1、单元检测卷【单元检测卷】专题八 物质结构与性质注意事项：1. 本试卷满分120分，考试时间100分钟。2. 答题前，请考生务必将自己的学校、班级、姓名填写在密封线内。1. (10分)(2015盐城二模)利用工业废铁粉(主要成分为Fe 3O4、Fe)与硫酸反应可制备硫酸盐。(1) Fe2+基态核外电子排布式为 。(2) FeSO4隔绝空气受热分解生成SO 2、SO 3、Fe 2O3。SO 2分子的空间构型为 ，其中S原子的杂化类型为 ，与SO 3互为等电子体的离子与分子分别为 、 (填化学式) 。(3) 苯酚可以与 Fe3+发生显色反应。1 mol苯酚中含有键的数目为 。(4) Fe3O4具有反
2、尖晶石结构。某化合物Mg xAlyOz与反尖晶石结构相仿，其结构如下图所示，它由下列A、B方块组成。该化合物的化学式为 。2. (10分)(2015南通三模)钛的化合物如TiSe 2、Ti(NO 3)4、TiCl 4、酒石酸钛等均有着广泛用途。(1) 写出Se的基态原子的外围电子排布式： 。(2) 酒石酸钛配合物广泛应用于药物合成。酒石酸(结构如右图所示)中羧基氧原子的轨道杂化类型分别是 ，1 mol酒石酸中键的数目是 。(3) TiCl4熔点是-25 ，沸点是 136.4 ，可溶于苯或 CCl4，该晶体属于 晶体；N-3O的空间构型为 。(4) 主族元素A和钛同周期，具有相同的最外层电子数；
3、元素B原子的p能级所含电子总数与s能级所含电子总数相等，且其形成的氢化物分子之间存在氢键。元素A、元素B和钛三者形成的晶体的晶胞如下图所示，写出该晶体的化学式： (用元素符号表示) 。3. (10分)(2015南通二模)X、Y、Z、M为前四周期中除氢以外原子序数依次增大的四种元素，X基态原子未成对电子数在所处周期中最多； Y元素原子核外共有3个能级，且最高能级电子数是前两个能级电子数之和；Z的单质常温下为淡黄色固体，ZY3分子呈平面正三角形；M原子外围电子排布式为 3dn4sn。请回答下列问题：(1) X、Y、Z三种元素原子第一电离能由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。(2) 某X的氢化物分
4、子结构式为HX XH，该分子中X原子的杂化方式是 ；Y元素简单氢化物的沸点高于Z的氢化物，主要原因是 。(3) 根据等电子体原理，写出X 2Y分子的电子式： 。(4) M晶体的原子堆积方式为六方堆积(如右图所示 )，则晶体中M原子配位数是 。某M配合物化学式是M(H 2O)5ClCl2H2O，1 mol该配合物中含配位键的数目是 。4. (10分 )(2015盐城三模)铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。(1) Fe2+基态核外电子排布式为 。(2) Fe(CO)5与NH 3在一定条件下可合成一种具有磁性的氮化铁。NH 3分子中氮原子杂化轨道类型为 ；1 mol Fe(CO)5分
5、子中含有键的数目为 。该磁性氮化铁晶胞结构如下图所示，该化合物的化学式为 。(3) FeCl3可与KSCN、苯酚溶液发生显色反应。写出FeCl 3与苯酚反应生成Fe(OC 6H5)63-的化学方程式： 。5. (10分)(2015苏锡常镇三模)高氯酸三碳酰肼合镍Ni(CHZ) 3(ClO4)2是一种新型的起爆药。(1) Ni2+基态核外电子排布式为 。(2) Cl-4O的空间构型是 ；与Cl-4O互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。(3) 化学式中 CHZ为碳酰肼，组成为CO(N 2H3)2，碳酰肼中碳原子的杂化轨道类型为 ；1 mol CO(N 2H3)2分子中含有键的数目为 。(4)
6、高氯酸三碳酰肼合镍可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成。 NiO的晶胞结构如下图所示，晶胞中含有的Ni 2+数目为a，Ni 2+的配位数为b，NiO晶体中与每个镍离子距离最近的镍离子数目为c，则abc = 。6. (10分)(2015南京三模)氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)及新型多相催化剂组成的纳米材料能利用可见光分解水，生成氢气和氧气。(1) Zn2+基态核外电子排布式为 。(2) 与水分子互为等电子体的一种阴离子是 (填离子符号)。(3) 氮化镓(GaN)的晶体结构如图1所示，其中氮原子的杂化轨道类型是 ；N、Ga原子之间存在配位键，该配位键中提供电子对的原子是 。(4) ZnO是两性氧
