题目内容

（15分）【化学——选修3：物质结构与性质】
Ⅰ．顺铂是美国教授B Rosenberg等人于1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物，它的化学式为Pt（NH3）2Cl2。
（1）与氮元素处于同一周期且相邻的两种元素分别是            ，这三种元素的第一电离能由大到小的顺序是         ，电负性由小到大的顺序是            。
（2）与NH3互为等电子体的分子、离子有         、        （各举一例）。
（3）碳铂是1，1－环丁二羧酸二氨合铂（Ⅱ）的简称，是第二代铂族抗癌药物，其毒副作用低于顺铂。碳铂的结构如图：

碳铂分子中含有的作用力有       （填字母）。
A．极性共价键B．非极性共价键C．配位键D．离子键
E．金属键       F．键            G．键
（4）碳铂中C原子的杂化方式有         。
（5）铂（Pt）单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。

晶胞中铂（Pt）原子的配位数为       。若已知铂（Pt）的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为NA，Pt原子半径为b pm，则该晶胞的密度为=      g/cm3。（用含M、NA、b的计算式表示，不用化简）。
Ⅱ．原子序数小于36的元素A和B，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数B比A多1，基态B原子中含有三个未成对电子，B元素在周期表中的位置为        ，A2+在基态时外围电子（价电子）占据的能层符号为       ，外围电子（价电子）排布式         。
（15分）（1）C、O（1分） N>O>C（1分）  C<N<O（1分）
（2）H3O+或CH（2分） 
（3）ABCFG（2分）
（4）SP3和SP2（2分）
（5）12（1分） （2分）
Ⅱ 第四周期Ⅷ族（1分） M（1分）   3d6（1分）

试题分析：（1）与氮元素处于同一周期且相邻的两种元素分别是C、O，第一电离能随核电荷数的增加而增大，但N原子的2p轨道为半充满状态，是稳定状态，所以第一电离能最大，因此这三种元素的第一电离能从大到小的顺序是N>O>C，电负性随核电荷数的增加而增大，所以这三种元素的电负性由小到大的顺序是C<N<O；
（2）等电子体是指价电子和原子总数都相同的微粒，NH3是4原子、8个价电子的分子，所以与NH3互为等电子体的分子、离子有PH3、H3O+或CH3-
（3）根据碳铂分子的结构判断：碳碳之间是非极性共价键，碳氧单键是极性共价键，碳氧双键有键和键，O、N与Pt之间形成的是配位键，所以答案选ABCFG；
（4）C原子的杂化方式的判断依据C原子周围的单键数目。C原子周围是4个碳碳单键的杂化方式为SP3杂化，C原子周围有2个单键和1个双键的杂化方式是SP2，所以碳铂中C原子的杂化方式有SP3和SP2；
（5）配位数是指距原子距离最近且相等的原子数，在铂（Pt）的晶胞中，以面上的原子为标准，距离它最近的且距离相等的原子有12个，同层4个，上下各4个；根据“均摊法”顶点上的原子属于晶胞的1/8，面上的原子属于晶胞的1/2，所以该晶胞中Pt的原子数为8×1/8+6×1/2=4,4个Pt原子的半径等于晶胞的面对角线，设晶胞的棱长为apm，则a=4b，a=2b，1pm=1×10-10cm，晶胞密度
="4M/" NA/a3= g/cm3。
Ⅱ．原子序数小于36的元素A和B，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，则A、B一定是第四周期第VIII族元素，基态B原子中含有三个未成对电子，第VIII族元素中只有Co的原子中含有三个未成对电子，所以B是Co，则A是Fe，Fe失去2个电子后，价电子占据的能层是第三层M层，A2+在基态时外围电子（价电子）占据的能层符号为外围电子（价电子）排布式为3d6。
练习册系列答案
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下列结论错误的是（　　）
A．微粒半径：K+＞Na+＞Al3+＞Cl-
B．氢化物的稳定性：HCl＞H2S＞PH3＞SiH4
C．酸性：H2SO4＞H3PO4＞H2CO3＞HClO
D．金属性：Be＜Mg＜Ca＜K
（7分）元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
（1）Z的氢化物（H2Z）与乙醇互溶，而H2Y在乙醇中溶解度较小，其原因是。
（2）Y与Z形成YZ42-的空间构型为。
（3）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。

