下列对一些实验事实的理论解释正确的是( ).选项实验事实理论解释A氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子2p能级半充满BCO2为直线形分子CO2分子中C-O是极性键C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体.石墨是原子晶体DHF的沸点高于HClHF的相对分子质量小于HCl 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【化学—选修3：物质结构与性质】（15分）
氮化钛（ Ti₃N₄）为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金代替品。以TiCl₄为原料，经过一系列反应（如图所示），可以制得Ti₃N₄和纳米TiO₂请回答下列问题：

（1）反应①为置换反应，写出该反应的化学方程式；TiCl₄分子中4个氯原子不在同一平面上，则TiCl₄的空间构型为。
（2）元素周期表中Ti元素位于第周期族。与Ti相邻的元素Zr的基态原子外围电子排布式为，
（3）纳米TiO₂是一种应用广泛的催化剂，纳米Ti0₂催化的一个实验如图所示。

化合物甲的分子中采取sp²方式杂化的碳原子个数为，化合物乙中采取sp³杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为。
（4）有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该氮化钛晶胞中含有个N原子，晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为 g．cm^－3（N_A为阿伏加德常数的数值，只列算式）。

[物质与结构]（12分）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能(kJ/mol)	I₁	I₂	I₃	I₄
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

（1）某同学根据上述信息，推断B的基态原子核外电子排布如图所示，该同学所画的电子排布图违背了。

（2）ACl₂分子的空间结构为   (用文字描述)。
（3）我国部分城市雾霾天占全年一半，引起雾霾的PM2.5微细粒子包含(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃、有机颗粒物及扬尘等，其中NO₃^－中N原子的杂化方式是      ，与SO₄²^－互为等电子体的分子是   。
（4）科学家把C₆₀和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其
晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。该物质的化学式
为   。

（5）继C₆₀后，科学家又合成了Si₆₀、N₆₀， Si₆₀分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si₆₀分子中π键的数目为。

用Cr³^＋掺杂的氮化铝是理想的LED用荧光粉基质材料，氮化铝(其晶胞如图所示)可由氯化铝与氨经气相反应制得。

（1）Cr³^＋基态的核外电子排布式可表示为        。
（2）氮化铝的化学式为        。
（3）氯化铝易升华，其双聚物Al₂Cl₆结构如图所示。在Al₂Cl₆中存在的化学键有      (填字母)。

a．离子键　　　   b．共价键　　　   c．配位键　　　   d．金属键
（4）一定条件下用Al₂O₃和CCl₄反应制备AlCl₃的反应为：Al₂O₃＋3CCl₄=2AlCl₃＋3COCl₂。其中，COCl₂分子的空间构型为        。一种与CCl₄互为等电子体的离子的化学式为        。
（5）AlCl₃在下述反应中作催化剂。分子③中碳原子的杂化类型为        。

Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：

回答下列问题：
（1）Mn元素价电子的电子排布式为                       ，比较两元素的I₂、I₃可知，气态Mn²⁺再失去一个电子比气态Fen再失去一个电子难。其原因是               。
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是            。
②络离子[Fe(CN)₆]^4-的配体CN^-中C原子的杂化轨道类型是           ，写出一种与 CN^-互为等电子体的单质分子的电子式                          。
（3）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为                。
（4）金属铁晶体在不同的温度下有两种堆积方式，如图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为             。

A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增。
已知：①F的原子序数为25，其余的均为短周期元素；②元素A与元素B同周期，元素A与元素E同主族，且A、B、E三种原子p轨道上均有2个未成对电子；③元素C、D、E在同一周期，且C原子中没有未成对电子。
请回答下列问题：
(1)元素A与元素B的电负性大小比较为：________>________；元素C与元素D的第一电离能的大小比较为：________>________(填入相应的元素符号)
(2)F的核外电子排布式为________。
(3)元素B与元素E形成的晶体所属的晶体类型为________晶体，在该晶体中原子间形成的共价键属于________(从下列选项中选出正确类型)。
A．σ键　　　　B．π键　　　　C．既有σ键，又有π键
(4)由氢元素与A、B两元素共同构成的相对分子质量为30的分子里，中心原子的杂化轨道类型为________，分子的空间构型为________．
(5)根据等电子原理，写出由元素A与元素B构成的一种双原子极性分子的结构式：________。

氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥生产等方面有重要应用。请回答下列问题：
（1）砷原子的核外电子排布式为_____________________________________。
（2）K₃[Fe（CN）₆]晶体中Fe³^＋与CN^－之间的键型为________，该化学键能够形成的原因是______________________________________________________。
（3）NH₄^＋中氮原子的杂化类型为________，NH₄^＋的空间构型为________。
（4）已知：

	CH₄	SiH₄	NH₃	PH₃
沸点（K）	101.7	161.2	239.7	185.4
分解温度（K）	873	773	1 073	713.2

元素	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	K
电负性	0.9	1.2	1.5	1.8	2.1	2.5	3.0	0.8

请回答下列有关问题：
估计钙元素的电负性的取值范围：________<X<________。经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键。试推断AlCl₃中形成的化学键的类型及其理由：__________________________。

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
（1）卤族元素位于周期表的_________区；溴的价电子排布式为______________
（2）在不太稀的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)₂形式存在。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	铍
第一电离能（kJ/mol）	1681	1251	1140	1008	900

（4）已知高碘酸有两种形式,化学式分别为H₅IO₆（

）和HIO₄，前者为五元酸，后者为一元酸。请比较二者酸性强弱:H₅IO₆_____HIO₄（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CN^-的等电子体的分子式__________（写出1个）
（6）如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．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力
（7）已知CaF₂晶体（见图）的密度为ρg/cm³，N_A为阿伏加德罗常数，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___________

在电解炼铝过程中加入冰晶石（用“A”代替），可起到降低Al₂O₃熔点的作用。冰晶石的生产原理为2Al（OH）₃＋12HF＋3Na₂CO₃=2A＋3CO₂↑＋9H₂O。根据题意完成下列填空：
（1）冰晶石的化学式为________，含有离子键、________等化学键。
（2）生成物中含有10个电子的分子是________（写分子式），该分子的空间构型为________，中心原子的杂化方式为________。
（3）反应物中电负性最大的元素为________（填元素符号），写出其原子最外层的电子排布图：________。
（4）Al单质的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。

若已知Al的原子半径为d，N_A代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则一个晶胞中Al原子的数目为________；Al晶体的密度为________（用字母表示）。

选项	实验事实	理论解释
A	氮原子的第一电离能大于氧原子	氮原子2p能级半充满
B	CO₂为直线形分子	CO₂分子中C—O是极性键
C	金刚石的熔点低于石墨	金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体
D	HF的沸点高于HCl	HF的相对分子质量小于HCl

试题分类