高中化学实践课堂——《结构与性质》专题综合训练

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《结构与性质》专题综合训练
本卷共有试题：11
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题号	1
出处	未知
题干	由氧化物经氯化作用生成氯化物是工业生产氯化物的常用方法，Cl₂、CCl₄是常用的氯化剂。如：Na₂O＋Cl₂＝2NaCl＋O₂　　　CaO＋Cl₂＝CaCl₂＋O₂　　SiO₂＋2CCl₄＝SiCl₄＋2COCl₂　　　　　Cr₂O₃＋3CCl₄＝2CrCl₃＋3COCl₂ 请回答下列问题： (1)Cr₂O₃、CrCl₃中Cr均为＋3价，写出Cr³^＋的基态电子排布式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； (2)CCl₄分子中C原子采取　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　杂化成键。 (3)COCl₂俗称光气，分子中C原子采取sp²杂化成键。光气分子的结构式是　　　　　　　　　　，其中碳氧原子之间共价键是　　　　　　　　（填序号）： a．2个σ键　　　　　　　　b．2个π键　　　　　　　c．1个σ键、1个π键 (4)CaO晶胞如右上图所示，CaO晶体中Ca²^＋的配位数为　　　　　　　　　　　。CaO晶体和NaCl晶体中离子排列方式相同，其晶格能分别为：CaO－3　401kJ•mol^-1、NaCl－786kJ•mol^-1。导致两者晶格能差异的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案	⑴ 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³ ⑵ sp³ ⑶c ⑷ 6; CaO晶体中离子的电荷数大于NaCl，离子间的平均距离小于NaCl

题号

出处

未知

题干

下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据：

元素编号元素性质	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧	⑨	⑩
原子半径（10^－10m）	1.52	2.27	0.74	1.43	0.77	1.10	0.99	1.86	0.75	0.71
最高价态	+1	＋1	－	＋3	＋4	＋5	＋7	＋1	＋5	－
最低价态	－	－	－2	－	－4	－3	－1	－	－3	－1

试回答下列问题：
(1) 以上10种元素的原子中，失去核外第一个电子所需能量最少的是　　　　　　　 __（填写编号）。
(2) 上述⑤、⑥、⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是（写分子式）___________________________。某元素R的原子半径为1.02×10^－10m，该元素在周期表中位于__________________ ；若物质Na₂R₃是一种含有非极性共价键的离子化合物，请你写出该化合物的电子式 __________________。
(3) 元素⑤的某种单质具有平面层状结构，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，此单质与熔融的②单质相互作用，形成某种青铜色的物质（其中的元素②用“●”表示），原子分布如图所示，该物质的化学式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

答案

（1）② (2) PCl₃、CCl₄ 第三周期ⅥA族

⑶ KC₈

题号	3
出处	未知
题干	图表法、图象法是常用的科学研究方法。　 I．短周期某主族元素M的电离能情况如图(A)所示，则M元素位于周期表的第______族。 II．图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像，折线c可以表达出第_______族元素氢化物的沸点的变化规律。不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线——折线a和折线b，你认为正确的是：______，理由是：_______________________。 III．人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属则被科学家预测为是钛(Ti)。钛被誉为“未来世纪的金属”。试回答下列问题： (1)₂₂Ti元素基态原子的价电子层排布式为_______　　　　　　　　　　　 _　　　　　　　　　　　。第四周期的_________________元素具有和Ti相同的未成对电子数。 (2)在Ti的化合物中，可以呈现+2、+3、+4三种化合价，其中　　以+4价的Ti最为稳定。偏钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如右图，则它的化学式是__________。
答案	I．IIIA II．IVA；b；a点所示的氢化物是水，其沸点高是由于在水分子间存在多条结合力较大的氢键，总强度远远大于分子间作用力，所以氧族元素中其它氢化物的沸点不会高于水。 III．（1）3d²4s²。（2）①BaTiO₃；

题号	4
出处	未知
题干	1183 K以下纯铁晶体的基本结构单元如图1所示，1183 K以上转变为图2所示结构的基本结构单元，在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。　　　　　　　　(1)铁原子的简化电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　；铁晶体中铁原子以　　　　　　　　　　　　键相互结合。（2）在1183 K以下的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为_______个；在1183 K以上的纯铁晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数为__________　　　　　　　 _个； (3)纯铁晶体在晶型转变前后，二者基本结构单元的边长之比为（1183 K以下与1183 K以上之比）__________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 _。 (4)转变温度前后两者的密度比（1183 K以下与1183 K以上之比）___________　　　　　　　 __。
答案	（1）[Ar]3d⁶4s² 金属 (2) 8 （2分） 12 (3) (4)

