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复习效果检测(十二)物质结构与性质(对应学生用书P293)(时间：60分钟满分：100分)1．(10分)(1)金属钛(22Ti)将是继铜、铁、铝之后人类广泛使用的第四种金属，Ti元素的基态原子核外电子排布式为________。(2)日常生活中广泛应用的不锈钢在其生产过程中添加了铬元素，该元素基态原子未成对电子数有______个。(3)COCl2俗称光气，分子中C原子采取______杂化成键，其中碳氧原子之间的共价键含有______(填字母)。A．2个σ键B．2个π键C．1个σ键、1个π键(4)在配合物Fe(SCN)2＋中，提供空轨道接受孤对电子的微粒是______。解析：(1)Ti元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2。(2)根据铬元素的基态原子核外电子排布知，其未成对电子数有6个。(3)由COCl2分子的结构知，C原子采取sp2杂化成键，其中碳氧原子之间的共价键含有1个σ键、1个π键。(4)在配合物Fe(SCN)2＋中，Fe3＋能够提供空轨道接受孤对电子。答案：(1)1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2(2)6(3)sp2C(4)Fe3＋2．(16分)A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大，A、E同主族，D、F同主族，A元素的原子半径是所有原子中最小的，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，A、B、C、E、F五种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物。回答下列问题：(1)写出F2－的基态原子核外电子排布式：__________；写出B2－2的电子式：____________(用B对应元素的元素符号来表示)。(2)由A、B、C形成分子ABC，其结构式为____________；1molABC含有____________个σ键(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。(3)B有多种同素异形体，其中一种是自然界最硬的晶体X，则该晶体中B原子的杂化方式是____________，最小环由____________个B原子构成，键角是__________。B的另一种同素异形体为混合型晶体Y，Y的沸点______X(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是______________________________________。解析：根据“A元素的原子半径是所有原子中最小的”可知A为H，则E为Na；根据“B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍”可知B为C；根据“A、B、C、E、F五种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物”推知D为O，则F为S；再根据“原子序数依次增大”可知，C是N。(2)1个中含有2个σ键、2个π键。(3)金刚石中碳原子是sp3杂化，最小碳环由6个碳原子组成，键角是109°28′。由于石墨中碳碳键的键长比金刚石中碳碳键的键长短，共价键更牢固，所以沸点更高。答案：(1)1s22s22p63s23p6[∶C⋮⋮C∶]2－(2)2NA(3)sp36109°28′大于石墨中碳碳键的键长比金刚石中碳碳键的键长短，共价键更牢固，所以沸点更高3．(16分)(2014·张掖二中月考)中国古代四大发明之一——黑火药，它的爆炸反应为：2KNO3＋3C＋S=====点燃A＋N2↑＋3CO2↑(已配平)。(1)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________，含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为________。③已知CN－与N2互为等电子体，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的基态原子外围电子(价电子)排布为________，Q2＋的未成对电子数是________。(3)若某金属单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。则晶胞中该原子的配位数为________，该单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的________。(4)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，将基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]＋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·L－1NaOH溶液25.00mL，可知该配离子的化学式为__________，中心离子的配位数为________。解析：(1)根据半径越小电负性越大的规则可知电负性O＞N＞C＞K。A为K2S，属于离子晶体，含极性共价键的分子为CO2，碳原子的杂化方式为sp杂化。CN－与N2互为等电子体，因此CN－中存在，其中1个为σ键，2个为π键，所以HCN中有2个σ键和2个为π键。(2)根据题意可知Q和T为Ⅷ族元素，又知原子序数T比Q多2，所以Q是Fe，T是Ni，Ni的基态原子外围电子排布为3d84s2，Fe2＋有4个未成对电子。(3)根据甲图可知该原子的堆积方式是面心立方堆积。根据乙图可知其配位数是12。(4)n(H＋)＝0.12mol·L－1×0.025L＝0.003mol，所以x＝0.003mol0.0015mol＝2，则n＝1，所以该配离子的化学式为[CrCl(H2O)5]2＋，中心离子的配位数为6。答案：(1)①O＞N＞C＞K②离子晶体sp杂化③1∶1(2)3d84s24(3)12铜型(或面心立方堆积)(4)[CrCl(H2O)5]2＋64．