1、阶段测试十二物质结构与性质满分：100分时间：90分钟1.(8分)(2014四川)X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R2离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题：(1)Y基态原子的电子排布式是_；Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是_。(2)XY离子的立体构型是_；R2的水合离子中，提供孤电子对的原子是_。(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如上图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数比是_。(4)将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中，通入Y2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是_。答案(1)1s
2、22s22p4Cl(2)V形O(3)21(4)2Cu8NH3H2OO2=2Cu(NH3)424OH6H2O解析分子式为XY2的红棕色气体为NO2，故X为N元素，Y为O元素，M层与K层电子数相等的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2，则Z为Mg元素，2价离子的3d轨道上有9个电子的原子的外围电子排布式为3d104s1，则R为Cu元素。(1)O元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4；第三周期元素中第一电离能最大的主族元素为Cl元素。(2)NO与O3为等电子体，两者结构相似，为V形；在Cu2的水合离子中，O原子提供孤电子对，Cu2提供空轨道。(3)由晶胞结构可看出，阳离子位于顶点和体
3、心，故阳离子个数812个，阴离子位于面心和体内，故阴离子个数424个，故阴离子与阳离子个数比为21。(4)深蓝色溶液中含有的离子为Cu(NH3)42，根据得失电子守恒、电荷守恒以及原子守恒可写出离子方程式。2(8分)(2014新课标全国)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：(1)b、c、d中第一电离能最大的是_(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为_。(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子
4、呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为_；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是_(填化学式，写出两种)。(3)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是_；酸根呈三角锥结构的酸是_。(填化学式)(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为_。(5)这5种元素形成的一种11型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。该化合物中，阴离子为_，阳离子中存在的化学键类型有_；该化合物加热时首先失去的组分是_，判断理由是_。答案(1)N(2)sp3H2O2、N2H4(3)HNO2、HNO3H2SO3(4)1(
5、5)SO共价键和配位键H2OH2O与Cu2的配位键比NH3与Cu2的弱解析a、b、c、d、e为前四周期元素，a的核外电子总数与其周期数相同，且原子序数最小，a为H；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，内层电子数为2，即，为O元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于氧元素，则b为N元素；e的原子序数最大，且最外层只有1个电子，第四周期中，次外层有18个电子，最外层只有1个电子，共有29个电子，推知e为Cu元素；d与c同族，且原子序数比O大比铜小，推知d为S元素。(1)b、c、d分别为N、O、S，因N原子电子排布式为1s22s23p3，p轨道半充满，故第一电离能最大的为N；e的价层
6、电子排布式为3d104s1，故价层电子轨道示意图为。(2)a为H，与N、O、S可形成二元共价化合物，分别为NH3(三角锥形)，H2O(V形)，H2S(V形)，其中呈三角锥形的分子的中心原子的杂化方式，可利用价层电子对互斥理论先求价层电子对数为3(53)4，故为sp3杂化；还能形成既含极性共价键、又含非极性共价键的化合物H2O2(HOOH)、，HO、HN为极性键，OO、NN为非极性键。(3)这些元素可形成含氧酸HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的为H2SO3，SO价层电子对数为3(626)314。(4)e为Cu，
7、c为O，由图1可知，晶胞中含Cu原子为4个，含O原子为812个，故化学式为Cu2O，O为2价，则Cu为1价。(5)含有H、N、O、S、Cu五种元素的化合物，结合课本选修3络合物有关知识，结合题目所给信息，观察中心为1个Cu2，周围为4个NH3分子和2个H2O分子，得到该化合物化学式为Cu(NH3)4SO42H2O，加热时，由于H2O和Cu2作用力较弱会先失去。3(8分)(2014山东)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。(1)图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为_。(2)图乙中，1号C的杂化方式是
8、_，该C与相邻C形成的键角_(填“”“”或“”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有_(填元素符号)。(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为_，该材料的化学式为_。答案(1)3(2)sp3”“Br2BrCl(4)V形(或角形)sp2(5)NC(3)3d54s2(4)D(5)4.1(520.01010)36.021023874，即晶胞体中含有4个Mn2和4个S2。(6)正八面体10(8分)化合物A(H3BNH3
