1、选修三期中专练董老师 2018选修3期中专练1【选修3物质结构与性质】（15分）已知a、b、c、d、e、f都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中a、c原子的L层有2个未成对电子，d与e同主族，d的二价阳离子与c的阴离子具有相同的电子层结构，f 3+离子M层3d轨道电子为半充满状态。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，用所对应的元素符号表示）（1）画出f 3+离子的价层电子排布图 ，bH3分子中b原子的价层电子对构型为_。 （2）写出一种与ab互为等电子体的分子的化学式_。 ab中a原子的杂化方式 。（3）f和m（质子数为25）两元素的部分电离能数据列于下表：元 素mf电能
2、（kJmol1）I1717759I215091561I332482957比较两元素的I2、I3可知，气态m 2再失去一个电子比气态f2再失去一个电子难，原因是 。（4）已知d和e的碳酸正盐热分解温度e比d高，其原因是 。（5）已知CaF2晶体常用于助熔剂，其晶胞结构如图所示。若阿伏加德罗常数为NA，F原子和Ca原子之间的距离为apm，在晶胞体对角线的1/4、3/4两点分别有一个F-，则Ca 2的配位数是_，晶体的密度为_。2化学选修3：物质结构与性质(15分)磷元素是组成遗传物质核酸的基本成分之一，而锡元素(Sn)形成的某些化合物能够促进核酸的合成。回答下列问题。(1)基态磷原子电子占据的最高
3、能层符号是 ，占据该能层的电子中能量最高的电子其电子云在空间有 个伸展方向，原子轨道呈 形。(2)锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。研究灰锡晶体的结构最常用的仪器是 。灰锡晶体与金刚石结构相同,但灰锡不稳定，其原因是 。(3)固态PCl5结构中存在PCl4-和PCl6-两种结构单元，其晶胞如右图所示。PCl4-的空间结构为 ，PCl3的键角小于PCl4-键角的原因为 。已知晶胞的边长为anm，阿伏加德罗常数值用NA表示。则PCl4-和PCl6-之间的最短离为 pm，固态PCl5的密度为 gcm-3。3.化学选修3-物质结构与性质(15分)铝及其化合物在工农业生产及日常生活中有重要用途。请回
4、答下列问题：(1)Al原子的价电子排布图为_，Na、Mg、Al的第一电离能由小到大的顺序为_。(2)某含有铝元素的翡翠的化学式为Be3Al2(Si6O18)，其中Si原子的杂化轨道类型为_。(3)工业上用氧化铝、氮气、碳单质在高温条件下可制备一种四面体结构单元的高温结构陶瓷，其晶胞如图所示：该制备反应的化学方程式_.该化合物的晶体类型为_，该晶胞中有_个铝原子，该晶胞的边长为a pm，则该晶胞的密度为_gcm3。(4)AlCl3的相对分子质量为133.5，183 开始升华，易溶于水、乙醚等，其二聚物(Al2Cl6)的结构如图所示，图中1键键长为206 pm,2键键长为221 pm，从键的形成角
5、度分析1键和2键的区别：_。(5)LiAlH4是一种特殊的还原剂，可将羧酸直接还原成醇：CH3COOH CH3CH2OHCH3COOH分子中键和键的数目之比为_，分子中键角_键角(填“大于”、“等于”或“小于”)。4工业上以Ni的氧化物作催化剂，将丙烯胺氧化制得丙烯腈(CH2=CHCN)，然后以H3PO4-K3PO4等作为电解质溶液，控制pH在8 5-9 0范围内，电解丙烯腈制己二腈、电解的总化学方程式为：4CH2=CHCN +2H2OO2+2NC(CH2)4CN（1）Ni原子的核外电子排布式为_；在电解的总化学方程式所涉及的元素中，电负性由小到大的顺序为_。（2）PO43-的空间构型是_，C
6、H2=CHCN中碳原子的杂化方式_。（3）NC(CH2)4CN分子中键与键数目之比为_。（4）已知K3PO4是离子晶体，写出其主要物理性质_（写出2条即可）。（5）该电解总化学方程式中各元素组成的下列物质中，存在分子内氢健的是_（填标号）。A.NH3 B.H2O2 C. D. （6）金刚石的晶胞结构如右图。该晶胞中C原子数为_，若金刚石晶胞的密度是d gcm-3，阿伏加德罗常数为NA，则金刚石晶胞中两个碳原子之间的最短距离为_。(用含d、NA的式子表示，只需要列出表达式即可)5.化学一-选修3:物质结构与性质(15分)由S、Cl及Fe、Co、Ni等过渡元素组成的新型材料有着广泛的用途,回答下列
