【选修3-物质结构与性质】（20分）19-I（6分）对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(...

【选修3-物质结构与性质】（20分）

19-I（6分）对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)，下列叙述正确的是

A．SiX4难水解　　 　　　　　　　　　　　 B．SiX4是共价化合物

C．NaX易水解　 　　　　　　　　　　　 　 D．NaX的熔点一般高于SiX4

19-Ⅱ（14分）碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：

回答下列问题：

（1）金刚石、石墨、C60.碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_____________。

（2）金刚石、石墨烯（指单层石墨）中碳原子的杂化形式分别为____、____。

（3）C60属于____晶体，石墨属于____晶体。

（4）石墨晶体中，层内C-C键的键长为142 pm，而金刚石中C-C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的____共价键，而石墨层内的C-C间不仅存在____共价键，还有____键。

（5）金刚石晶胞含有____个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r= ______a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率____（不要求计算结果）。

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对于钠的卤化物（NaX）和硅的卤化物分子（SiX4），下列叙述正确的是

A．SiX4呈空间网状结构，硬度大　　　　　　

B．NaX的熔点一般高于SiX4

C．NaX易水解　　　　　　　　　　　　　　　　

D．SiX4由原子构成，熔化时破坏共价键

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【化学---选修3物质结构与性质】15分

卤族元素的单质和化合物很多，一氯化碘（ICl）、三氯化碘（ICl3），由于它们的性质与卤素相似，因此被称为卤素互化物。请利用所学物质结构与性质的相关知识回答下列问题：

（1）卤族元素位于周期表的 　　 区 I-的最外层电子排布式为　　　　

（2）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“=”)。H5IO6中α键与π键的个数比为　　　 。

（3）已知CsICl2不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列 　　 式发生。A．CsICl2=CsCl+ICl　　　　 B．CsICl2 =CsI +Cl2

（4）用海带制碘时，生成的粗碘中常混有ICl，可加入KI加热升华提纯，

发生化学反应的化学方程式为　　　　

（5）ClO2—的空间构型为　　　 型，中心氯原子的杂化轨道类型为　　　　　 ，

（6）已知CaF2晶体(见图)的密度为ρg/cm3 ．NA为阿伏加德罗常数，距离最近且相等的两个Ca2+核间距为a cm，则CaF2的摩尔质量为　　　　　

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【化学――选修3物质结构与性质】

物质的结构决定性质，性质反映其结构特点。

（1）金刚石和石墨是碳元素的两种常见单质，下列叙述中正确的有　 　　　 　　

a．金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化，石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化

b．晶体中共价键的键长：金刚石中C－C＜石墨中C－C

c．晶体的熔点：金刚石＜石墨

d．晶体中共价键的键角：金刚石＞石墨

（2）某石蕊的分子结构如右图所示。

①石蕊分子所含元素中，第一电离能由小到大的顺序是　　　 　 　　 ，基态原子2p轨道有两个成单电子的是　 　　　 　 （填元素符号）；由其中两种元素形成的三角锥构型的一价阳离子是　 　　　 　 （填化学式）；

②该石蕊易溶解于水，分析可能的原因是　　　　 　　　　　 ；

（3）铜及其合金是人类最早使用的金属材料。

①NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH3＋3F2NF3＋3NH4F

上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_______（填序号）。

a．离子晶体　 b．分子晶体 c．原子晶体　 d．金属晶体,

②NF3与NH3均为三角锥形，但前者键角小于后者，原因是　　　　　　 　　　　

③周期表中铜的相邻元素的晶体结构如图甲，则其一个晶胞中含有　　 　 　　 个该元素，金属铜采取如图乙所示堆积方式，可称为　　　　　　　　 堆积。

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（15分)[选修3—物质结构与性质]钒（23V)是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题：

（1）钒在元素周期表中的位置为　　　　 　 ，其价层电子排布图为　　　　 　　　　 。

（2) 钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为　　　 、 　　　 。

（3）V2O5常用作SO2 转化为SO3的催化剂。SO2 分子中S原子价层电子对数是　　 对，分子的立体构型为　　 ；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为 　 　 ；SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为 　 ；该结构中S—O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为　　 （填图2中字母)，该分子中含有　 个σ键。

（4）V2O5 溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na3VO4)，该盐阴离子的立体构型为　　 ；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为　 ____　 。

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（15分） 【化学 ― 选修 3 物质结构与性质】

氮的化合物在无机化工领域有着重要的地位。请回答下列问题：

（1）基态氮原子的价电子排布图为　　　　　　　　　　　　 。

（2）氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子的构型为　　　　　　 形，阳离子中氮的杂化方式为　　　　　　 。

（3）某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛用于陶瓷工业等领域。工业上用氮气、氧化铝和碳在一定条件下反应生成CO和X (X的晶体结构如图所示），工业制备 X 的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）X晶体中包含的化学键类型为　　　　　　 （填字母标号）。