7、化物，能跟强碱溶液反应生成Zn(OH) 42-。不考虑空间构型，Zn(OH)42-的结构可用示意图表示为 。(5) 某种ZnO晶体的晶胞如图2所示，与O 2-距离最近的Zn 2+有 个。图1 CaN晶体结构 图2 ZnO晶胞7. (10分)(2015泰州二模)我国从国外进口某原料经测定主要含有 A、B、C、D 、E五种前四周期元素，且原子序数依次增大。元素A 、B 、C、D 、E 的原子结构等信息如下：元素 元素性质或原子结构A 周期表中原子半径最小的元素B原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同C 最外层p轨道半充满D位于短周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍E 位于
8、ds区且原子的最外层电子数与A的相同请回答下列问题(用A、B、C、D、E所对应的元素符号作答 )：(1) B、 C、D第一电离能由大到小的顺序为 。(2) E的二价离子的电子排布式为 。(3) A2B2D4常用作除锈剂，该分子中B的杂化方式为 ；1 mol A2B2D4分子中含有键的数目为 。(4) 与化合物 BD互为等电子体的阴离子的化学式为 (任写一种)。(5) B2A6、C 2A4分子中均含有18个电子，它们的沸点相差较大，主要原因是 。(6) BD2在高温高压下所形成晶体的晶胞如下图所示，一个该晶胞中含 个D原子。8. (10分)(2015苏锡常二模)Fe 2+、Fe 3+与2-O、C
9、N -、F -、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。(1) C、 N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是 。(2) Fe2+基态核外电子排布式为 。(3) 乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图1所示。此物质中碳原子的杂化方式是 。(4) 配合物K 3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为 。已知(CN) 2是直线形分子，并具有对称性，则(CN) 2中键和键的个数比为 。图1 图2(5) F-不仅可与Fe 3+形成FeF 63-，还可以与Mg 2+、K +形成一种立方晶系的离子晶体，此晶体应用于激光领域，结构如图2所示。该晶体的化学式为 。9. (10
10、分)(2015盐城一模 )乙烯酮(CH 2 C O)是一种重要的有机中间体，可由 C2H2和O 2的混合气体通过锌、钙、银三种金属的氧化物 (催化剂)反应得到。也可用CH3COOH在痕量(C 2H5O)3P O存在下加热脱H 2O得到。(1) Zn2+基态核外电子排布式为 。(2) 与H 2O互为等电子体的一种阴离子为 ；乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型有 。(3) CH3COOH的沸点比HCOOCH 3的高，其主要原因是 。(4) l mol(C2H5O)3P O分子中含有的键的数目为 。(5) Ag的氧化物的晶胞结构如下图所示，该氧化物的化学式为 。10. (10分)(2015宿迁三模) 原
11、子序数小于36的X、Y 、Z、W 四种元素，X基态原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y基态原子的 2p原子轨道上有3个未成对电子，Z是地壳中含量最多的元素，W的原子序数为22。(1) W基态原子的核外电子排布式为 ，元素X 、Y 、Z的电负性由大到小的顺序为 。(2) 与XYZ -互为等电子体的一种分子和离子分别为 、 。(3) 二元弱酸H 2X2Z4中X原子轨道的杂化类型是 ，1 mol H2X2Z4分子中含有键的数目为 。(4) YH3极易溶于水的主要原因是 。元素W的氧化物WO 2可与氢氟酸发生非氧化还原反应，生成配合物H nWF6，该反应的化学方程式为 。 (5) Z、W 与Ca
