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    ［化学—选修物质结构与性质］（15分）

    美国《科学》杂志评出的2009年十大科学突破之一是石墨烯的研究和应用方面的突破。石墨烯具有原子级的厚度、优异的电学性能、出色的化学稳定性和热力学稳定性。制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。石墨烯的球棍模型及分子结构示意图如右：

       （1）下列有关石墨烯说法正确的是＿＿＿＿。

               A．石墨烯的结构与金刚石相似     

    B．石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面

               C．12g石墨烯含σ键数为NA

               D．从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力

       （2）化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一，催化剂为金、铜、钴等金属或合金，含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。

               ①钴原子在基态时，核外电子排布式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ②乙醇沸点比氯乙烷高，主要原因是 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ③上图是金与铜形成的金属互化物合金，它的化学式可表示为：＿＿＿＿＿＿＿＿。

    ④含碳源中属于非极性分子的是＿＿＿（a．甲烷 b．乙炔  c．苯  d．乙醇）

    ⑤酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图，酞菁分子中氮原子采用的杂化方式有：＿＿＿＿＿＿＿＿。

     

    （1）BD（2分，选对1个得1分，多选错选不得分）

       （2）①[Ar]3d74s2  （3分） ②乙醇分子间可形成氢键，而氯乙烷分子间无氢键（2分）；

           ③Cu3 Au或Au Cu3 （2分）  ④a、b、c（3分）⑤sp3和sp2 （3分） ；

    解析:

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2011?新余二模）化学--选修物质结构与性质
    已知：A、B、C、D、E、F五种元素核电荷数依次增大，属周期表中前四周期的元素．其中A原子核外有三个未成对电子；化合物B2E的晶体为离子晶体，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的；F原子核外最外层电子数与B相同，其余各层均充满．请根据以上信息，回答下列问题：
    （1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为
    Na＜Al＜Si＜N
    Na＜Al＜Si＜N
    ．（用元素符号表示）
    （2）B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点
    高
    高
    （填高或低），理由是
    NaCl为离子晶体而SiCl4为分子晶体
    NaCl为离子晶体而SiCl4为分子晶体
    ．
    （3）E的最高价氧化物分子的空间构型是
    平面正三角形
    平面正三角形
    ．
    （4）F的核外电子排布式是
    1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar]3d104s1）
    1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar]3d104s1）
    ，F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为
    [Cu（NH3）4]2+
    [Cu（NH3）4]2+
    ．
    （5）A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示，则其化学式为
    Cu3 N
    Cu3 N
    ；（黑色球表示F原子）
    （6）A、C形成的化合物具有高沸点和高硬度，是一种新型无机非金属材料，其晶体中所含的化学键类型为
    共价键
    共价键
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?保定一模）[化学-选修物质结构与性质]
    纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．
    单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料．已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
    电离能（kJ/mol） I1 I2 I3 I4
    A 932 1821 15390 21771
    B 738 1451 7733 10540
    （1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，
    该同学所画的电子排布图违背了
    能量最低原理
    能量最低原理
    ．
    （2）根据价层电子对互斥理论，预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为
    直线形
    直线形
    ．
    （3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料．已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm，C60中C-C键长为145～140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确
    不正确
    不正确
    ，并阐述理由
    C60是分子晶体，熔化时不需破坏化学键
    C60是分子晶体，熔化时不需破坏化学键
    ．
    （4）科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体．写出基态钾原子的电子排布式
    1s22s22p63s23p64s1
    1s22s22p63s23p64s1
    ，该物质的K原子和C60分子的个数比为
    3：1
    3：1
    ．
    （5）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是
    N＞C＞Si
    N＞C＞Si
    ．Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为
    30
    30
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    [化学--选修物质结构与性质]
    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．F3+离子M层3d轨道电子为半满状态．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）写出F原子的电子排布式
    1s22s22p63s23p63d64s2
    1s22s22p63s23p63d64s2
    ，F位于周期表
    d
    d
    区．
    （2）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为
    N＞O＞C
    N＞O＞C
    ．
    （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 M F
    电能
    （kJ?mol-1）    		 I1 717 759
    I2 1509 1561
    I3 3248 2957
    比较两元素的I2、I3可知，气态M2+再失去一个电子比气态F2+再失去一个电子难．对此，你的解释是
    Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定
    Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定
    、
    而Fe2+的3d轨道电子数为6，不是较稳定状态
    而Fe2+的3d轨道电子数为6，不是较稳定状态
    ；
    （4）已知F晶体的堆积方式与金属钾相同，则F晶胞中F原子的配位数为
    8
    8
    ，一个晶胞中F原子的数目为
    2
    2
    ．
    （5）H2S和C元素的氢化物（分子式为H2C2）的主要物理性质比较如下：
    熔点/K 沸点/K 标准状况时在水中的溶解度
    H2S 187 202 2.6
    H2C2 272 423 以任意比互溶
    H2S和H2C2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因
    氧元素电负性很强，H2O2分子间存在氢键，所以熔沸点比H2S高，H2O2分子与水分子可形成氢键，所以与任意比互溶
    氧元素电负性很强，H2O2分子间存在氢键，所以熔沸点比H2S高，H2O2分子与水分子可形成氢键，所以与任意比互溶
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    [化学-选修物质结构与性质]
    Q、R、X、Y、Z为周期表前四周期元素，原子序数依次递增．已知：
    ①Q为周期表中原子半径最小的元素；
    ②R的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；
    ③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；
    ④Z有“生物金属”之称，Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同．
    请回答下列问题：（答题时，Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示）
    （1）RQ4Y分子的某中心原子采用的杂化轨道类型是
    sp3
    sp3
    杂化．
    （2）R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为
    C＜O＜N
    C＜O＜N
    ．
    （3）已知：原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征．与RY分子互为等电子体的分子和离子分别为
    N2
    N2
    和
    CN-
    CN-
    （填化学式）．
    （4）Z元素位于周期表的
    d
    d
    分区．Z原子基态时的外围电子排布式为
    3d24s2
    3d24s2
    ，Z的一种含氧酸钡盐的晶胞结构如图所示，晶体内与每个“Z”原子等距离且最近的氧原子数为
    6
    6
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    [化学──选修物质结构与性质]
    图表法、图象法是常用的科学研究方法．下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据：
    元素
    性质    		 A B C D E F G H I J
    原子半径（10-10m） 1.02 2.27 0.74 1.43 0.77 1.10 0.99 1.86 0.75 1.17
    最高价态 +6 +1 - +3 +4 +5 +7 +1 +5 +4
    最低价态 -2 - -2 - -4 -3 -1 - -3 -4
    试回答下列问题：
    （1）以上10种元素中第一电离能最小的是：
     
    （填编号）．比元素B原子序数大10的元素在元素周期表中的位置：
     
    周期，
     
    族，其基态原子的核外电子排布是
     
    ．
    （2）由上述C、E、G三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子的最外层都满足8电子稳定结构的可能是
     
    （写分子式，写出两种即可），元素G、I分别和J形成的两种化合物的晶体类型分别是
     
    ．
    （3）元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子．其分子中共形成
     
    个σ键，
     
    个π键．
    （4）短周期某主族元素K的电离能情况如图（A）所示．则K元素位于周期表的第
     
    族．
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    图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图象，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的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
     
    ．

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