7、问题:(1)钴元素基态原子的电子排布式为_，P、S、Cl的第一电离能由大到小顺序为_。(2)SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是_，该分子空间构型为_。(3)Fe、Co、Ni等过渡元素易与CO形成配合物,化学式遵循18电子规则:中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18，如Ni与CO形成配合物化学式为Ni(CO)4，则Fe与CO形成配合物化学式为_。Ni;(CO)4中键与键个数比为_，Ni(CO)4为_晶体。(4)已知NiO的晶体结构如图1所示。NiO的晶体结构可描述为:氧原子位于面心和顶点,氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙,镍原子填充在氧原子形成的空隙中。则NiO晶体中镍原子
8、填充在氧原子形成的_体空隙中。已知MgO与NiO的晶体结构相同,其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66pm和69pm。则熔点:MgO_NiO(填“”、“或“=”),理由是_。一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充O2-形成的正三角形空隙中(如图2),已知O2-的半径为am,每平方米面积上分散的NiO的质量为_g。(用a、NA表示)6化学选修3：物质结构与性质（15分）太阳能电池的飞速发展离不开化学材料的发展。请回答下列问题：（1）已知：Ca元素在元素周期表中的位置可以描述为：第4行第2列，请用相同的形式描述Si元素在元素周期表中的
9、位置： 。（2）下图为晶体Si结构的示意图（部分），每一个Si原子参与形成 个六元环；SiO2中O的杂化方式为： 。（3）Si与H2化合生成SiH4（甲硅烷），试判断SiH4的分子立体构型： ；SiH4与O2在常温下发生爆炸性反应，试从化学键相关知识的角度解释甲硅烷远不如甲烷稳定的原因： 。（4）Ti元素有+2和+4价，请画出基态Ti4+离子的最外层电子排布式： 。（5）钙钛矿晶体结构如下图所示（离子实际大小与配图比例无关），离子在晶胞中的位置分别为顶点、体心和棱心，晶胞为立方结构。已知：晶胞内部各原子的相对位置可用原子坐标参数表示，钙钛矿Ca2+与其最近的Ti4+离子的距离为a nm；C的坐
10、标参数为（1，1，1/2）或（0，0，1/2）。在钙钛矿的另一种表示形式中，B原子位于图示晶胞A的位置，则C的坐标参数应变成 。该晶胞的体积为： cm3。7. 钴是人体必需的微量元素，含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用，请回答下列问题:（1）Co基态原子的电子排布式为_；（2）酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到广泛的应用，其结构如图所示，中心离子为钴离子。酞菁钴中三种非金属原子的电负性有大到小的顺序为_，(用相应的元素符号作答)；碳原子的杂化轨道类型为_；与钴离子通过配位健结合的氮原子的编号是_；（3）用KC
11、N处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的Co(CN)64-，该配离子中的配位体为_，配位原子为_； （4）Co的一种氧化物的晶胞如图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有_个；与一个钴原子等距离且次近的氧原子有_个；若该钴的氧化物晶体中钴原子与跟它最近邻的氧原子之间的距离为r，该钴原子与跟它次近邻的氧原子之间的距离为_；已知在该钴的氧化物晶体中钴原子的半径为apm，氧原子的半径为bpm，它们在晶体中是紧密接触的，则在该钴的氧化物晶体中原子的空间利用率为_(用含a、b的式子表示)。（5）筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在5
12、K下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO2的层状结构(如下图所示，小球表示Co原子，大球表示O原子)。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成的是_。8. Cu、Fe、Se、Co、Si常用于化工材料的合成。请回答下列问题:（1）铁离子(Fe3+)最外层电子排布式为_，其核外共有_种不同运动状态的电子。Fe3+比Fe2+更稳定的原因是_。（2）硒为第四周期元素，相邻的元素有砷和溴，则三种元素的电负性从大到小的顺序为_(用元素符号表示)。（3）Na3Co(NO2)6常用作检验K+的试剂，在Co(NO2)63-中存在的化学键有_、_。（4）C与N能形成一种有毒离子CN-，能结合Fe