12、 形成晶体的晶胞如下图所示，该晶体的化学式为 。11. (10分)(2015镇江一模)由徐光宪院士发起、院士学子同创的分子共和国科普读物最近出版了。全书形象生动地戏说了BF 3、 TiO2、CH 3COOH、CO 2、NO、二茂铁、NH 3、HCN、 H2S、O 3、异戊二烯和萜等众多“分子共和国”中的明星。(1) 写出Fe 3+的电子排布式： 。(2) 与CO 2互为等电子体的一种离子为 (填离子符号)。(3) NH3分子中氮原子的杂化轨道类型是 。(4) 1 mol CH3COOH中含有的键的数目为 。(5) TiO2的天然晶体中，最稳定的一种晶体结构如图1，黑球表示 原子。TiO2晶体图
13、1 二茂铁图2(6) 二茂铁(C 5H5)2Fe是Fe 2+与环戊二烯基离子结合形成的小分子化合物(如图2)，该化合物中Fe 2+与环戊二烯基离子之间以 (填字母)相结合。a. 离子键 b. 金属键 c. 配位键 d. 氢键 e. 范德华力12. (10分)(2015淮安一模)非血红素铁是食物中铁的存在形式之一，主要是三价铁与蛋白质和羧酸结合成络合物。(1) Fe2+基态核外电子排布式为 。(2) KSCN是检验Fe 3+的试剂之一，与SCN -互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。(3) 蛋白质分子中氨基氮原子的轨道杂化类型是 ；1 mol乙酸分子中含有的键的数目为 。(4) 把氯气通入黄
14、血盐(K 4Fe(CN)6)溶液中，得到赤血盐(K 3Fe(CN)6)，写出该变化的化学方程式： 。(5) FeO晶胞结构如右图所示，FeO晶体中Fe 2+的配位数为 。【检测卷答案】专题八 物质结构与性质1. (1) 1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d 6)(2) V形 sp 2杂化 N-3O(或C2-3) BF 3(或COCl 2)(3) 13 mol(4) MgAl2O4【解析】 (1) Fe是26号元素，故Fe 2+含有24个电子。(2) SO 2分子中的S原子采用sp 2杂化，S原子有一对孤对电子，分子成V形结构；SO 3含有4个原子和24个价电子，故其等电子体有N-3
15、、C2-等离子以及BF 3、COCl 2等分子。(3) 苯酚分子中的苯环中有6个碳碳键，苯环上的5个H原子分别与5个C原子形成5个碳氢键，与苯环相连的羟基O原子与C原子之间有1个碳氧 键，羟基中含有1个氧氢键。(4) A方块中Mg有1个位于中心、4个位于顶点，而O原子全部位于体内，故1个A中含有32个Mg和4个O；B中Mg 原子位于顶点， O原子和Al原子全部位于体内，故1个B中含有2个Mg 、4个O和4个Al，由化合物的结构可看出含有4个A 和4个B，故该结构中含有Mg：3524=8个，含有 O：(4+4)4=32个，含有 Al：44=16个，故化学式为MgAl2O4。2. (1) 4s24
16、p4 (2) sp 2、sp 3 2 mol(3) 分子 平面三角形 (4) CaTiO 3【解析】 (2) 羧基的结构为 ，两个O原子的价层电子对数分别为3、4，则杂化类型分别为sp 2、sp 3；酒石酸分子中含有2个羧基，每个羧基含有一个C O键，1个双键中含有1个键，则 1 mol酒石酸中 键的数目是2 mol。(3) TiCl 4的熔、沸点较低，属于分子晶体；N-3中N原子的价层电子对数=3+51-32=3，属于sp 2杂化，没有孤电子对，所以离子的空间构型为平面三角形。(4) 主族元素A 和钛同周期，具有相同的最外层电子数，则最外层含有2个电子，A 为Ca 元素；元素B原子的p能级所
17、含电子总数与s能级所含电子总数相等，且其形成的氢化物分子之间存在氢键，已知N、O、F的氢化物能形成氢键，则B为O 元素。Ca 占据晶胞的顶点，则晶胞中Ca的个数为818=1，O占据面心，则晶胞中 O原子的个数为612=3，Ti在晶胞内部，完全属于该晶胞，则该晶体的化学式为CaTiO 3。3. (1) NOS(2) sp2 H2O分子间形成了氢键，而H 2S分子间不能形成氢键(3) N(4) 12 6 mol【解析】 根据Y元素原子的叙述可知其电子排布式为 1s22s22p4，为O元素；在第2周期元素中，未成对电子数最多的元素原子的电子排布式为1s 22s22p3，为N 元素；常温下淡黄色固体单
