题目内容
【化学——选修3：物质结构与性质】(15分)
卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
（1）卤族元素位于元素周期表的_________区；溴的价电子排布式为____________________。
（2）在一定浓度的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是________。
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断，最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_________。
| | 氟 | 氯 | 溴 | 碘 |
| 第一电离能 (kJ/mol) | 1681 | 1251 | 1140 | 1008 |
请比较二者酸性强弱：HIO3_____ H5IO6(填“＞”、 “＜”或“＝”)。
（5）已知ClO2－ 为角型，中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2－ 中心氯原子的杂化轨道类型为___________，写出一个ClO2－ 的等电子体__________。
（6）下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_____________。
A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力
（7）已知CaF2晶体(见图)的密度为ρg/cm3，NA为阿伏加德罗常数，棱上相邻的两个Ca2＋的核间距为a cm，则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。
（1）P (1分)4S24P5(1分) （2） 氢键(1分)
（3）碘(2分) （4）＞(2分)
（5）sp3 (2分) Cl2O (或OF2等合理答案) (2分)
（6）AD(2分)
（7）a3ρNA/４(2分)
解析试题分析：⑴卤族元素位于周期表第17列(P区)，溴(主族元素)原子的价电子排布为4S24P5；
⑵氢氟酸分子间通过氢键缔合成(HF)2。
⑶由于碘的第一电离能在卤素原子中相对较小，最有可能生成较稳定的单核阳离子。
⑷HIO3的非羟基氧原子数（2）多，酸性较H5IO6 [非羟基氧原子数为1]强。
⑸由于ClO2－ 的中心氯原子周围有四对价层电子，其中心氯原子的杂化轨道类型为sp3；根据“增减找邻、同族互换”的原则可确定ClO2－ 的等电子体为Cl2O或OF2。
⑹碘晶体晶胞结构属于面心立方晶胞，每个晶胞中含有8×
＋6×
＝4个碘分子，但碘原子数为8，B项错误；碘晶体属于分子晶体，C项错误。
⑺在CaF2晶胞中含有Ca2＋：8×＋6×＝4个，含有F－：8个，相当于有4个CaF2，则ρ＝
，化简得M＝)a3ρNA/４。
考点：本题考查物质结构与性质(元素的分区、价电子排布式、氢键、第一电离能、含氧酸的酸性大小、晶胞的相关计算与判断)。
元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表列出了①～⑨九种元素在周期表中的位置。
| 族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
| 2 | | | | ⑤ | | ⑥ | | |
| 3 | ① | ③ | ④ | | | | ⑦ | ⑨ |
| 4 | ② | | | | | | ⑧ | |
（2）在①、②、③三种元素的氧化物对应的水化物中，碱性最强的是 (填化学式)。
（3）①、②、③三种元素按离子半径由大到小的顺序依次为 (填离子符号)。
（4）⑥元素形成的具有强氧化性的氢化物结构式是 ， 该元素另一种氢化物在常温下与②发生反应的化学方程式为 。
（12分）【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A小题评分。
A．[物质结构与性质]
下表为元素周期表的一部分，其中的字母代表相应的元素。
| a | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | b | c | d | | |
| | e | | | | | | | | | | | f | | g | | | |
| | | | | | | | | h | I | | | | | | | | |
（2）元素c、d、e、f的第一电离能（I1）由小到大的顺序为 。（用相应元素的元素符号表示）
（3）表中所列的元素之间可以形成多种无机化合物和有机化合物，则它们形成的化合物之一——邻甲基苯甲醛的分子中碳原子轨道的杂化类型为 。
1 mol 苯甲醛分子中含有σ键的数目为 。
（4）元素d与e形成的化合物常用于制作 材料，其原因是 。
（5）表中有关元素形成的一种离子和单质d3互为等电子体，则该离子的化学式为 。
（6）元素I的合金可用来储存a的单质，该合金的晶胞结构如图所示，则此合金的化学式为 。
(15分)
A、B、D、E、F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B 在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E＋与D2－具有相同的电子数。A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题：
（1）A在周期表中的位置是 ，写出一种工业制备单质F的离子方程式 。