9、)是一种潜在的储氢材料，可由六元环状物质(HB=NH)3通过反应3CH42(HB=NH)36H2O=3CO26H3BNH3制得。A在一定条件下通过多步去氢可最终转化为氮化硼(BN)。请回答下列问题：(1)与(HB=NH)3互为等电子体的分子为_(填分子式)(2)下列关于合成A的化学方程式的叙述不正确的是_(填选项字母)。a反应前后碳原子的轨道杂化类型不变bCH4、H2O、CO2的分子空间构型分别为正四面体形、V形、直线形c第一电离能的大小关系为：NOCBdA中存在配位键(3)氮化硼(BN)有多种晶型，其中立方氮化硼与金刚石的结构类似，则其晶胞中共有_个硼原子，_个氮原子。(4)人工可以合成硼的
10、一系列氢化物，其物理性质与烷烃相似，故称之为硼烷。工业上采用LiAlH4和BF3在乙醚介质中反应制得乙硼烷(B2H6)，同时生成另外两种产物。该反应的化学方程式为_。(5)相关化学键的键能如下表所示，简要分析和解释下列事实。化学键BHBOBB键能(kJmol1)389561293自然界中不存在硼单质，硼氢化物也很少，主要是含氧化合物，其原因为_。(6)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式。图(a)为一种无限长单链结构的多硼酸根，其化学式为_；图(b)为硼砂晶体中的阴离子，其中硼原子采取的杂化类型为_。答案(1)C6H6(2)a(3)44(4)3LiAlH44BF32B2H63L
11、iF3AlF3(5)BO键的键能大于BB键和BH键，所以更易形成稳定性更强的BO键(6)BO2或BOsp2、sp311(10分)卤族元素指元素周期表中第A族元素，包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，简称卤素。它们在自然界中都在典型的盐类存在，是成盐元素。(1)碘原子的外围电子排布图(即价层电子的轨道表示式)为_。(2)BCl3和NCl3的中心原子的杂化方式分别为_和_。第一电离能在B、N之间的第二周期元素有_种。ClO、ClO中Cl都是以sp3杂化轨道与O原子成键的，则其微粒的立体构型分别为_、_。(3)已知氯化铝的熔点为190 (2.02105 Pa)，但它在180
12、和常压下即开始升华，则氯化铝属于_(填“原子”“离子”或“分子”)晶体。请设计一个实验来证明氯化铝属于哪种类型晶体，你设计的实验是_。(4)NaCl的晶胞如图所示，如果把Na去掉，将Cl堆积形成的全部八面体空隙中填入A原子，形成的化合物的化学式为_；“沿体对角线”方向将NaCl晶胞中离子投影，有助于将三维结构合理简化为平面上微粒的有序排列，试在下面的方框中画出其平面投影图像(离子均用“”标注位置，不需指明离子种类)。(5)纳米材料的表面微粒数占微粒数的比例极大，这是它具有许多特殊性的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同，则这种纳米颗粒的表面微粒数占总微粒数的百
13、分数为_。(保留2位小数)(6)如图给出了一些卤化钾晶体的离子间距、晶格能、熔点等数据。请根据图中的数据说明这些卤化钾晶体的离子间距、熔点和晶格能之间的关系_。答案(1)(2)sp2sp33三角锥形正四面体形(3)分子在加压条件下，将氯化铝加热至熔融，测其导电性，若能导电，则属于离子晶体，若不导电，则属于分子晶体(4)ACl(5)0.96(6)离子间距越大，晶格能越小，熔点越低。12(10分)(2014长沙二模)(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()和Fe(CO)x等。基态Fe3的M层电子排布式为_。配合物Fe(CO)x的中心原子价
14、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)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如右图，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为_。已知该晶胞的密度为 g/cm3，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)(3)下列有关的说法正确的是_(填选项字母)。A第一电离能大小：SPSiB电负性顺序：CNOFC因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低DSO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线形，相
15、同条件下SO2的溶解度更大E分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高(4)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。回答下列问题：Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为_，1 mol Y2X2含有键的数目为_。化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是_。元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是_。答案(1)3s23p63d55分子晶体(2)立方体(3)BC(4)sp杂化3NA或36.021023个NH3分子间存在氢键N2O解析因铁元素的价电子数为8，所以CO提供的电子数为10，故x5，由于Fe(CO)5的熔沸点较低，所以其属于分子晶体；根据就晶胞结构可知一个晶胞中有8个“Na2O”，所以可得晶胞的边长 。(3)A项中磷的第一电离能大于硫的第一电离能；D项中二氧化硫为V形结构；分子晶体的熔沸点与氢键和范德华力有关。(4)根据题目信息可知X为氢元素，Y为碳元素，Z为氮元素，C2H2分子中的碳原子为sp杂化，一个乙炔分子中含有3个键，所以1 mol Y2X2含有键的数目为3NA。