题号	5
出处	未知
题干	过渡金属元素氧化物的应用研究是目前科学研究的前沿之一，试回答下列问题： Ⅰ、二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛、苯等有害气体可转化为二氧化碳和水，达到无害化。有关甲醛、苯、二氧化碳及水说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 A．苯与B₃N₃H₆互为等电子体 B．甲醛、苯分子中碳原子均采用sp²杂化 C．苯、二氧化碳是非极性分子，水和甲醛是极性分子 D．水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键 Ⅱ、2007年诺贝尔物理学奖为法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔共同获得，以表彰他们在巨磁电阻效应（CMR效应）研究方面的成就。某钙钛型复合氧化物（如右图），以A原子为晶胞的顶点，A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb，当B位是V、Cr、Mn、Fe时，这种化合物具有CMR效应。 ⑴用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ⑵已知La为+3价，当被钙等二价元素A替代时，可形成复合钙钛矿化合物 La_1-xA_xMnO₃, (x < 0.1)，此时一部分锰转变为+4价。导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁、铁磁-顺磁转变及金属-半导体的转变，则La_1-xA_xMnO₃中三价锰与四价锰的物质的量之比为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。（用含x的代数式表示） ⑶Mn的核外电子排布式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ⑷下列有关说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　。 A．镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区 B．氧的第一电离能比氮的第一电离能大 C．锰的电负性为1.59 ，Cr的电负性为1.66，说明锰的金属性比铬强 D．铬的堆积方式与钾相同，则其堆积方式如右图：
答案	I、ABCD Ⅱ、（1）ABO₃（2）(1－x)/x（3）[Ar]3d⁵4s²（4）AC。

题号	6
出处	未知
题干	新型节能材料高温超导体的最先突破是在1987年从新的钇钡铜氧材料的研究开始的。钇钡铜氧的晶胞结构如图。研究发现，此高温超导体中的铜元素有两种价态：＋2价和＋3价（铜元素的原子序数为29）。　（1）写出铜在周期表中的位置（周期和族）　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2）写出Cu³⁺的核外电子排布：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（3）根据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和O原子个数比，确定其化学式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。　（4）根据(3)所推出的化合物的组成及各元素的化合价(该化合物中Y、Ba元素的化合价分别为＋3价、＋2价)，计算化合物中两种价态Cu原子个数比为：　　　　　　　　　　　　　　。（5）在硫酸铜溶液中通入过量的氨气，小心蒸发，最终得到的[Cu(NH₃)₄]SO₄晶体中含有的化学键除了普通共价键外，还有　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　。
答案	第四周期，IB族；（2）［Ar］3d⁸或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d ⁸ （3）YBa₂Cu₃O₇ （4）Cu²⁺:Cu³⁺=2:1 （5）离子键，配位键

题号	7
出处	未知
题干	碳是形成化合物最多的元素，其单质与化合物广布于自然界。 ⑴碳原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ⑵CS₂是一种重要的有机溶剂，CS₂分子的空间构型为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；写出一种与CS₂互为等电子体的物质的化学式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ⑶冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞（其晶胞结构如右图，其中空心球所示原子位于立方体的顶点或面心，实心球所示原子位于立方体内）类似。每个冰晶胞平均占有　　　　　　　个水分子，冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.
答案	⑴1s²2s²2p² N原子2p轨道半充满，能量低 ⑵直线形 CO₂ ⑶8 氢键具有方向性，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键

题号	8
出处	未知
题干	下图是元素周期表中的一部分，表中所列字母分别代表一种化学元素，请回答下列问题：（1）上述所列元素的原子中，最外层电子层上只有两个电子的是________________(填“元素符号”)；（2）下列叙述正确的是_____________（填字母序号）； a．K的最高价氧化物对应的水化物是一种强碱 b．硒化氢的稳定性强于H的氢化物的热稳定性 c．F与H形成化合物水溶液的pH大于F与I形成化合物水溶液的pH，说明相同浓度氢化物水溶液的酸性H弱于I d．MA₂E分子中M原子采取SP²杂化方式 e．N的电子排布式：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s² （3）根据VSEPR理论预测DA₄^＋离子的空间构型　　　　　　　　　，ME₂的空间构型　　　　　　　　　；（4）元素F和元素I形成的化合物是　　　　　　　　　　　晶体（填晶体类型），　　　右图为该晶体的结构示意图，请在图中用实心球（●）和空心球（○）分别表示元素F和元素I所在位置。（5）已知Ti³^＋可形成配位数为6的配合物。现有含钛的两种颜色的晶体，一种为紫色，另一为绿色，相关实验证明，两种晶体的组成皆为TiCl₃·6H₂O。为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验： a．分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液； b．分别往待测溶液中滴入AgNO₃溶液，均产生白色沉淀； c．沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液与AgNO₃溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液反应得到沉淀质量的2/3。则绿色晶体的化学式为　　　　　　　　　　　　　　，该配合物中的配位体为　　　　　　　　　　　　　　。
答案	（1）He、Be、Fe （2）a、c、d （3）正四面体型、直线型（4）离子晶体结构图（5）绿色晶体的化学式是[TiCl(H₂O)₅]Cl₂·H₂O（2分）；H₂O、Cl^－

