第一单元分子构型与物质的性质知识点题库

ⅥA族的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．请回答下列问题：

（1） S单质的常见形式为S₈ ，其环状结构如图1所示，S原子采用的轨道杂化方式是
（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为
（3） Se原子序数为　，其核外M层电子的排布式为
（4） H₂Se的酸性比H₂S （填“强”或“弱”）．气态SeO₃分子的立体构型为，SO $\text{[math]}$ 离子的立体构型为
（5） ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方ZnS晶体结构如图2所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为　　g•cm^﹣³（列式并计算），a位置S²^﹣离子与b位置Zn²⁺离子之间的距离为　　pm（列式表示）．

H﹣C≡C﹣H中碳原子采取杂化，碳﹣碳三键之间有一个手拉手的

键和两个肩并肩的键．

Fe、Co、Ni均为第Ⅷ族元素，它们的化合物在生产生活中有着广泛的成用。

（1）基态Co³⁺原子的价电子排布式为，Co³⁺核外3d能级上有对成对电子。
（2） Co³⁺的一种配离子[Co(N₃(NH₃)₅]²⁺产中，Co³⁺的配位数是，离子中所含δ键的数目为，配位体N³⁺中心原子杂化类型为。
（3） Co²⁺在水溶液中以[Co(H₂0)₆]²⁺存在。向含Co²⁺的溶液中加入过量水可生成更稳定的[Co(NH₃)₆]²⁺ ，其原因是。
（4）某蓝色晶体中，Fe²⁺、Fe³⁺分别占据立方体互不相邻的顶点，而立方体的每条棱上均有一个CN^- ， K⁺位于立方体的某恰当位置上。据此可知该晶体的化学式为，立方体中Fe²⁺间连接起来形成的空间构型是。
（5） NiO的晶体结构如图中所示，其中离子坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，1，0)，则C离子坐标参数为。
（6）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O^2-作密置单层排列，Ni²⁺产填充其中（如图乙），已知O^2-的半径为apm，每平方米面积上分散的该晶体的质量为g(用含a、N_A的代数式表示)。

A、B、X、Y、Z、R、Q为前四周期元素，且原子序数依次增大。A是所有元素中原子半径最小的；B的核外电子排布式为1s²2s²2p²；X原子单电子数在同周期元素中最多；Y与X同周期，第一电离能比X的低；Z的M层电子数是K层电子数的2倍；R与Y同主族；Q的最外层只有一个电子，其它电子层电子均处于饱和状态。

回答下列问题：

（1） Q⁺的核外电子排布式为，Z的价电子轨道表达式（价电子排布图）为。
（2）化合物XA₃中X原子的杂化方式为；A₃Y⁺的立体构型为。
（3） ① B、Z的最高价氧化物的沸点较高的是（填化学式），原因是。
② Y与R的简单氢化物中Y的熔沸点更高，原因是。
（4）向Q元素的硫酸盐溶液中通入足量XA₃ ，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为。
（5） B有多种同素异形体，其中一种同素异形体的晶胞结构如图，该晶体一个晶胞中B原子数为，B原子的配位数为，若晶胞的边长为apm，晶体的密度为ρg/cm³ ，则阿伏加德罗常数为（用含a和p的式子表示）。

下列说法中正确的是（）

A . NO₂、BF₃、NCl₃分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构 B . P₄和CH₄都是正四面体形分子且键角都为109°28′ C . NH₄⁺的电子式为图片_x0020_100026

，离子呈平面正方形结构 D . NH₃分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强

氟及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：

（1）聚四氟乙烯商品名称为“特氟龙”，可做不粘锅涂层。它是一种准晶体，该晶体是一种无平移周期序、但有严格准周期位置序的独特晶体。可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。
（2）基态锑(Sb)原子价电子排布的轨道式为。[H₂F]⁺[SbF₆]^-(氟酸锑)是一种超强酸，存在[H₂F]⁺ ，该离子的空间构型为，依次写出一种与[H₂F]⁺具有相同空间构型和键合形式的分子和阴离子分别是、。
（3）硼酸(H₃BO₃)和四氟硼酸铵(NH₄BF₄)都有着重要的化工用途。
①H₃BO₃和NH₄BF₄涉及的四种元素中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序(填元素符号)。

②H₃BO₃本身不能电离出H⁺ ，在水中易结合一个OH^﹣生成[B(OH)₄]^﹣ ，而体现弱酸性。[B(OH)₄]^﹣中B原子的杂化类型为。

③NH₄BF₄（四氟硼酸铵）可用作铝或铜焊接助熔剂、能腐蚀玻璃等。四氟硼酸铵中存在（填序号）：

A．离子键

B．σ键

C．π键

D．配位键      E.范德华力
（4）某砷镍合金的晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数的值为N_A ，该晶体的密度ρ=g/cm³。