①在一个晶胞中，X离子的数目为；
②若该化合物的密度为ag·cm-3，则晶胞的体积是
cm3（只要求列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示）。
【选修3：物质结构与性质】（10分）
血红素中含有C、O、N、Fe五种元素。回答下列问题：
（1）C、N、O、H四种元素中电负性最小的是             （填元素符合），写出基态Fe原子的核外电子排布式          。
（2）下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构式。血红素中N原子的杂化方式有            ，在右图的方框内用“→”标出Fe2＋的配位键。
  
（3）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO ________ FeO(填“＜”或“＞”)；
（4）N与H形成的化合物肼(N2H4)可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
2N2H4(l)+ N2O4(l)＝3N2(g)+ 4H2O(g) △H＝－1038.7kJ/mol
若该反应中有4mol N—H键断裂，则形成的键有___________mol。
（5）根据等电子原理，写出CN—的电子式       ，1 mol O22+中含有的π键数目为   。
（6）铁有δ、γ、α三种同素异形体如下图所示。则γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为   ，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为   。
（15分）氮的化合物在无机化工领域有着重要的地位。请回答下列问题：
（1）基态氮原子的价电子排布图为______。氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子的构型为       形，阳离子中氮的杂化轨道类型为      。
（2）某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛用于陶瓷工业等领域。工业上用氮气与氧化铝和碳在一定条件下反应生成X和CO，X的晶体结构如图所示，工业制备X的化学方程式为____。

（3）X晶体中包含的化学键类型为______。（填字母标号）
A．离子键B．共价键C．配位键D．金属键
（4）已知氮化硼与X晶体类型相同，且氮化硼的熔点比X高，可能的原因是______
（5）若X的密度为pg/cm3,则晶体中最近的两个N原子的距离为______cm(阿伏加德罗常数用NA表示，不必化简）。
(14分)有A、B、C、D、F、G六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。B元素的最高正价与最低负价的绝对值相等，D元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，F元素在地壳中含量居第二位；A与B、C、D分别构成电子数相等的分子Q、X、Y；化合物AG在空气中与X反应产生白烟Z。
请回答下列问题：
G的原子结构示意图为                ，A2D2电子式为                   ，
BD2的结构式为                       ，Q的分子空间结构为               。
（2）固体Z为    晶体(填晶体类型)，Z中所含化学键类型有                     。
（3）在D同主族元素氢化物中，Y的沸点反常，原因是                                。
（4）B、F、G元素非金属性由强到弱的顺序为                 ，若用下图装置验证这三种元素非金属性强弱，则在装置中加入的试剂分别为：Ⅰ             ，Ⅱ             ，Ⅲ            。(填化学式)
科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是
A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键B．分子中四个氮原子共平面
C．该物质既有氧化性又有还原性D．15.2 g该物质含有6.02×1022个原子
能源、材料和信息是现代社会的三大“支柱”。
(1)目前，利用金属或合金储氢的研究已取得很大进展，下图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图。

① Ni原子的价电子排布式是              。
② 该合金储氢后，含1mol La的合金可吸附H2的数目为      。
(2)南师大结构化学实验室合成了一种多功能材料——对硝基苯酚水合物(化学式为C6H5NO3·1.5H2O)。实验表明，加热至94℃时该晶体能失去结晶水，由黄色变成鲜亮的红色，在空气中温度降低又变为黄色，具有可逆热色性；同时实验还表明它具有使激光倍频的二阶非线性光学性质。
①晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是              。
②对硝基苯酚水合物失去结晶水的过程中，破坏的微粒间作用力是       。
(3)科学家把NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO42－互为等电子体，且该阴离子中的各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构。该阴离子的电子式是      ，其中心原子N的杂化方式是    。
(4)在金刚石晶体的一个晶胞(如图1)中，含有       个碳原子。在二氧化硅晶体的一个晶胞中，含有     个化学键。原子晶体能否形成最密堆积结构，原因是                          。
(5)铁晶体的晶胞结构(如图2)：若铁原子的半径是r cm，则铁的密度是    。
A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，且B、C相邻，A元素可以与B、C、E元素分别形成化合物甲、乙、丙，甲、乙均为10电子分子，丙为18电子分子。D元素的原子最外层电子数与核外电子层数相等。已知：甲＋E2＝丙＋B2，甲＋丙＝丁，下列说法正确的是(　　)。
A．离子半径：D>C>B
B．BE3分子中，中心原子杂化类型是sp2杂化
C．甲、乙、丙、丁四种物质的晶体类型均为分子晶体
D．A与C两种元素共同形成的10电子粒子有3种

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