题目内容

【化学—选修3 物质结构与性质】（15分）
A、B、C、D、E是原子序数逐渐增大的1-36号元素。A原子核外有4个原子轨道填充了电子；B的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素氢化物中最大；C的最高化合价和最低化合价的代数和为4；D原子的M层和N层电子数均比E原子少4个，E是人体必须的微量元素。
试根据以上信息，回答下列问题：
（1）A原子的电子排布图              ，E原子的外围电子排布式为          。
（2）AC2分子中含有                个π键。
（3）含C50%的C的氧化物的空间构型为_________，C的原子轨道采用______杂化。
（4）写出A的常见氧化物与B的氧化物中互为等电子体的一组                     。
（5）已知D的晶体在不同温度下有A、B两种堆积方式，则A、B两晶胞中D原子的配位数之比       ; 晶体的密度之比为             。

（1）（1分）              4S24P4 （2分）
（2）2   （2分）                      （3）V形  （2分）    SP2 （2分）
（4）CO2、N2O （2分）                （5）2 ：3 （2分）   约0．92（2分）
略
练习册系列答案
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(16分)波尔多液是一种保护性杀菌剂，广泛应用于树木、果树和花卉上，鲜蓝色的胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料。已知CuSO4·5H2O的部分结构可表示如下：

（1）写出铜原子价电子层的电子排布式____________，与铜同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有__________(填元素符号)。
（2）请在上图中把CuSO4·5H2O结构中的化学键用短线“——”表示出来。
（3）往浓CuSO4溶液中加入过量较浓的NH3·H2O直到原先生成的沉淀恰好溶解为止，得到深蓝色溶液。小心加入约和溶液等体积的C2H5OH并使之分成两层，静置。经过一段时间后可观察到在两层“交界处”下部析出深蓝色Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。实验中所加C2H5OH的作用是______________________________________________。
（4）Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中呈正四面体的原子团是______________，杂化轨道类型是sp3的原子是____________________________。
（5）如将深蓝色溶液加热，可能得到什么结果？________________________________。
（6）把CoCl2溶解于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解后，再加氨水，使生成[Co(NH3)6]2+。此时向溶液中通入空气，得到的产物中有一种其组成可用CoCl3·5NH3表示。把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液，则析出AgCl沉淀。经测定，每1 mol CoCl3·5NH3只生成2 mol AgCl。请写出表示此配合物结构的化学式（钴的配位数为6）___________，此配合物中的Co化合价为__  ____。
（15分）[物质结构与性质]
I . 固体二氧化碳外形似冰，受热汽化无液体产生，俗称“干冰”，根据干冰晶胞结构回答：

（1）干冰中一个分子周围有__________个紧邻分子。
（2）堆积方式与干冰晶胞类型相同的金属有_________（从“Cu、Mg、K、Po”中选出正确的），其空间利用率为_______。
（3）CO2中心原子的杂化方式为_______，有一种与CO2互为等电子体的离子，能用于鉴别Fe3+ ，写出其电子式______________________。
II. 钇钡铜氧的晶胞结构如图。研究发现，此高温超导体中的铜元素有两种价态，＋2价和＋3价。

（4）写出Cu3+的电子排布式：                         。
（5）根据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和O原子个数比，确定其化学式为：   。
（6）根据（5）所推出的化合物的组成，(该化合物中各元素的化合价为Y +3、Ba +2)，计算该物质中＋2价和＋3价的Cu离子个数比为：_______________。
[化学一一选修物质结构与性质]（15分）
有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物其晶胞结构如右图所示。请回答下列问题。

（1）E元素原子基态时的电子排布式为           ；
（2）A2F分子中F原子的杂化类型是       ，F的氧化物FO3分子空间构型为      ；
（3）CA3极易溶于水，其原因主要是                     ，试判断CA3溶于水后，形成CA3·H2O的合理结构                   （填字母代号），推理依据是：
                                                       。

（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·cm-3。，则晶胞的体积是          （写出表达式即可）。
下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中，不正确的是（　　）
A．金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用，金属键无方向性和饱和性
B．共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键，共价键有方向性和饱和性
C．范德华力是分子间存在的一种作用力，分子的极性越大，范德华力越大
D．氢键不是化学键而是分子间的一种作用力，所以氢键只存在于分子与分子之间
下列叙述正确的是（   ）
A．液晶是由分子较大、分子形状呈长形或碟形的物质形成的晶体
B．制造光导纤维的主要材料是高纯度硅，属于原子晶体
C．H2O分子比H2S分子稳定是因为水分子之间存在氢键
D．NaCl和MgO晶体熔融时克服的作用力相同
(12分)本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。
A．乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用与水反应生成乙炔。
(1) 中与互为等电子体，的电子式可表示为        ；1mol 中含有的键数目为           。
(2)将乙炔通入溶液生成红棕色沉淀。基态核外电子排布式为                         。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。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) 晶体的晶胞结构与晶体相似（如图所示），但晶体中含有的中哑铃形的存在，使晶胞沿一个方向拉长。晶体中1个周围距离最近的数目为              。

B．对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体，它常以浓硝酸为硝化剂，浓硫酸为催化剂，通过甲苯的硝化反应制备。

一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是：以发烟硝酸为硝化剂，固体NaHSO4为催化剂（可循环使用），在溶液中，加入乙酸酐（有脱水作用），45℃反应1h 。反应结束后，过滤，滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性，再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(l)上述实验中过滤的目的是                 。
(2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后，有机层处于       层（填“上”或'下”）；放液时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还有             。
(3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂
n（催化剂）
硝化产物中各种异构体质量分数(%)
总产率（%） 
n（甲苯）
对硝基甲苯
邻硝基甲苯
间硝基甲苯
浓H2SO4
1.0
35.6
60.2
4.2
98.0
1.2
36.5
59.5
4.0
99.8
NaHSO4
0.15
44.6
55.1
0.3
98.9
0.25
46.3
52.8
0.9
99.9
0.32
47.9
51.8
0.3
99.9
0.36
45.2
54.2
0.6
99.9
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为              。
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知，甲苯硝化反应的特点是                    。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_        、         。
下列叙述中，不正确的是（   ）
①熔点：金刚石>晶体硅>单质硫
②气态氢化物稳定性：H2O>HF>H2S
③同一主族的元素的氢化物，相对分子质量越大，它的沸点一定越高
④因为常温下白磷可自燃，而氮气须在放电时才与氧气反应，所以非金属性：P>N
⑤ⅥA、ⅦA族元素的阴离子与同周期稀有气体元素的原子具有相同的核外电子排布
A．①②③    B．②③④    C．②④⑤    D．①③⑤
下列关于晶体的叙述中，错误的是（     ）
A．每摩尔Si晶体中，含有2摩尔Si-Si共价键
B．在CO2晶体中，与每个CO2分子周围紧邻的有12个CO2分子
C．在CsCl晶体中，与每个Cs+周围紧邻的有8个Cl-，而与每个Cs+等距离紧邻的也有8个Cs+
D．在简单立方堆积的金属晶体中，每个金属原子周围紧邻的有6个金属原子

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