A ．离子键 　 B ．共价键 　　 C ．配位键　　 D ．金属键

（5）已知氮化硼与X晶体类型相同，且氮化硼的熔点比X高，其原因　 是　　　　　　　 。

（6）若X的密度为ρg/cm3，则晶体中最近的两个Al 原子的距离为　　　　 cm （阿伏加德罗常数用 NA表示，不必化简）。

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[化学——选修3物质结构与性质]（15分）氮的化合物在无机化工领域有着重要的地位。请回答下列问题：

（1）基态氮原子的价电子排布图为______。氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子的构型为　　　　　 形，阳离子中氮的杂化轨道类型为　　　　 。

（2）某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛用于陶瓷工业等领域。工业上用氮气与氧化铝和碳在一定条件下反应生成X和CO，X的晶体结构如图所示，工业制备X的化学方程式为_______。

（3）X晶体中包含的化学键类型为______。（填字母标号）

A．离子键　 　 B．共价键　　 C．配位键　 　 D．金属键

（4）已知氮化硼与X晶体类型相同，且氮化硼的熔点比X高，可能的原因是______

（5）若X的密度为pg/cm3,则晶体中最近的两个N原子的距离为______cm（阿伏加德罗常数用NA表示，不必化简）。

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【化学——选修3：物质结构与性质】在研究金矿床物质组分的过程中，通过分析发现了Cu-Ni-Zn-Sn-Fe多金属互化物。

(1)某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于　　 (填“晶体”或“非晶体”)，可通过　　 　　　　　　　 　 方法鉴别。

(2)基态Ni2+的核外电子排布式　　 　　　　 　 ；配合物Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于 　　　　 　　 晶体；Ni2+和Fe2+的半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO 　　　　 FeO(填“<”或“>”)。

(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2，1mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为　 　　　　 　 ；类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H—N=C=S)的沸点，其原因是　　 　　　　 　　　　 ；写出一种与SCN—互为等电子体的分子　 　　　　 (用化学式表示)。

(4)氨基乙酸铜的分子结构如图，碳原子的杂化方式为 　　　　 　　 。

(5)立方NiO(氧化镍)晶体的结构如图所示，其晶胞边长为apm，列式表示NiO晶体的密度为　 　　　　 g/cm3(不必计算出结果，阿伏加德罗常数的值为NA)。人工制备的NiO晶体中常存在缺陷(如图)：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代，其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。已知某氧化镍样品组成Ni0.96O，该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比为　　 　　　　 　 。

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[化学——选修3：物质结构与性质]第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。

（1）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为　　　　　　　　　　　　　　　 。

②下列叙述不正确的是　　　　　　　　 。（填字母）

A．因为HCHO与水分子间能形成氢键，所以CH2O易溶于水

B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化

C．C6H6分子中含有6个键和1个大键，C2H2是非极性分子

D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低

③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，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　　　　　　 　　 。

(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　　　　　 　　 　　

②六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4 -中不存在 　　　　　　　　 　　　 。

A、共价键

B、非极性键

C、配位键

D、σ键

E、π键

写出一种与 CN-　 互为等电子体的单质分子式　　　　　　　　　　 　　　　 。

（3）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于　 　　　　　　 　 区。

（4）一种Al－Fe合金的立体晶胞如下图所示。请据此回答下列问题：

① 确定该合金的化学式　　　　　　　　　 。

②若晶体的密度＝ρ g/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示，不必化简)为　　　　　　 cm。

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【化学—选修3：物质结构与性质】（15分）在研究金矿床物质组分的过程中，通过分析发现了Cu-Ni-Zn-Sn-Fe多金属互化物。

（1）某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于　　　　 （填“晶体”或“非晶体”），可通过　　　　　　　　 方法鉴别。

（2）基态Ni2+的核外电子排布式　　　　　 ；配合物Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于　　　　　　 晶体；Ni2+和Fe2+的半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO　　　 FeO（填“<”或“>”）。

（3）铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2，1mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为　　 ；类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸（H—S—C≡N）的沸点低于异硫氰酸（H—N=C=S）的沸点，其原因是　　 ；写出一种与SCN—互为等电子体的分子　　　　　　 （用化学式表示）。

（4）氨基乙酸铜的分子结构如图，碳原子的杂化方式为　　　　　　　　 。

（5）立方NiO（氧化镍）晶体的结构如图-1所示，其晶胞边长为apm，列式表示NiO晶体的密度为　　　 g/cm3（不必计算出结果，阿伏加德罗常数的值为NA）。人工制备的NiO晶体中常存在缺陷（如图-2）：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代，其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。已知某氧化镍样品组成Ni0.96O，该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比为　　　　　　　 。

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