18、质为硫，Z为S元素；s轨道最多排2个电子，故M 的外围电子排布式为3d 24s2，为Ti元素。(1) 由于N元素的p轨道中电子排布呈半满稳定状态，故第一电离能：NOS。(2) H 2O的沸点高于H 2S是因为 H2O分子之间形成氢键。(3) N2O分子中含有3个原子、16个价电子，故CO 2与其互为等电子体，根据CO 2的结构可写出N 2O的电子式。(4) 六方堆积中原子的配位数为12；在该配合物中，能与M形成配位键的是5个H 2O分子中的O原子与中括号内的1个Cl原子，故含有6 mol 配位键。4. (1) 1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d 6)(2) sp 3 10 mol
19、 Fe 3N(3) FeCl3+6C6H5OH H3Fe(OC6H5)6+3HCl【解析】 (2) NH 3分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对，N原子轨道的杂化类型是sp 3；Fe(CO) 5分子中含5个配位键，配体CO内含有1个碳氧三键，所以1 mol Fe(CO)5分子中含有键的数目为10 mol。N原子位于体内，数目为2，Fe原子位于顶点、面心和体内，数目为12 6+212+3=6，即化学式为Fe 3N。5. (1) 1s22s22p63s23p63d8(或 Ar3d8)(2) 正四面体 CCl 4(或SiF 4等)(3) sp2 11 mol(4) 236【解析】 (2) 在Cl
20、-4O中，中心Cl原子采用sp 3杂化，没有孤对电子，故为正四面体结构；Cl-4含有5个原子和32个价电子，故与其互为等电子体的分子是 CCl4或SiF4。(3) CO(N2H3)2分子的结构式为 ，C原子采取sp 2杂化方式，1个分子中含有11个键。(4) 在该晶胞中，Ni 2+在顶点和面心上，故含有a=818+6 2=4个；根据晶胞的结构可知，在每个Ni 2+的周围有6个O 2-与其紧邻，即b=6；与每个Ni 2+距离最近的Ni 2+是与其在同一平面上且位于小正方形对角线上的Ni2+，故与其等距离且最近的Ni 2+有12个。故abc =4612=2 36。6. (1) 1s22s22p63
21、s23p63d10(或Ar3d 10) (2) N-2H(3) sp3 N (4) 或 (5) 8【解析】 (2) 与水分子互为等电子体的阴离子有N-2。(3) 根据图知，每个N 原子连接4个Ga原子，则N原子采用 sp3杂化，Ga是A 族元素，有空的p轨道，故在形成配位键时N原子提供孤电子对。(4) Zn原子和O原子之间形成配位键，其结构表示为 或 。(5) 结合晶胞结构以及化学式ZnO可知，与O 2-距离最近的Zn 2+数目等于与 Zn2+最近的 O2-数目，都是8个。7. (1) NOC (2) 1s22s22p63s23p63d9(或Ar3d 9) (3) sp2 7 mol (4)
22、CN -(或-C) (5) N2H4分子间形成氢键 (6) 16【解析】 A为H元素；B的核外电子排布式为1s 22s22p2，故B为碳元素；C的p轨道有3个电子，为VA族元素；D的电子排布式为1s 22s22p4，故D 为O 元素；根据原子序数的关系可知C为N元素；ds区中最外层有1个电子的元素为Cu元素，故E 为Cu元素。(1) 同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N 元素2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：NOC。(3) H 2C2O4的结构式为 ，故C原子采用sp 2杂化，1个分子中含有7个键。(4) 原子总数相同、价电
23、子总数相同的微粒互为等电子体，与化合物CO互为等电子体的阴离子为CN -、2-C等。(6) CO 2在高温高压下所形成晶体的晶胞中灰球为O原子，均在晶胞内部，一个晶胞中含 O原子数目为16。8. (1) NOC (2) 1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d 6) (3) sp2、 sp3 (4) CO 43 (5) KMgF3【解析】 (3) 分子中C 原子形成碳氧双键和碳碳单键，则碳原子的杂化方式是sp2、sp 3。(4) CN -中含有两个原子且价电子总数是 10，所以与CN -互为等电子体的一种分子为CO；(CN) 2是直线形分子，并有对称性，结构式为NCCN ，(CN) 2
