题目内容

（12分）氢是最小的原子，但是它对于世界上物质结构和种类的丰富性却起着举足轻重的作用。氢与许多元素都能形成简单的无机小分子，其分子结构往往与中心原子的性质有关。

⑴ NH₃、PH₃、AsH₃、SbH₃分子的键角分别为107.3、93.3、91.8、91.3度，试解释其键角逐渐减小的原因。

⑵ 试预测CH₄、NH₃、H₂O分子的键角大小顺序。

⑶ 最新研究发现，水能凝结成13种类型的结晶体，除普通冰以外其余各自的冰都有自己奇特的性质：有在－30℃才凝固的超低温冰，它的坚硬程度可和钢相媲美，能抵挡炮弹轰击；有在180℃高温下依然不变的热冰；还有的冰密度比水大，号称重冰。

① 重冰属于立方晶系，结构如左下图，晶胞参数a＝0.333.7pm（即图中立方体的边长，1pm＝10^－12m），计算其密度为　　　　　。其中氧原子的杂化方式为　　。

② 普通冰属于六方晶系，晶胞参数为a＝452pm，c＝737pm，γ＝120°，如右上图，白球表示氧原子，一个晶胞中有4个水分子，计算其密度为。并与重冰比较，可能的原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

⑴ 中心原子的电负性越大，相应的键角越大 sp³

⑵ CH₄>NH₃>H2O

⑶ 1.61g/cm³

⑷ 0.92g/cm³可能原因：重冰晶体中，每个水分子与周围水分子形成更多的氢键，从而结合力比普通冰更强，更致密，所以密度更大。

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元素	相关结构和性质
A	其单质的一种晶体不是金属晶体，但是电的良导体，且难熔、质软并有润滑性，可用作原子核反应堆的慢化剂、火箭发动机喷灌和电极材料等．
B	其单质既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应，其简单离子在第三周期单核离子中半径最小．
C	是蛋白质的组成元素之一，原子核外有三种不同能量的电子，且未成对电子数最多．
D	原子核外最外层电子排布式为nsⁿnp²ⁿ⁺¹

（1）表中所述A的单质晶体中微粒间的相互作用有

晶体（填“分子”、“原子”、“离子”、“金属”），工业上制备B元素单质的化学方程式：

2Al₂O₃

2Al₂O₃

．
（3）钠与C元素形成的Na₃C晶体中，C元素以C^3-存在，C^3-的电子排布式为

ls²2s²2p⁶

．C元素的气态氢化物溶于水后溶液呈碱性的原因（用方程式表示）

NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-

（填序号）．

Ⅰ右图中A、B、C、D四条曲线是表示ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的气态氢化物的沸点变化曲线，其中A、D分别表示________、________族元素气态氢

化物的沸点变化；同一族中第3、4、5周期元素的气态氢化物沸点依次升高，其原因是________;

图中第2周期有三种元素的气态氢化物沸点显著高于相应的同族第3周期元素气态氢化物的沸点，其原因是________

Ⅱ．已知氨分子内键与键的夹角约为107o18’．从反应NH₃＋H⁺→NH₄⁺可知：NH₄⁺中有一根键比较特殊，其结构可表示为A式．但是，虽然有一根键形成过程与众不同，而其结果是完全相同的，都是N、H原子间共用一对电子，键与键的夹角均为109o28’．故NH₄⁺的结构也可表示为B式．

(1)还有一些你熟悉的分子或离子中，也存在上述特殊共价键，如：________等．

(在下列微粒中选择填空：[Ag(NH₃)₂]⁺，PCl₅，Fe(SCN)₃，NH₃·H₂O，H₃O⁺)

(2)写出H₃O⁺的电子式________；你认为H₃O⁺中键与键的夹角与下列哪个角度最接近？________

A、120o
B、109o28'
C、107o18'
D、60o
(3)氮化硼(BN)是一种新型无机非金属材料，它有两种晶型：金刚石晶型和石墨晶型．其中，金刚石晶型的氮化硼材料具有硬度大、熔点高等特性，它的结构中也含有上述特殊共价键．则：在金刚石晶型的氮化硼中，每个硼原子与________个氮原子以B─N键连接，原子间相互连接的最小的环上有________个氮原子和________个硼原子．
　

日本科学家创造出了可能是世界上最小的剪刀--分子剪刀（仅3纳米长，比紫光波长小100倍）刀片由碳、氢构成的苯基环制成，枢轴是一种叫做二茂铁的分子，它的结构是一个圆形铁原子处在两个碳板之间，从本质上讲，像一个三明治．碳板能围绕铁原子自由旋转．把柄是亚苯基的有机化学结构，它与偶氮苯（一种与光作用的分子）连接在一起，当可见光照在剪刀上后，偶氮苯就会张开，把柄会打开，刀片合上．但是，在剪刀上照射紫外线会有相反的效果．
（1）纳米级别“剪刀”的水溶液和MgCl₂溶液共同具备的性质是______
A．都不稳定，密封放置沉淀　　　　　　B．两者均有丁达尔现象
C．散质微粒可通过滤纸　　　　　　　　D．加入盐酸先产生沉淀，随后溶解
（2）已知淀粉胶体的微粒直径比纳米级别“剪刀”的水溶液要小．现有10ml纳米级别“剪刀”的水溶液和淀粉胶体与5mlNaBr溶液混合溶液加入半透膜内，将此袋浸入盛蒸馏水的烧杯中．2min后，用两支试管各取少许溶液并做如下实验：
①如何用实验证明淀粉未透过半透膜而Br^-已透过半透膜？
②要求只检验一种离子．就能证明Na⁺、Br^-透过半透膜，写出检验该离子的实验方法．

下表标出的是元素周期表的一部分元素，回答下列问题：

（1）表中用字母标出的14种元素中，化学性质最不活泼的是_____（用元素符号表示，下同），非金属性最强的是______，属于过渡元素的是_______（该空用字母表示）。

（2）除稀有气体外第三周期中原子半径最小的是_____（填元素符号），

（3）最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是（填化学式）。最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是（填化学式）。气态氢化物最稳定的是（填化学式）

(4)H与过量的稀硫酸反应，为了加快反应速率，但是又不影响生成的氢气总量，可以采取的措施是

①升高温度②加入适量的水③加入少量CuSO₄④把稀硫酸换成浓硫酸⑤把H粉碎⑥加入NaNO₃溶液⑦加入少量氢氧化钠溶液

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