13、3+形成配合物，写出一个与该离子互为等电子体的极性分子的分子式_，HCN分子的空间构型为_。（5）单晶硅的结构与金刚石的结构相似，若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子间不成键，则得如图所示的金刚砂(SiC)结构。在SiC晶体中，C原子的杂化方式为_，每个Si原子被_个最小环所共有。（6）已知Cu的晶胞结构如图，棱长为acm，又知Cu的密度为pg/cm3，则用a、p的代数式表示阿伏伽德罗常数为_mol-1。9物质结构与性质铁触媒常作为合成氨的催化剂，CO会使催化剂中毒。可用CH3COOCu(NH3)2溶液吸收CO。（1）Cu2+基态核外电子排布式为 。（2）C、N、O的电负性由大到
14、小的顺序为 。（3）1 mol CH3COOCu(NH3)2中含有键的数目为 mol，其中C原子轨道的杂化类型是 。（4）与CO分子互为等电子体的阴离子为 。（5）Cu和Fe都可以形成多种氧化物。其中FexO晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。若FexO中的x0.92，则该此晶体化学式为 （用Fe2+aFe3+bO形式表示）。10【化学选修3：物质结构与性质】（15分）在电解炼铝过程中加入冰晶石(用“A”代替)，可起到降低Al2O3熔点的作用。冰晶石的生产原理为2Al(OH)312HF3Na2CO3=2A3CO29H2O。根据题意完成下列填空：（1）冰晶石的化学式为_， 含有离子键
15、、_等化学键。（2）生成物中含有10个电子的分子是_(写分子式)，该分子的空间构型_，中心原子的杂化方式为_。（3）反应物中电负性最大的元素为_(填元素符号)，写出其原子最外层的电子排布图：_。（4）冰晶石由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如图甲所示，位于大立方体的顶点和面心，位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处 所代表的微粒是_(填微粒符号)。（5）Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示：若已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则一个晶胞中Al原子的数目为_个；
16、Al晶体的密度为_ (用字母表示)。11. 【化学选修3：物质结构与性质】（15分）铁是目前应用最多的金属，铁的单质及其化合物用途非常广泛。（1）K4Fe(CN)6可用作食盐的抗结剂。基态钾原子的电子排布式为_。（2）Na2Fe(CN)5(NO) 可用作治疗高血压急症。Na、N、O的第一电离能有小到大的顺序为_。CN-中碳原子的杂化类型是_。（3）过氧化氢在FeCl3催化作用下分解生成水和氧气。1molH2O2中键的数目为_。H2O的沸点比H2S高的原因是_。（4）铁触媒是重要的催化剂。CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性：Fe+5CO=Fe(CO)5；除去CO的化学方程式为Cu(NH3)2O
17、OCCH3+CO+NH3=Cu(NH3)3(CO)OOCCH3。与CO互为等电子体的分子为_。配合物Cu(NH3)2OOCCH3中不存在的的作用力是_（填字母）。a.离子键 b.金属键 c.配位键 d.极性共价键Fe(CO)5在空气中燃烧的化学方程式为4Fe(CO)5+13O2 2Fe2O3+20CO2，Fe2O3的晶体类型是_。铁的晶胞如图所示，若该晶体的密度是agcm-3，则两个最近的Fe原子间的距离为_cm（设NA为阿伏伽德罗常数的值）。12【2017新课标2卷】我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）。回答下列问题：（1）氮原子价
18、层电子的轨道表达式（电子排布图）为_。（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（E1）。第二周期部分元素的E1变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_；氮元素的E1呈现异常的原因是_。（3）经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为_，不同之处为_。（填标号）A中心原子的杂化轨道类型 B 中心原子的价层电子对数C立体结构 D共价键类型R中阴离子中的键总数为_个。分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数（如