氮及其化合物与人类生产、生活息息相关。其中尿素(H₂NCONH₂)是人类最早合成的有机物，工业上生产尿素的反应为： N₂＋3H₂ $\text{[math]}$ 2NH₃ ， 2NH₃＋CO₂ $\text{[math]}$ H₂NCONH₂＋H₂O

回答下列问题：

（1）纳米氧化铜、纳米氧化锌均可作合成氨的催化剂，Cu²⁺价层电子的轨道表达式为，Zn位于元素周期表的区。
（2） C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是。
（3）上述化学方程式中的NH₃和CO₂的沸点大小是，原因。
（4）尿素分子中，原子杂化轨道类型有，σ键与π键数目之比为。
（5）氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料，主要结构有立方氮化硼(如图1)和六方氮化硼(如图2)，前者类似于金刚石，后者与石墨相似。

晶胞中的原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。图1中原子坐标参数A为(0， 0， 0)，D为( $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， 0)，则E原子的坐标参数为。X-射线衍射实验测得立方氮化硼晶胞参数为361.5 pm，则立方氮化硼晶体中N与B的原子半径之和为pm。( $\text{[math]}$ =1.732)

下列离子的VSEPR模型与其立体构型一致的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途广泛。请回答下列问题：

（1）二溴硼基二茂铁( )是硼的有机化合物，写出基态Fe原子的电子排布式；基态溴原子的最外层电子排布图。
（2）立方氮化硼(BN)可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料，同属原子晶体的氮化硼比晶体硅具有更高的硬度和耐热性的原因是：。
（3） BF₃常被用于制取其他硼的化合物，BF₃分子中中心原子的杂化轨道类型是，SiF₄微粒的空间构型是。
（4） NaBH₄被认为是有机化学中的“万能还原剂”，其中三种元素的电负性由大到小的顺序是；NaBH₄的电子式为。
（5）自然界中含硼元素的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作 $\text{[math]}$ ，实际上它的结构单元是由两个 $\text{[math]}$ 和两个 $\text{[math]}$ 缩合而成的双六元环，应该写成 $\text{[math]}$ ，其结构如图所示，它的阴离子可形成链状结构，则该晶体中不存在的作用力是___________(填字母)。

A . 离子键 B . 共价键 C . 氢键 D . 金属键

利用西红柿中提取的烟酸为原料可合成降血脂药物灭脂灵，其结构式如图所示。下列有关该化合物的叙述正确的是（）

A . 碳原子的杂化方式有3种 B . 1mol灭脂灵发生水解可生成3mol

C . 含有1个手性碳原子 D . 一氯代物有16种(不考虑立体异构)

“达芦那书”是抗击新型冠状病毒的潜在用药，化合物Q（如图所示）是合成它的中间体，化合物Q分子中含有手性碳原子（连有四个不同原子或四个不同基团的碳原子）的数目为（）

A . 4 B . 5 C . 6 D . 7

PH₃是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH₃相似，但P-H键键能比N-H键键能低。下列判断错误的是（）

A . PH₃分子呈三角锥形 B . PH₃分子是极性分子 C . PH₃沸点低于NH₃沸点，因为P-H键键能低 D . PH₃分子稳定性低于NH₃分子，因为N-H键键高

下列有关键角与分子空间结构的说法错误的是( )

A . 键角为180°的分子，空间结构是直线形 B . 键角为120°的分子，空间结构一定是平面三角形 C . 键角为60°的分子，空间结构可能是正四面体形 D . 键角为90° ~10928'之间的分子，空间结构可能是角形

图中A、B、C、D、E表示周期表中的几种短周期元素，下列说法错误的是( )

A . C，D的简单气态氢化物稳定性强弱和沸点高低顺序均为C>D B . A，B，C对应的简单氢化物的还原性：C>B>A C . AD₃和ED₄两分子的中心原子均为sp³杂化，但两者的键角大小不同 D . ED分子中各原子均达8电子稳定结构

人们常在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。

（1）纳米TiO₂是种应用广泛的催化剂，在太阳光照射下，可以降解酚、醛等多种有机物。22号元素钛位于元素周期表的区，基态钛原子的价层电子轨道表示式为。TiCl₄的水解反应可以制得TiO₂·xH₂O，过滤后再经焙烧可以得到TiO₂ ，写出TiCl₄水解反应的化学方程式。
（2）铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。对于基态 $\text{[math]}$ 原子，下列叙述错误的是____(填标号)。

