物质结构练习.pdf

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1、1.X、Y、Z、Q、E 五种元素中，X 原子核外的 M 层中只有两对成对电子，Y 原子核外的 L 层电子数是 K层的两倍，Z 是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q 的核电荷数是 X 与 Z 的核电荷数之和，E 在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：（1）X、Y 的元素符号依次为 、；（2）XZ2与 YZ2分子的立体结构分别是 和 ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 （写分子式），理由是 ；（3）Q 的元素符号是 ，它属于第 周期，它的核外电子排布式为 ，在形成化合物时它的最高化合价为 ；（4）用氢键表示式写出 E 的氢化物溶液中存在的所有氢键 。2.下图表示一些晶体中的某些结

2、构，它们分别是 NaCl、CsCl、干冰、金刚石结构中的某一种的某一部分。(1)其中代表金刚石的是(填编号字母，下同)_，其中每个碳原子与_个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于_晶体。(2)其中表示 NaCl 的是_，每个 Na+周围与它最接近且距离相等 Na+有_个。(3)代表 CsCl 的是_，它属于_晶体，每个 Cs+与_个 Cl-紧邻。(4)代表干冰的是_，它属于_晶体，每个 CO2分子与_个 CO2分子紧邻。(5)上述四种物质的熔点由高到低的排列顺序为_。(6)右图为高温超导领域里的一种化合物钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。该晶体结构中，表示元素钙、钛、氧离子的化学

3、式为_。3.A、B、C 是原子序数依次递增的短周期元素，A 元素原子的电子总数等于其基态电子层数，B 元素原子的价电子结构为 nsnnpn，C 元素的第一电离能在同族元素中最大，并且高于同周期左右相邻的元素，但其单质的熔点却低于同周期左右相邻元素的单质，D 的价电子结构为3d64s2。请回答：（1）D 元素较稳定的化合价是 。（2）C 与 A 形成的最简单分子是 分子（填：“极性”或“非极性”），该分子再与 A元素结合成离子时，ACA 键的键角发生改变，其原因是 （3）在烃中，若要求所有的原子都有可能在同一个平面中，则对碳原子成键轨道的要求是：（4）在金刚石晶体的一个晶胞（如图 1）中，含有

4、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 。4.有 A、B、C、D 四种元素，其中 A 元素和 B 元素的原子都有 1 个未成对电子，A比 B少一个电子层，B 原子得一个电子填入 3p 轨道后，3p 轨道已充满；C 原子的 p 轨道中有 3 个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D 的最高化合价和最低化合价的代数和为 4，其最高价氧化物中含 D 的质量分数为 40，且其核内质子数等于中子数。R 是由 A、D 两元素形成的离子化合物，其

5、中 A与 D2离子数之比为 21。请回答下列问题：（1）A 元素形成的晶体属于 A2密堆积型式，则其晶体内晶胞类型应属于 （填写“六方”、“面心立方”或“体心立方”）。（2）B的电子排布式为 ，在 CB3分子中 C 元素原子的原子轨道发生的是 杂化。（3）C 的氢化物的空间构型为 ，其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是 。（4）B 元素的电负性 D 元素的电负性（填“”、“”或“”）；用一个化学方程式说明 B、D 两元素形成的单质的氧化性强弱：。（5）如图所示是 R 形成的晶体的晶胞，设晶胞的棱长为 a cm。试计算 R晶体的密度为 。（阿伏加德罗常数用 NA表示）5.A、B、C

6、、D 四种元素处于同一周期，在同族元素中，A 的气态氢化物的沸点最高，B 的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中的最强的，C 的电负性介于 A、B 之间，D 与 B 相邻。（1）C 的原子的价电子排布式为 。（2）A、B、C 三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是（写元素符号）。（3）B 的单质分子中存在的 个键。（4）D 和 B 形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型化合物，该化合物属于 晶体，其硬度比金刚石 （填“大”或“小”）。（5）A 的气态氢化物的沸点在同族中最高的原因是 6.短周期元素 A、B、C、D。A 元素的原子最外层电子排布为 ns1，B 元素的原子价电子排布为 ns2np2

7、，C 元素的最外层电子数是其电子层数的 3 倍，D 元素原子的 M 电子层的 P 亚层中有 3 个未成对电子。（1）C 原子的电子排布式为 ，若 A 为非金属元素，则按原子轨道的重迭方式，A 与C 形成的化合物中的共价键属于 键（填“”或“”）。（2）当 n=2 时，B 位于元素周期表的第 周期 族，BC2属于 分子（填“极性”或“非极性”）。当 n=3 时，B 与 C 形成的晶体属于 晶体。（3）若 A 元素的原子最外层电子排布为 2s1，B 元素的原子价电子排布为 3s23p2，A、B、C、D 四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 （用元素符号表示）。D2 A 7.有 A、B、C、D、E

8、五种元素，其中 A、B、C、D 为短周期元素，A 元素的周期数、主族数、原子序数相同；B 原子核外有 3 种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同；C 原子的价电子构型为 csc cpc+1，D 元素的原子最外层电子数比次外层电子数少 2 个，D 的阴离子与 E 的阳离子电子层结构相同，D和 E 可形成化合物 E2D。（1）上述元素中，第一电离能最小的元素的原子结构示意图为 ；D 的电子排布式为 ；（2）下列分子结构图中的和表示上述元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，小黑点表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。则在以上分子中，中心原子采用 sp3杂化形成化学键的是 （填写分子的