19、苯分子中的大键可表示为），则中的大键应表示为_。图（b）中虚线代表氢键，其表示式为()NHCl、_、_。（4）R的晶体密度为d gcm3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为_。2018选修3期中专练1（15分）（1）（1分）；四面体形（1分） （2）CO或N2（答案合理即可，2分）；sp杂化（2分）（3）Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态较稳定（2分） （4）Mg2半径比Ca2小，MgO的晶格能比CaO大，MgCO3 比CaCO3更易分解，因此CaCO3热分解温度较高（2分） （5）8（2分）；103
20、0g/cm3（3分）2(1)M(1分)；3(2分)；哑铃(2分)(2)X-射线衍射仪(1分);Sn-Sn键的键长长，键能小，故灰锡不稳定(2分)(3)正四面体(1分)；PCl3和PCl4-中磷原子的杂化方式均为sp3杂化，PCl3磷原子价层电子对中有一对孤电子对，PCl4-磷原子价层电子对中无孤电子对，孤电子对对皮键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力(2分)a103(提示：PCl4-和PCl6-之间的最短距离为立方体的体对角线的一半)；(各2分)(提示：属于一个PCl5晶胞的PCl4-和PCl5-各有一个)3.【化学选修3物质结构与性质】(15分，除标注外，每空1分)； NaAlMg(2
21、)sp3(3)Al2O3N23C3CO2AlN(2分)原子晶体； 4(2分)； (2分)(4)1键为铝原子、氯原子各提供一个电子形成的共价键，2键为氯原子提供孤电子对、铝原子提供空轨道形成的配位键(2分)(5)17(2分)； 小于4 1s22s22p63s23p63d84s2 HCNO 正四面体 sp、sp2 154 熔融时能导电、熔点较高、硬度较大 C 8 cm【解析】(1)Ni为28号元素，原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2；在电解的总化学方程式4CH2=CHCN +2H2OO2+2NC(CH2)4CN，涉及的元素有C、H、O、N，元素的非金属越强，电负性数值
22、越大，电负性由小到大的顺序为HCNO，故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2；HCNCH (3). sp2 (4). 2，4 (5). CN- (6). N (7). 12 (8). 8 (9). r (10). 2/3(a2+b2)/(a+b)3 (11). D【解析】（1）Co为27号元素，核外电子数为27，根据能量最低原理，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2 ；正确答案： 1s22s22p63s23p63d74s2。（2）酞菁钴中三种非金属原子为C、N、H，同周期从左到右电负性增大，非金属性越强，所以电负性NCH；分子中碳原子均形成3个键，没有孤
23、对电子，杂化轨道数为3，碳原子的杂化轨道为sp2杂化；正确答案：NCH ； sp2。含有孤电子对N与Co通过配位键结合形成配位键后，形成4对共用电子对，1号、3号N原子形成3对共用电子对为普通的共价键；2号、4号N原子形成4对共用电子对，与Co原子通过配位键结合；正确答案：2，4。（3）通过题意可知，该离子中的配位体为CN-，形成配位键的原子为N；正确答案：CN-；N。（4）假设黑色球是钴原子，以顶点钴原子为研究对象，与之最近的钴原子位于面心，每个顶点8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，在该晶胞中与一个钴原子等距离且最近的钴原子的个数为38/2=12；与一个钴原子等距离且次近的氧原子有8个；
24、钴离子与跟它次近邻的氧离子之间距离为晶胞体对角线的一半，距离为 r；钴的氧化物晶体中共含有钴原子81/8+61/2=4个，含有氧原子121/4+1=4，即晶胞中含有4个CoO，体积为4/3（a2+b2)4，晶胞的边长为(2a+2b)，晶胞的体积为(2a+2b)3，钴的氧化物晶体中原子的空间利用率为4/3（a2+b2)4/(2a+2b)3=2/3(a2+b2)/(a+b)3；正确答案：12； 8 ； r ；(2/3(a2+b2)/(a+b)3。（5）CoO2重复结构单元中钴原子：氧原子数目之比用为1:2；有以下图像可知：A中钴原子：氧原子=1:（41/2）=1:2，符合；B中钴原子：氧原子=（1+41/4）:4=1:2，符合；C中钴原子：氧原子=（41/4）:（41/2）=1:2，符合；D中中钴原子：氧原子=1：（41/4）=1:1，不符合；正确选项D。8、【答案】 (1). 3s23p63d5 (2). 2 (3). Fe3+的电子排布为Ar3d5,3d轨道为半充满状态，比Fe2+电子排布Ar3d6更稳定 (4). BrSeAs (5). 共