（2）B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为 ，其水溶液与F单质反应的化学方程式为 ；在产物中加入少量KI，反应后加人CC14并振荡，有 机层显 色。
（3）由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：
| 物质 | 组成和结构信息 |
| a | 含有A的二元离子化合物 |
| b | 含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为1:1 |
| c | 化学组成为BDF2 |
| d | 只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体 |
d的晶体类型是 。
（4）由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物质。一种化合物分子通过 键构成具有空腔的固体；另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔，其分子的空间结构为 。
(9分)元素周期律是指导我们学习元素及其化合物知识的重要工具。已知氧族元素（不含Po）的部分知识如下表所示，
| 元素 | 8O | 16S | 34Se | 52Te |
| 单质熔点（℃） | -218.4 | 113 | | 450 |
| 单质沸点（℃） | -183 | 444.6 | 685 | 1390 |
| 元素主要化合价 | -2 | -2,+4,+6 | -2,+4,+6 | |
| 原子半径 | 逐渐增大 | |||
| 单质与H2反应情况 | 点燃时易化合 | 加热化合 | 加热难化合 | 不能直接化合 |
（1）单质硒的熔点范围可能是________________。
（2）元素碲的主要化合价可能有________________。
（3）硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是________________(用化学式表示)。
（4）氢硒酸有较强的__________（填“氧化性”或“还原性”），因此露置在空气中长期保存易变质，其可能发生反应的化学方程式为_________________________________。
（5）下图所示为氧族元素单质与H2反应过程中的能量变化示意图，其中a、b、c、d分别表示氧族元素中某一元素的单质，纵坐标为相同物质的量的单质与H2反应过程中的能量变化（能量变化＞0表示放热，能量变化＜0表示吸热）。则：b代表___________ _____， d代表 (均写单质名称)。
（16分）等电子原理的基本观点是：原子数相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的化学键类型和空间构型，互称为等电子体。等电子体的结构相似，物理性质相近。如：N2、CO与C22－、CN－为等电子体。
（1）已知CaC2为离子化合物，则CaC2的电子式为 。
（2）聚丙烯腈俗称人造羊毛，由丙烯腈分子CH2=CH—CN经聚合反应生成；则CH2=CH—CN中C原子的杂化方式为 ；分子中σ键和π键数之比为 。
（3）CO常与过渡金属原子M形成配合物M(CO)n ，其中满足中心原子价电子数与配位体提供电子总数之和为18，若M为Fe，则n= 。
（4）CO与N2的结构相似，分子中含有共价三键，可表示为C≡O ；下表是两者的键能数据（单位：kJ·mol－1）
| | C－O | C=O | C≡O |
| CO | 357.7 | 798.9 | 1071.9 |
| | N－N | N=N | N≡N |
| N2 | 154.8 | 418.4 | 941.7 |
（5）Fe3+，Fe2+，Co3+，Co2+都能与CN-形成配合物。硫酸亚铁溶液中加入过量KCN溶液，可析出黄色晶体K4[Fe(CN)6]；若在上述溶液中再通入氯气后，可析出深红色晶体K3[Fe(CN)6]；在K4[Fe(CN)6]和K3[Fe(CN)6]晶体中都不存在的微粒间作用力是 。（填标号）
A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．配位键 E．范德华力
（6）写出与NO3－互为等电子体的分子 （写出一种）。
(12分)【化学——物质结构与性质】
（1）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)和Fe(CO)x等。
①基态Fe3+的M层电子排布式为 ；
②尿素(H2NCONH2)分子中C原子的杂化方式是 ；
③配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x= 。
Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于 (填晶体类型)。
（2）下列说法正确的是 (填字母序号)。
| A．第一电离能大小：S>P>Si |
| B．电负性顺序：C<N<O<F |
| C．因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl的熔点比CaO熔点低 |
| D．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高 |
g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a= cm。(用含、NA的计算式表示)