(10分)碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。(1)与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数相等的元素是________(写出元素符号)。(2)石墨烯是目前人们制造的新物质，该物质是由单层碳原子六边形平铺而成的，像一张纸一样(如图甲)，石墨烯中碳原子的杂化方式为________；常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因是________。(3)二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O形成的最小环上O原子数目是__________。(4)图丙是C60的晶胞模型(一个小黑点代表一个C60分子)，图中显示出的C60分子数为14个。实际上一个C60晶胞中含有______个C60分子。解析：(1)C元素和O元素基态原子的核外未成对电子数都是2。(3)金刚石空间结构中数目最少的环中有6个原子，即六元环，共有6个C—C键，而二氧化硅中的硅原子相当于金刚石中的碳原子，氧原子在硅硅键之间，故二氧化硅中氧原子的数目与金刚石中C—C键的数目相同。(4)晶胞中粒子个数的计算公式＝体内×1＋面上×1/2＋棱上×1/4＋顶角×1/8。C60晶胞模型中显示出的14个C60分子，8个在晶胞顶角上，6个在面上，故一个晶胞中含有的C60分子数目为8×1/8＋6×1/2＝4。答案：(1)O(2)sp2甲醇分子间存在氢键，而丙烯分子间只有范德华力(3)6(4)45．(10分)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于52。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。请回答下列问题：(1)Z元素与Y元素能形成原子个数比为1∶1的化合物，该化合物中化学键是______。(2)Y元素原子的电子排布图为______，元素X与Y的电负性比较：X______Y(填“＞”或“＜”)。(3)由元素X与镓元素组成的化合物A为第三代半导体。已知化合物A的晶胞结构如图所示(黑球位于立方体内，白球位于立方体顶点和面心)。请写出化合物A的化学式：____________。化合物A可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反应制得，反应的化学方程式为______________________________________。解析：X的最外层电子排布为4s24p3，故X为As，原子序数为33；Y元素原子的最外层2p轨道有两个未成对电子，Y可能是C或O，因Y能够与As形成As2Y3，故Y为O；As、O、Z的原子序数之和为52，故Z为Na。(1)Na与O形成原子个数比为1∶1的化合物为Na2O2，含有离子键和共价键。(2)周期表中氧元素在砷元素的右上角，故氧的电负性大于砷。(3)As位于晶胞内，有4个。Ga的个数为8×18＋6×12＝4(个)，故A的化学式为GaAs。根据题给条件写出反应方程式：(CH3)3Ga＋AsH3――→700℃GaAs＋3CH4。答案：(1)离子键、共价键(2)＜(3)GaAs(CH3)3Ga＋AsH3――→700℃GaAs＋3CH46．(18分)叠氮化钠(NaN3)是一种无色晶体，常见的两种制备方法为2NaNH2＋N2O===NaN3＋NaOH＋NH3,3NaNH2＋NaNO3===NaN3＋3NaOH＋NH3↑。回答下列问题：(1)氮所在的周期中，电负性最大的元素是________，第一电离能最小的元素是________。(2)基态氮原子的L层电子排布图为______________________________________。(3)与N－3互为等电子体的分子为__________(写出一种)。依据价层电子对互斥理论，NO－3的空间构型为________________________________。(4)氨基化钠(NaNH2)和叠氮化钠(NaN3)的晶体类型为____________。叠氮化钠的水溶液呈碱性，用离子方程式表示其原因：______________________________________。(5)N2O沸点(－88.49℃)比NH3沸点(－33.34℃)低，其主要原因是_________________________。(6)安全气囊的设计原理为6NaN3＋Fe2O3=====撞击3Na2O＋2Fe＋9N2↑。①氮分子中σ键和π键数目之比为________。②铁晶体中存在的化学键类型为__________________。③铁晶体为体心立方堆积，其晶胞如图所示，晶胞边长为acm，该铁晶体密度为______(用含a、NA的表达式表示，其中NA为阿伏加德罗常数)。解析：(1)氮处于第二周期，同一周期从左到右电负性依次增大，电离能呈增大趋势，则电负性最大的是氟，电离能最小的是锂。(2)氮原子的L层有5个电子，排布图为。(3)与N－3互为等电子体的分子有N2O、CO2、CS2、BeF2、BeCl2等；依据价层电子对互斥理论，NO－3的空间构型为平面三角形。(4)氨基化钠(NaNH2)和叠氮化钠(NaN3)都是离子晶体，叠氮化钠的水溶液呈碱性，是由N－3的水解造成的，N－3＋H2OHN3＋OH－。(5)氨分子之间存在氢键，N2O分子间只存在范德华力，氢键作用较强，所以N2O沸点(－88.49℃)比NH3沸点(－33.34℃)低。(6)①1个氮分子中有1个σ键和2个π键，数目之比为1∶2。②铁属于金属晶体，存在金属键。③由铁的晶胞可知，一个晶胞中含有两个铁，则铁晶体的密度＝2NA×56a3g·cm－3＝112NA·a3g·cm－3。答案：(1)氟(或F)锂(或Li)(2)(3)N2O、CO2、CS2、BeF2、BeCl2等平面三角形(4)离子晶体N－3＋H2OHN3＋OH－(5)氨分子之间存在氢键，N2O分子间只存在范德华力，氢键作用较强(6)①1∶2②金属键③112NA·a3g·cm－3。7．(10分)A、B、C、D、E代表五种常见元素，它们的核电荷数依次增大。其中元素E的基态3d轨道上有2个电子，A的基态原子L层电子数是K