9、化学式）；在的分子中有 个 键和 个 键。（3）A、C、D 可形成既具有离子键又具有共价键的化合物，其化学式可能为 ；C的氢化物水溶液与足量 AgNO3 溶液反应生成的配合物，其化学式为 ，请说出该配合物中中心原子与配位体及内界与外界之间的成键情况：。8.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。a b c d e f g h i j k l m n o 试回答下列问题：（1）请写出元素 o 的基态原子电子排布式 （2）d 的氢化物的分子构型为 ，中心原子的杂化形式为 ；k 在空气中燃烧产物的分子构型为 ，中心原子的杂化形式为 ，该分子是 （填“极性”或“非极性”）分子。（

10、3）第三周期 8 种元素按单质熔点高低的顺序如下图，其中序号“8”代表 （填元素符号）；其中电负性最大的是 （填右图中的序号）。（4）由 j 原子跟 c 原子以 1:1 相互交替结合而形成的晶体，晶型与晶体 j 相同。两者相比熔点更高的是 ，试从结构角度加以解释：（5）i 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。若已知 i 的原子半径为 d，NA代表阿伏加德罗常数，i 的相对原子质量为 M，请回答：晶胞中 i 原子的配位数为 ，一个晶胞中 i 原子的数目为_ 。该晶体的密度为 （用字母表示）。9.有 A、B、C、D、E、F、G

11、七种元素，除 E 为第四周期元素外其余均为短周期元素。A、E、G 位于元素周期表的 s 区，其余元素位于 p 区，A、E 的原子外围电子层排布相同，A 的原子中没有成对电子；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同；C 元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn+1；D 元素的第一电离能列同周期主族元素第三高；F 的基态原子核外成对电子数是成单电子数的 3 倍；G 的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。回答下列问题：（1）写出下列元素的符号：D ，G ；（2）D 的前一元素第一电离能高于 D 的原因：；（3）由 A、B、C 形成的 A

12、BC 分子中，含有 个 键，个 键；（4）由 D、E、F、G 形成的盐 E2DF4、GDF4的共熔体在冷却时首先析出的物质是 （写化学式），原因是 ；10.氮是地球上极为丰富的元素。(1)Li3N 晶体中氮以 N3-存在，基态 N3-的电子排布式为 。(2)NN 的键能为 942 kJmol-1,NN 单键的键能为 247kJmol-1，计算说明 N2 中的 键比 键稳定（填“”或“”）。(3)(CH3)3 NH+和 AlCl4-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于 100 ，其挥发性一般比有机溶剂 （填“大”或“小”)，可用作 （填代号）。a.助燃剂 b.“绿色”溶剂 c.复合

13、材料 d.绝热材料 (4)x+中所有电子正好充满 K、L、M 三个电子层，它与 N3-形成的晶体结构如图所示。X 的元素符号是 ，与同一个 N3-相连的 x+今有 个。1.（1）S C（2）V 形 直线形 SO2 因为 CO2是非极性分子，SO2和 H2O 都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在 H2O 中的溶解度较大（3）Cr 四 1s22s22p63s23p63d54s1 +6（4）FH F FH O OH F OH O 2：、4、原子 (2)、12 （3）、离子、8 （4）、12 （5）（6）GaTiO3 3.（1）3；（2）极性，NH3中有一对孤对电子，它对成键电子的排斥作用强于

14、成键电子之间的排斥作用，当孤对电子与 H结合形成配位键形成 NH4后，孤对电子成为成键电子，四个键等同，斥力也等同。所以 HNH 键的键角就由 107转变为 10928（3）不能有 sp3杂化轨道（或只能有 sp 和 sp2杂化轨道）（4）18 32 原子晶体是原子之间是以共价键结合的，共价键有饱和性和方向性，一个原子不能形成 12 条共价键，所以原子晶体就不能形成配位数是 12 的最密堆积结构。（5）21 34NA r3 g/cm3 4（1）体心立方（2）ls22s22p63s23p6，sp3（3）三角锥形；氨分子间形成氢键，所以氨气比同族其它元素形成的氢化物沸点高（4）；H2SCl22HC

15、lS（5）440a3NA gcm-3 5（1）2s22p4（2）FNO（3）2（4）原子 大（5）氟化氢分子之间容易形成氢键 6（1）1s22s22p4，（2）二；IVA；非极性；原子（3）OPSiLi 7（1）1s22s22p63s23p4（2）NH3、CH4、H2S；5；1（3）(NH4)2S（或 NH4HS）；Ag(NH3)2OH；中心原子与配位体之间以配位键相结合（1 分），内界与外界之间以离子键相结合 8（1）1s22s22p63s23p63d64s2 （2）三角锥形 sp3 角形（或 V 形）sp2 极性 （3）Si 2 （4）SiC（或 jc，或前者）因 SiC 晶体与晶体 Si 都是原子晶体，由于 C 的原子半径小，SiC 中CSi 键键长比晶体 Si 中 SiSi 键长短，键能大，因而熔沸点高。（5）12 4 M4 2d3NA 9（1）S Mg （2）D 的前一元素是 P，P 的 3p 能级为半充满状态的 3p3，是稳定结构；而 S 元素的 3p 能级 3p4，是不稳定的结构。故 P 的第一电离能高于 S（3）2 2 （4）MgSO4 MgSO4的晶格能大于 K2SO4的晶格能。10.(l)1s22s22p6(2)(3）小 b(4)Cu 6