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1选修3物质结构与性质练习题1.(1)前四周期元素中,基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有种。(2)第ⅢA、ⅤA原元素组马的化合物CaN、CaP、CaAs等是人工合成的平等体材料,其晶体结构与单晶硅相似,Ca原子的电子排布式为。在CaN晶体中,每个Ca原子与个N原子相连,与同一个Ca原子相连的N原子构成的空间构型为。在四大晶体类型中,CaN属于晶体。(3)在极性分子NCl3中,N原子的化合物为―3,Cl原子的化合价为+1,请推测NCl3水解的主要产物是(填化学式)。2.已知A、B、C、D和E5种分子所含原子数目依次为1、2、3、4和6,且都含有18个电子。又知B、C和D是由两种元素的原子组成。请回答(1)组成A分子的原子的核外电子排布式是;(2)B和C的分子式分别是和;C分子的立体结构呈型,该分子属于分子(填“极性”或“非极性”);(3)若向D的稀溶液中加入少量二氧化锰,有无色气体生成。则D的分子式是,该反应的化学方程式为;(4)若将1molE在氧气中完全燃烧,只生成1molCO2和2molH2O,则E的分子式是。3.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为;(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为,C的元素符号为;(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,D的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。4.A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素。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,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个电子。(1)C原子的电子排布式为,若A元素的原子最外层电子排布为1s1,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。(2)当n=2时,B的原子结构示意图为,B与C形成的晶体属于晶体。当n=3时,B与C形成的晶体中微粒间的作用力是(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,元素A在周期表中的位置是,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)。5.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,含有个碳原子。在二氧化硅晶体的2一个晶胞中,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rcm,则铁的密度是。6.下表由元素周期表的前三周期去掉副族上方空区域后组合而成,表中虚线处为IIA、IIIA族的连接处。请用相应的化学用语回答下列问题:(1)h的单质能与g元素的最高价氧化物对应的水化物的溶液反应,请写出该反应的离子方程式___________________________________.(2)上左图是第三周期8种元素按单质熔点(℃)大小顺序绘制的柱形图(已知柱形“1”代表Ar),则其中序列“2”原子的结构示意简图为________,“8”原子的电子排布式为_________。(3)上右图是b、c、d、e、f的氢化物的沸点直角坐标图,序列“5”氢化物的化学式为____,序列“1”的氢化物的电子式:________。(4)单质a和单质e可以设计为新型燃料电池,电解质为KOH溶液,则单质a在该燃料电池的_________极发生电极反应,电极反应式为____________。7.A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素,其原子序数依次增大。B、C、D同周期,A、D同主族,E和其它元素既不在同周期也不在同主族。B、C、D的最高价氧化物的水化物均能互相发生反应生成盐和水。A和E可形成离子化合物,其晶胞结构如下图所示。3(1)D元素原子的价电子排布式是;(2)A、B、C、D四种元素的原子半径由小到大的顺序为(用元素符号表示);(3)A和D的氢化物中,后者沸点较低,原因是;(4)A和E的化合物晶体中,每个阳离子周围与它最近且距离相等的阳离子共有个;(5)已知A和E所形成化合物晶体的晶胞体积为1.6×10-22cm3,则A和E组成的化合物晶体的密度为(结果保留一位小数)。8.已知A、B、C、D、E五种元素都是元素周期表中前20号元素,原子序数依次增大,E的特征电子排布式为4s2。A、B、C、D四种元素在元素周期表中的相对位置如下表所示。……ABCD根据以上信息,回答下列问题:(1)元素C在元素周期表中的位置是周期族;D的电子排布式为:。(2)A和D的氢化物中,沸点较高的是,原因是;A和B的离子中,半径较小的是(填离子符号)。(3)A和E可组成离子化合物,其晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)结构如右图所示(阳离子用“●”表示,位于该正方体的顶点或面心;阴离子用“〇”表示,均位于小正方体中心)。该化合物的电子式是。(4)A和E化合物的晶胞1/8的体积为2.0×10-23cm3,求A和E组成的离子化合物的密度,请列式并计算(结果保留一位小数):_______________________________。9.