题号	9
出处	未知
题干	科学家发现C₆₀分子由60个碳原子构成，它的形状像足球（图C），含有C=C键，因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管，是由六边环形的碳原子构成的具有很大表面积管状大分子（图D），图A、图B分别是金刚石和石墨的结构示意图。图中小黑点或小黑圈均代表碳原子。 (1)金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管四种物质互称为同素异形体，它们在物理性质上存在较大的差异，其原因是___________　 _____　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； (2)同条件下，足球烯、石墨分别和气体单质F₂反应时，化学性质活泼性的比较为足球烯比石墨　　　　　　　　（填“活泼”、“一样活泼”、“更不活泼”）理由是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； (3)由右边石墨的晶体结构俯视图可推算在石墨晶体中，每个正六边形平均所占有的C 原子数与C—C键数之比为______　　　　　　　　　　； (4)在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环、其中最小的环上有_____个碳原子(填数字)，每个碳原子上的任两个C—C键的夹角都是______　　　　 _(填角度)。 (5)燃氢汽车之所以尚未大面积推广,除较经济的制氢方法尚未完全解决外，还需解决H₂的贮存问题，上述四种碳单质中有可能成为贮氢材料的是：_______　 _______。（6）下列图象是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断NaCl晶体结构的图象是
答案	(1)碳原子排列方式（或空间结构）不同 (2)活泼;足球烯含有C=C键容易加成（3）2∶3 （4）6 109°28′（或109.5°）（5）碳纳米管（6）BC

题号

出处

未知

题干

（1）右图是氖元素的一种核素的表示方法。请按下图的式样在答题卡相应位置表示出中子数为28质量数为52的铬元素（Cr）的一种核素。

（2）下表是几种短周期金属元素原子的逐级电离能

X	Y	Z
519	502	580
7296	4570	1820
11799	6920	2750
	9550	11600

请仔细阅读表中信息，回答下列问题：
Ⅰ、由表中数据可知，从第一电离能到第四电离能，原子的逐级电离能越来越大，原因是　　　　　　　　　　；
Ⅱ、X的元素符号是　　　　　　　　　　　　　　，Z元素常见的最高正化合价是　　　　　　　　　　　　　　。
（3）下表列出了一些共价键的键长

	C—F	C—Cl	C—Br	C—I	C—C	C—Si
键长/pm	98	161	182	204	154	170

请结合相关晶体结构的知识回答下列问题：
Ⅰ、CF₄、CCl₄、CBr₄、CI₄四种物质中热稳定性最强的是　　　　　，沸点最高的是　　　　　。
Ⅱ、四氯化碳在常温下为液体，金刚石的熔点为3550℃，金刚砂的熔点为2830℃，造成这三种物质熔点差异的原因是　　　　　　　　　　　　。

答案

（1）

（2）Ⅰ、随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。
Ⅱ、Li，+3
（3）Ⅰ、CF₄>CCl₄>CBr₄>CI₄，CI₄>CBr₄>CCl₄>CF₄
Ⅱ、因为四氯化碳是分子晶体，而金刚石和金刚砂都是原子晶体，所以四氯化碳的熔点远低于金刚石和金刚砂。金刚石中的C—C键比金刚砂中的C—Si键长短，键能更大，因此金刚石的熔点比金刚砂高。

题号

出处

未知

题干

A、B、C、D、E都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C同周期，C的非金属性最强，A、D同主族隔周期，E元素原子最外层的p亚层电子数是s亚层电子数的一半。A、B能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为2∶1和1∶1。根据以上信息回答下列问题：
⑴甲、乙两分子中含有非极性共价键的物质的电子式是________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，
C元素在周期表中的位置是__________________。
⑵C和D的离子中，半径较小的是__________（填离子符号）。
⑶将D的单质投入甲中，待D消失后再向上述溶液中加入E的单质，此时发生反应的化学方程式是_____________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ________　　　　　 __ _____________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
⑷C、D、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）结构如下图所示，阳离子D^＋（用○表示）位于正方体的棱的中点和正方体内部；阴离子EC₆^x－（用●表示）位于该正方体的顶点和面心。该化合物的化学式是_________　　　　　　　。

　

(5)如图,铁有δ、γ、α三种同素异形体,三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法正确的是（　　）　　　　　　　
A．γ-Fe晶体中与每个铁　原子距离相等且最近的铁原子有6个
　　　 B．α-Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个
C.若δ-Fe晶胞边长为acm，α-Fe晶胞边长为bcm，则两种晶体密度比为2b³：a³

D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同

答案

（1）⑴

第二周期、第ⅦA族
⑵ Na⁺
⑶ 2Al＋2NaOH＋2H₂O＝2NaAlO₂＋3H₂↑
⑷ Na₃AlF₆ (5)B C

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