24、中键和键的个数比为43。(5) 晶胞中F -数目=1214=3、Mg 2+数目=818=1、K +数目=1 ，故该晶体化学式为KMgF3。9. (1) 1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d 10) (2) N-2Hsp 2和sp (3) 乙酸分子之间能形成氢键 (4) 25 mol (5) AgO【解析】 (2) H 2O有3个原子、8个价电子，根据等电子体原理可知，与水互为等电子体的阴离子为N-；乙烯酮分子中“CH 2 ”中的C原子采用sp 2杂化，“ ”中的碳原子采用sp杂化。(3) 乙酸分子之间能形成氢键，而甲酸甲酯不能形成氢键，所以CH 3COOH的沸点比HCOOCH 3
25、的高。(4) (C 2H5O)3P O的结构式为，故1 mol分子中含有25 mol 键。(5) Ag原子位于晶胞内，故该晶胞中含有4个Ag 原子，O原子有8个位于顶点、2个位于面心、4个位于棱上、 1个位于体心，故含有O原子的个数为188+ 4+ 22+1=4个，故化学式为AgO。10. (1) 1s22s22p63s23p63d24s2(或 Ar3d24s2) ONC(2) CO2 SCN -(3) sp2 7 mol (4) 氨分子与水分子间易形成氢键TiO2+6HF H2TiF6+2H2O(5) CaTiO3【解析】 最外层电子数是其内层电子数2倍的元素为C元素；2p轨道上有3个未成对
26、电子的原子的核外电子排布式为1s 22s22p3，为N 元素；地壳中含量最高的元素是O元素；原子序数为22的元素为Ti元素。(1) 由于同周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大，故电负性：ONC。(2) CNO -含有3个原子和16个价电子，故其等电子体为CO 2或SCN -。 (3) 乙二酸(H 2C2O4)的结构式为 ，C原子采用sp 2杂化，1个分子中含有7个 键。(4) NH3分子与H 2O分子间相互可形成氢键，故NH 3极易溶于水；由于TiO 2与HF发生非氧化还原反应，故产物中Ti 仍然为+4价，则所得产物为H 2TiF6，故反应的化学方程式为TiO 2+6HF H2TiF6+2
27、H2O。(5) 由晶胞的结构可看出，Ca原子位于晶胞的顶点，故含有 818=1个Ca， O原子位于晶胞的六个面上，故含有612=3个O，Ti位于晶胞体内，故含有 1个Ti，则该晶体的化学式为CaTiO 3。11. (1) 1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d 5)(2) CNO-(或SCN -等) (3) sp 3 (4) 7 mol (5) 钛(Ti) (6) c【解析】 (2) CO 2分子中含有3个原子、16个价电子，与其互为等电子体的离子有CNO-或SCN -等。(3) NH 3中N原子杂化轨道数为(5+3)12=4，采取sp 3杂化。(4) CH3COOH中含有3个HC键
28、、1个CC 键、1个OC键、1个O C键、1个H O键，故1个分子中共有7个键。(5) 黑球的数目=8 8+1=2，白球数目= 24+2=4，黑、白球个数比为12，故黑球是Ti。(6) 该化合物中Fe 2+与环戊二烯基离子之间以配位键结合，Fe 2+为中心原子，环戊二烯基离子作配体。12. (1) 1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d 6) (2) CO 2(或N 2O或CS 2或COS) (3) sp 3 7 mol (4) 2K4Fe(CN)6+Cl2 2K3Fe(CN)6+2KCl (5) 6【解析】 (2) SCN -中含有3个原子，且价电子总数是16，与SCN -互为等电子体的分子为CO 2、N 2O、CS 2、COS 等。(4) 氯气将+2 价的铁氧化成+3价的铁，所以化学方程式为2K 4Fe(CN)6+Cl2 2K3Fe(CN)6+2KCl。(5) FeO晶胞结构与NaCl 相似，亚铁离子配位数为6。
