5)4NBrSSSSS[]2－AB[(C2H5)4N+]2SSSSZnSC（1）锌原子基态时核外电子排布式为。（2）下列说法正确的是（不定项选择）。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）（4）配合物C中Zn2+的配位数是（填数字），N原子杂化方式是。（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。②NO3－的空间构型(用文字描述)。③C、N、O第一电离能从大到小顺序为。④与CO互为等电子体的离子是（只需写出一种）。⑤1mol甲醛分子中σ键的数目为。⑥在1个Cu2O晶胞中（结构如图所示），所包含的Cu原子数目为。●●S2－Na+36、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；O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为；（3）SO32-离子中硫原子的杂化方式，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YZ＋2与XQ2互为等电子体，则1molYZ＋2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；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，该晶体的化学式为。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：；⑶地球上因为有水才孕育了生命，冰的密度比干冰（固态CO2）的密度小，其原因是：；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：，空间构型为：(用文字描述)，写出一种与H3O+互为等电子体的离子的化学式。⑸实验表明：Ti4+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。FeTiOFeTiO图849、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。⑵元素C、N、O的第一电离能由大到小排列顺序为。⑶A中碳原子的轨道杂化类型为。⑷1mol氨基乙酸钠（H2N-CH2-COONa）含有σ键的数目为。[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。（2）在A、B、C三种元素中，第一电离能由大到小的顺序是（用元素符号回答）。（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)]△H0①C、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（填序号）。A．配位键B．离子键C．极性共价键D．非极性共价键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。（4）铜的化合物种类也很多，其常见价态为+1、+2价。如CuO、Cu2O、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。NH2NH2CuOOOO