高中化学物质的结构与性质专项训练练习题及解析.doc

高中化学物质的结构与性质专项训练练习题及解析

一、物质的结构与性质的综合性考察
1．锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：
(1)Ge在周期表中的位置__________，基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]_______，有__________个未成对电子。
(2)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Ge、O两元素电负性由大至小的顺序是_________。
(3)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为________，微粒之间存在的作用力是___________。
(4)晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm(1pm=10-12m)，其密度为_______g·cm－3(列出计算式即可)。

2．Fe、Co、Ni均为第Ⅷ族元素，它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）基态Fe原子中，电子填充的能量最高的能级符号为__。
（2）在空气中FeO稳定性小于Fe2O3，从电子排布的角度分析，其主要原因是__。
（3）铁氰化钾{K3[Fe(CN)6])}溶液是检验Fe2+常用的试剂。lmol[Fe(CN)6]3-含σ键的数目为__。
（4）Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中，Co3+的配位数是__。配体N3-中心原子的杂化类型为__。CoO的熔点是1935℃，CoS的熔点是1135℃，试分析CoO的熔点较高的原因__。
（5）NiO的晶胞结构如图所示，其中原子坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，1，0)，则C原子坐标参数为__。

3．据《科技日报》报道，我国科学家研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂，在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将CH4氧化成C的含氧化合物。请回答下列问题：
（1）在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中，某基态原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”（指能量相同的原子轨道在全满、半满、全空状态时，体系的能量最低），该原子的外围电子排布式为_____。
（2）在3d过渡金属中，基态原子未成对电子数最多的元素是_____（填元素符号）。
（3）铜的焰色反应呈绿色，在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为_____。
（4）石墨烯限域单原子铁能活化CH4分子中的C-H键，导致C与H之间的作用力_____(“减弱”或“不变”)。铁晶体中粒子之间作用力类型是_____。
（5）常温下，H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO、HCOOH等。
①它们的沸点分别为64.7℃、-19.5℃、100.8℃，其主要原因是_____；
②CH4和HCHO比较，键角较大的是_____，主要原因是_____。
（6）钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞分别如图1、2所示。

①钴晶胞堆积方式的名称为_____；
②已知白铜晶胞的密度为dg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值。图2晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为_____pm(列出计算式)。
4．磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，几乎参与所有生理上的化学反应。回答下列问题：
(1)基态P原子的核外电子排布式为____________________，有___________个未成对电子。
(2)磷的一种同素异形体一一白磷(P4)的立体构型为_______________，其键角为___________，推测其在CS2中的溶解度___________(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。
(3)两种三角锥形气态氢化物膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为93.6°和107°，试分析PH3的键角小于NH3的原因_________________________________。

(4)常温下PCl5是一种白色晶体，其立方晶系晶体结构模型如上左图所示，由A、B两种微粒构成。将其加热至148℃熔化，形成一种能导电的熔体。已知A、B两种微粒分别与CCl4、SF6互为等电子体，则A为___________，其中心原子杂化轨道类型为___________，B为___________。
(5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，上图为其立方晶胞，其中的每个原子均测是8电子稳定结构，试判断其熔点___________(填“高于”或“低于”)金刚石熔点。已知其B—P键长均为xcm，则其密度为___________g·cm－3(列出计算式即可)。
5．铜元素是一种金属化学元素，也是人体所必须的一种微量元素，铜也是人类最早发现的金属，是人类广泛使用的一种金属，属于重金属。
（1）写出基态铜原子的价层电子排布式_________________。
（2）简单金属离子在水溶液中的颜色