A . 核外电子有24种运动状态，处在7个不同的能级上 B . 核外电子排布是[Ar]3d⁵4s¹ ，是第四周期元素中未成对电子数最多的元素 C . 4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 D . 电负性比钾大，原子对键合电子的吸引力比钾大
（3）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO₂固溶体。四方ZrO₂晶胞如图所示。Zr⁴⁺离子在晶胞中的配位数是，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，该晶体密度为 $\text{[math]}$ (写出表达式，用a、c和N_A表示， $\text{[math]}$ )。

用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中错误的是( )

A . $\text{[math]}$ 为正四面体形 B . $\text{[math]}$ 为V形 C . $\text{[math]}$ 为平面三角形 D . $\text{[math]}$ 为三角锥形

$\text{[math]}$ 可以用作酿造酵母的培养剂、强化剂、膨松剂、发酵助剂。其晶体具有优异的非线性光学性能。回答下列问题：

（1）基态磷原子的价电子排布图为。
（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+ $\text{[math]}$ 表示，与之相反的用- $\text{[math]}$ 表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和的绝对值为(用分数形式表示)。
（3）磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：

如果有n个磷酸分子间脱水形成链状的多磷酸，则相应酸的化学式可写为。
（4）研究表明含氧酸分子只有羟基上的H可以电离，已知 $\text{[math]}$ 是次磷酸的正盐， $\text{[math]}$ 的结构式为，其中P采取杂化方式。
（5）分别用○、●表示 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图(c)分别显示的是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 在晶胞xz面、yz面上的位置：

①若晶胞底边的边长均为a pm、高为c pm，阿伏加德罗常数的值为 $\text{[math]}$ ，晶体的密度 $\text{[math]}$ (写出表达式)。

②请补全晶胞在x轴方向的投影图(在下图中作画， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 分别用○、●表示)。

镍钴锰三元材料LiNi_xCo_yMn_zO₂是一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环稳定性好等优点。

（1）锰元素基态原子的电子排布式为，镍钴锰三种基态原子中未成对电子数最多的是。
（2）镍可以形成多种配合物，如Ni(CO)₄、[Ni(NH₃)₆]SO₄等。
①上述两种配合物都存在的化学键的是

a．离子键 b．配位键 c．极性键 d．非极性键。

②Ni(CO)₄常温下难溶于水，易溶于CCl₄中，可推知其为。(填“极性分子”或“非极性分子”)

③[Ni(NH₃)₆]SO₄中阴离子的空间构型为。
（3） MnO和CoO具有相同的晶体构型，其熔点大小顺序为
（4）锂离子电池目前广泛采用溶有LiPF₆的碳酸酯作为电解液。
①LiPF₆各元素的第一电离能从大到小的顺序为。

②常见溶剂碳酸乙烯酯( )中碳原子的杂化方式是。
（5） LiCoO₂的晶胞是六棱柱，其结构如图所示，镍钴锰三元材料中Ni和Mn取代了部分Co的位置：

晶胞中含Li原子数为，若晶胞的底边边长为a nm，高为c nm，x：y：z=1：1：1，则LiNi_xCo_yMn_zO₂晶胞的密度为g/cm³(列出计算式)。

在研究金属矿物质组分的过程中，通过分析发现了 $\text{[math]}$ 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）配合物 $\text{[math]}$ 常温下为液态，易溶于 $\text{[math]}$ 、苯等有机溶剂。固态 $\text{[math]}$ 属于晶体； $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的半径分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，则晶体熔点 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“＜”或“>”)
（3）铜能与类卤素 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 分子含有σ键的数目为；写出一种与 $\text{[math]}$ 互为等电子体的分子(化学式表示)。
（4）往 $\text{[math]}$ 溶液中通入足量 $\text{[math]}$ 能生成配合物 $\text{[math]}$ 。其中 $\text{[math]}$ 中心原子的杂化轨道类型为， $\text{[math]}$ 中存在的化学键类型除了极性共价键外，还有。
（5）立方 $\text{[math]}$ (氧化镍)晶体的结构如图一所示，人工制备的 $\text{[math]}$ 晶体中常存在的缺陷(如图二)：一个 $\text{[math]}$ 空缺，另有两个 $\text{[math]}$ 被两个 $\text{[math]}$ 所取代，其结果晶体仍呈电中性，但化合物中 $\text{[math]}$ 和O的比值却发生了变化。已知某氧化镍样品组成 $\text{[math]}$ ，该晶体中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的离子个数之比为。