在元素周期表中,一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s24p6,与其同周期的A、B、C、D四种元素,它们的原子的最外层电子数依次为2、2、1、7,其中A、C两元素原子的次外层电子数为8,B、D两元素原子的次外层电子数为18,E、D两元素处于同族,且在该族元素中,E的气态氢化物的沸点最高。(1)B元素在周期表中的位置。(2)E的气态的氢化物在同族元素中沸点最同的原因是。(3)A、C两元素第一电离能。(填元素符号)(4)B元素能形成多种配合物。元素之间形成配合物的条件是:一方是能够提供孤对电子的原子,另一方是的原子。10.下表为元素周期表前三周期的一部分。ZYR(1)X的氢化物的沸点与W的氢化物的沸点比较:(填化学式),原因是。(2)选出X的基态原子的原子轨道表示式,另一原子轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因它不符合。(填序号)。A.B.1s2s2p1s2s2pC.泡利原理D.洪特规则(3)以上五种元素中,(填元素符号)元素原子失去核外第一个电子需要的能量晶胞晶胞的1/8↑↓↑↓↑↓↑↑↓↑↓↑↑↑4最多。(4)由以上某种元素与氢元素组成的三角锥形分子E和由以上某种元素组成的直线形分子G反应,生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10),反应如图中所示,则下列判断错误的是(填编号)。A.G是活泼的非金属单质B.L是极性分子C.E的中心原子杂化轨道类型为sp2杂化D.M的化学性质比同主族相邻元素单质的化学性质活泼E.M分子中有1个键,2个键11.有A、B、C、D、E五种元素,其中A、B、C属于同一周期,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数;B原子最外层中有两个不成对电子;D、E原子核内各自的质子数与中子数相等;B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物,并知在DB2和EB2中,D与B的质量比为7:8、E与B的质量比为1:1。根据以上条件,回答下列问题:(1)写出D元素原子的电子排布式;(2)写出AB2的结构式,其晶体类型属于其中A的杂化方式为;(3)将B、C、D、E元素按第一电离以由小到大的顺序排列(填写元素符号);(4)熔点比较:B的氢化物E的氢化物(选填“”“=”“”),并解释原因:。12.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,其中A+与D2-离子数之比为2∶1。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acm。试计算R晶体的密度为。(阿伏加德罗常数用NA表示)D2-A+5参考答案1.(1)5(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)4正四面体原子(3)HClONH3·H2O2.(1)1s22s22p63s23p6(2)HCl,H2S,V,极性(3)H2O2,2H2O2=2H2O+O2↑(4)CH4O3.(1)N(2)Cl;K(3)Fe;1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)Cu;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。点评:(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,该元素最外层还有2个2S电子,因此A元素应为氮N。(2)B元素负一价离子与氩电子层结构相同B元素为氯Cl,C元素正一价离子与氩电子层结构相同,C元素为钾K。(3)D元素的正三价离子的3d亚层为丰充满则D原子就应为3d64S2即26号元素铁Fe,铁基态原子的电子排布式为1S22S22P63S23P63d64S2。(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子,则E原子就应为3d104S1即29号铜元素Cu,铜基态原子的电子排布式为1S22S22P63S23P63d104S1。4.(1)1s22s22p4,σ,分子,共价键或极性共价键(3)第2周期IA族,O>P>Si>Li5.(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109°28’(3)不能有sp3杂化轨道(或只能有sp和sp2杂化轨道)(4)1832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)2134NAr3g/cm36(1)①②③④(2)蒸发、结晶;KCl、MgCl2;工业上冶炼金属钾和镁(3)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;粗盐中含有泥沙及2224CaMgSO、、等杂质,在碱性溶液中会形成沉淀,损坏离子交换膜;BaCl2溶液(4)NaOH+SO2=NaHSO37.(1)3S23P5(2)F<Cl<Al<Na(3)HF分子间存在氢键(4)12(5)3.2g·cm-38.(1)第三,ⅢA,1s22s22p63s23p5(2)A;A的氢化物分子间可以形成氢键,而D的氢化物不能;Na+(3)(4)23231002.610222)19(40=3.2g/cm-39.(1)第4周期第ⅡB族(2)E的气态氢化物分子间含有氢键,破坏它需要较高的能量,所以熔沸点较高(3)CaK(4)具有能够
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