物质结构与性质(45分钟100分)1.(12分)(2013·新课标全国卷Ⅰ)硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为,该能层具有的原子轨道数为、电子数为。(2)硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献个原子。(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为。(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实：化学键C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O键能/(kJ·mol-1)356413336226318452①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是。(6)在硅酸盐中,Si四面体通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为,Si与O的原子数之比为,化学式为。2.(14分)中国古代四大发明之一——黑火药,它在爆炸时发生的化学反应为2KNO3+3C+S====A+N2↑+3CO2↑(已配平)(1)①除S外,上列元素的电负性从大到小依次为。②在生成物中,A的晶体类型为,含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为。③已知CN-与N2互为等电子体,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为。(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2。T的基态原子外围电子(价电子)排布为,Q2+的未成对电子数是。(3)若某金属单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。则晶胞中该原子的配位数为,该单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的。3.(10分)(2013·厦门质检)Ⅰ.双氰胺结构简式如图。(1)双氰胺的晶体类型为。(2)双氰胺所含元素中,(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。(3)双氰胺分子中σ键和π键数目之比为。Ⅱ.硼的最简单氢化物——乙硼烷球棍模型如右图,由它制取硼氢化锂的反应为2LiH+B2H6====2LiBH4(4)乙硼烷分子中硼原子的杂化轨道类型为。(5)B为正四面体结构,LiBH4中硼原子和氢原子之间的化学键为(填序号)。A.离子键B.金属键C.氢键D.配位键E.极性键F.非极性键(6)根据以上反应判断,其中涉及元素的电负性从小到大的顺序为(填元素符号)。(7)碳的最简单氢化物是CH4,而硼的最简单氢化物不是BH3,其原因为。4.(14分)(2013·石家庄一模)氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金装饰的替代品。以TiCl4为原料,经过一系列反应,可以制得Ti3N4和纳米TiO2,请回答下列问题：(1)反应①为置换反应,写出该反应的化学方程式：。TiCl4分子中4个氯原子不在同一平面上,则TiCl4的空间构型为。(2)元素周期表中钛元素位于第周期第族。与Ti同族相邻的元素Zr的基态原子的外围电子排布式为;Ti3N4中钛元素的化合价为。(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,纳米TiO2催化的一个实例如下：化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子个数为,化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为。(4)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该氮化钛晶胞中含有个氮原子,晶胞中N、Ti之间的最近距离为apm,则该氮化钛的密度为g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的数值,只列算式)。5.(14分)(2013·南平二模)信息一：铬同镍、钴、铁等金属可以构成高温合金、电热合金、精密合金等,用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门。信息二：氯化铬酰(CrO2Cl2)是铬的一种化合物,常温下该化合物是暗红色液体,熔点为-96.5℃,沸点为117℃,能和丙酮(CH3COCH3)、四氯化碳、CS2等有机溶剂互溶。(1)铬(24号元素)原子的基态电子排布式为。(2)CH3COCH3分子中含有个π键,含有个σ键。(3)固态氯化铬酰属于晶体,丙酮中碳原子的杂化方式为,二硫化碳属于(填“极性”或“非极性”)分子,分子中含有(填“极性”或“非极性”)键。(4)K也是铬的一种化合物,该化合物属于离子化合物,其中除含离子键、共价键外,还含有键。(5)金属铬的晶胞如图所示,一个晶胞中含有个铬原子。6.(18分)(2013·新课标全国卷...
