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1、-物质结构37综合练习-第 3 页物质结构综合练习1（2016全国课标）（15分）锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：（1）基态Ge原子的核外电子排布式为Ar_，有_个未成对电子。（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_。（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_。GeCl4GeBr4GeI4熔点/26146沸点/186约400（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_。（5）Ge单晶具
2、有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_，微粒之间存在的作用力是_。（6）晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；B为（，0，）；C为（，0）。则D原子的坐标参数为_。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm，其密度为_gcm-3（列出计算式即可）。 2.3.砷化镓晶体是半导体材料，应用于太阳能电池、LED光源和通讯领域。（1）砷元素位于元素周期表的第VA族，其原子的核外电子排布式为 。（2）镓、砷、硒的第一电离能由大到小的顺序是 ，此三种元素中电负性最大的是 。（3）砷化镓
3、可由(CH3)3Ga和AsH3反应制得。常温常压下(CH3)3Ga为无色透明液体，则(CH3)3Ga 固体属于 晶体。(CH3)3Ga为非极性分子，其中镓原子的杂化轨道类型是 。AsH3的空间构型为 ，中心原子的价层电子对数为 。（4） 砷化镓晶体的晶胞结构如图所示，晶胞的边长为acm，镓原子的配位数是 ，阿伏加德罗常数值为NA，则砷化镓晶体密度的表达式为 g/cm3。4.钛被称为继铁、铝之后的第三金属，制备金属钛的一种流程如下：回答下列问题：（1）基态钛原子的价电子排布图为_，金属钛晶胞如右图所示，为_堆积（填堆积方式）。（2）已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为37，沸点为136，
4、可知 TiCl4为_晶体。（3）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下：化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是_。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）硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子如图1所示。该阳离子化学式为_（5）钙钛矿（CaTiO3）晶体的结构如图2所示。钛离子位于立方晶胞的角顶，被_个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被_个氧离子包围。5.a、b、c、d、e均为周期表前四周期元素，原子序数依次增大，相关信息如下表所示。a原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同b基态原子的p轨道电子数比s轨道
5、电子数少1c在周期表所列元素中电负性最大d位于周期表中第4纵行e基态原子M层全充满，N层只有一个电子请回答：(1)d属于_区的元素，其基态原子的价电子排布图为_。(2)b与其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。(3)c的氢化物水溶液中存在的氢键有_种，任意画出一种：_。(4)a与其相邻同主族元素的最高价氧化物的熔点高低顺序为_(用化学式表示)。若将a元素最高价氧化物水化物对应的正盐酸根离子表示为A，则A的空间构型为_；A的中心原子的轨道杂化类型为_；与A互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。(5)e与Au的合金可形成面心立方最密堆积的晶体，在晶胞中e原子处于面心，该
6、晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由e原子与Au原子构成的四面体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构相似，该晶体储氢后的化学式为_，若该晶体的相对分子质量为M，密度为a g/cm3，则晶胞的体积为_(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。6.铜是应用较为广泛的有色金属。（1）基态铜原子的核外电子排布式为_(2)金属化合物Cu2Zn合金具有较高的熔点、较大的强度、硬度和耐磨度。Cu2Zn合金的晶体类型是_.（3） 某含铜化合物的离子结构如图所示。该郭中存在的作用力有_;该离子中第二周期的非金属元素的第一电离能由大到小的顺序是_;该离子中N原子的杂化类型有_.（4）铜与氧形成化合物的晶体结构如图。该化
7、合物的化学式为_,O的配位数是_.若该晶胞参数为dnm,该晶体的密度为_ g/cm3.7.铁与人类密切相关，几乎无处不在，地壳中大约5%是铁，是含量仅次于铝的金属。它的单质及化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途根据所学知识回答下列问题：（1）基态铁原子的电子占据最高的能层的符号为_，与铁同周期的所有副族元素的基态原子中，最外层电子数与铁相同的元素有_种。（2）下列关于铁的说法，正确的是 _(填选项字母) A基态铁原子的电子排布式1s22s22p63s23p103d24s2肯定违反了泡利原理B铁属于黑色金属，在周期表中属于d区元素C铁丝可用于焰色反应实验时蘸取待测物，是由于铁在光谱图中无特征
8、的谱线DFe能与CO形成配合物Fe(CO)5，1 mol Fe(CO)5中含有的键数是5NA（3）某铁的化合物结构简式如下图所示组成上述化合物各元素原子电负性由大到小的顺序为 _ 上述化合物中氮原子的杂化方式为 在上图中用“”标出亚铁离子的配位键。（4）类卤素离子SCN-可用于Fe3+的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸(HSCN )和异硫氰酸(HN=C=S)，这两种酸中沸点较高的是 （5）铁单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式，晶胞分别如图A、B所示,若铁原子的半径是rcm，则这两种晶体密度之比是 8. 第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。（1）下列叙述正确的
9、是 。（填字母）ACH2O与水分子间能形成氢键BCH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化CC6H6分子中含有6个键和1个大键，C6H6是非极性分子DCO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低OTi（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表： 元 素MnFe 电离能/kJmol1I1717759I215091561I332482957 Mn元素价电子排布式为 ，气态Mn2再失去一个电子比气态Fe2再失去一个电子难，其原因是 。（3）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如上图所示，则X的化学式为 。（4）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN氧化成CNO，再在酸
10、性条件下CNO继续被NaClO氧化成N2和CO2。 H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为 。氰酸（HOCN）是一种链状分子，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式 ，其中C原子采取 杂化。物质结构37综合练习参考答案1.2.（1）72p（2）直线型34（3）(SCN)2较高，二者组成与结构相似，(SCN)2的相对分子量较大，范德华力较强（4）N、O、C sp（5）离子晶体或（6）C3N43.（1）1s22s22p62s22p63d104s24p3或 3d104s24p3（2分）（2）砷硒镓（1分）硒（1分）（3）分子（1分） sp2（2分） 三角锥形（2分） 4（2
11、分）（4）4（2分） （2分）4.5.(1)d（2分） （2分）(2)NOC（2分） (3)4（2分） FHF、FHO、OHF、OHO(画出其中一种即可)（2分）(4) SiO2CO2（2分）平面三角形（2分）sp2（2分）SO3、BF3（2分）任一种(5) (5)H4Cu3Au（2分） cm3（2分）7.（1）N (1分) 5 (2分)（2）AB (2分,漏写一个得1分,错写该空为零分)（3） ONCHFe (2分) sp2、sp3 (2分,漏写一个得1分,错写该空为零分) (2分)（4） 异硫氰酸或HN=C=S (2分) （5） (2分，列出计算式不化简也得2分)8.（1） A D （2分 ） （2）3d54s2 （2分）Mn2转化为Mn3时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态或Fe2转化为Fe3时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态。（3） TiO2 （2分） （4） HCNO （2分） NCOH （2分） sp （1分）