【化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）
氮化鈦（ Ti₃N₄）為金黃色晶體，由于具有令人滿意的仿金效果，越來越多地成為黃金代替品。以TiCl₄為原料，經(jīng)過一系列反應(yīng)（如圖所示），可以制得Ti₃N₄和納米TiO₂請(qǐng)回答下列問題：

（1）反應(yīng)①為置換反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式           ；TiCl₄分子中4個(gè)氯原子不在同一平面上，則TiCl₄的空間構(gòu)型為               。
（2）元素周期表中Ti元素位于第   周期   族。與Ti相鄰的元素Zr的基態(tài)原子外圍電子排布式為       ，
（3）納米TiO₂是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，納米Ti0₂催化的一個(gè)實(shí)驗(yàn)如圖所示。

化合物甲的分子中采取sp²方式雜化的碳原子個(gè)數(shù)為        ，化合物乙中采取sp³雜化的原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)?u>          。
（4）有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖所示，該氮化鈦晶胞中含有        個(gè)N原子，晶胞中N、Ti之間的最近距離為a pm，則該氮化鈦的密度為      g．cm^－3（N_A為阿伏加德常數(shù)的數(shù)值，只列算式）。

（15分）氮的化合物在無機(jī)化工領(lǐng)域有著重要的地位。請(qǐng)回答下列問題：
（1）基態(tài)氮原子的價(jià)電子排布圖為______。氮的最高價(jià)氧化物為無色晶體，它由兩種離子構(gòu)成：已知其陰離子構(gòu)型為平面正三角形，則其陽(yáng)離子的構(gòu)型為       形，陽(yáng)離子中氮的雜化軌道類型為      。
（2）某氮鋁化合物X具有耐高溫、抗沖擊、導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性質(zhì)，廣泛用于陶瓷工業(yè)等領(lǐng)域。工業(yè)上用氮?dú)馀c氧化鋁和碳在一定條件下反應(yīng)生成X和CO，X的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，工業(yè)制備X的化學(xué)方程式為____。

（3）X晶體中包含的化學(xué)鍵類型為______。（填字母標(biāo)號(hào)）

A．離子鍵

B．共價(jià)鍵

C．配位鍵

D．金屬鍵

（4）已知氮化硼與X晶體類型相同，且氮化硼的熔點(diǎn)比X高，可能的原因是______
（5）若X的密度為pg/cm³,則晶體中最近的兩個(gè)N原子的距離為______cm(阿伏加德羅常數(shù)用N_A表示，不必化簡(jiǎn)）。

（15分）
已知：（1）測(cè)定土壤中鐵的含量時(shí)需先將三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵，再采用鄰啡羅啉作顯色劑，用比色法測(cè)定，若土壤中含有高氯酸鹽時(shí)會(huì)對(duì)測(cè)定有干擾。相關(guān)的反應(yīng)如下：

4FeCl₃+2NH₂OH·HCl4FeCl₂+N₂O↑+6HCl+H₂O
　①Fe²⁺在基態(tài)時(shí)，價(jià)層電子排布式　　　　�！、诹u胺(NH₂OH)中N原子的雜化方式　　　　　       。
　③Fe²⁺與鄰啡羅啉形成的配合物中，配位數(shù)為　　　　　　　 。
（2）硫酸銅晶體的化學(xué)式也可以表達(dá)為Cu(H₂O)₄SO₄·H₂O晶體,該晶體中含有的化學(xué)鍵類型是　　　　
（3）多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池材料為無機(jī)鹽，其主要包括砷化鎵、硫化鎘、磷化鎵及銅錮硒薄膜電池等。  其中元素P、As、Se第一電離能由小到大的順序?yàn)椋?u>　　　　　      。
　　　　　
　圖1　　　　　　　　     圖2　　　　　　　　　
（4）① 有機(jī)太陽(yáng)能固體電池材料含有高純度C₆₀，其結(jié)構(gòu)如圖1，則1 mol C₆₀分子中π鍵的數(shù)目為　　　　 ，C₆₀的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2，則其配位數(shù)為_______若此晶胞的密度為ρg/cm³則兩個(gè)最近C₆₀間的距離為________cm（列式表達(dá)，已知阿伏伽德羅常數(shù)為N_A）
② 如果把晶胞頂點(diǎn)與最近三個(gè)面心所圍成的空隙叫做四面體空隙，第四周期電負(fù)性最小的原子可作為容體摻入C₆₀晶體的空隙中，形成具有良好的超導(dǎo)性的摻雜C₆₀化合物。若每個(gè)四面體空隙填入一個(gè)原子，則全部填滿C₆₀晶體的四面體空隙后，所形成的摻雜C₆₀化合物的化學(xué)式為　　　　　 。

（15分）X、Y、Z、Q、W為按原子序數(shù)由小到大排列的五種短周期元素，已知：
①X元素與Q處于同一主族，其原子價(jià)電子排布式都為ns²np²，且X原子半徑小于Q的。
②Y元素是地殼中含量最多的元素；W元素的電負(fù)性略小于Y元素，在W原子的電子排布中，p軌道上只有1個(gè)未成對(duì)電子。
③Z元素的電離能數(shù)據(jù)見下表（kJ·mol^－1）：

I1	I2	I3	I4	…
496	4562	6912	9540	…

 
請(qǐng)回答：
（1）XY₂分子空間構(gòu)型為             ，X原子的軌道雜化方式為           ；QX的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石的相似，其中X原子的雜化方式為       ，微粒間存在的作用力是          。
（2）晶體ZW的熔點(diǎn)比晶體XW₄明顯高的原因是                       。
（3）氧化物MO的電子總數(shù)與QX的相等，則M為______________（填元素符號(hào)）。MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結(jié)構(gòu)與ZW晶體相似。MO的熔點(diǎn)比CaO的高，其原因是_________________________。

（4）ZW晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖。已知：ρ(ZW)＝2.2 g·cm^－3，N_A＝6.02×10²³mol^－1，則ZW晶體中兩個(gè)最近的Z離子中心間的距離為               。

（15分）已知：A、B、C、D、E、F六種元素核電荷數(shù)依次增大，屬周期表中前四周期的元素。其中A原子核外有三個(gè)未成對(duì)電子；化合物B₂E的晶體為離子晶體，E原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子；C元素是地殼中含量最高的金屬元素；D單質(zhì)的熔點(diǎn)在同周期元素形成的單質(zhì)中最高；F能形成紅色(或磚紅色)的F₂O和黑色的FO兩種氧化物。
回答下列問題：
（1）F的原子的M層電子排布式為                           。
（2）B、C、D的第一電離能由小到大的順序?yàn)?u>                   。(用元素符號(hào)表示)
（3）A的簡(jiǎn)單氫化物分子極易溶于水,其主要原因是                                 .
（4）E的最高價(jià)氧化物分子的空間構(gòu)型是                。其中心原子的雜化方式為          。
（5）F的高價(jià)離子與A的簡(jiǎn)單氫化物形成的配離子,配位數(shù)為       。
（6）A、F形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則其化學(xué)式為       ；（黑色球表示F原子）,已知緊鄰的白球與黑球之間的距離為a cm, 該晶胞的密度為             g/cm³。

[化學(xué)一選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）
（1）原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素，其中X是元素周期表原子半徑最小的元素，Y原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未   成對(duì)的電子，w的原子序數(shù)為29�；卮鹣铝袉栴}：
①Y₂X₂分子中Y原子軌道的雜化類型為_________，1molY₂X₂含有鍵的數(shù)目為____    __________________.
②化合物ZX₃的沸點(diǎn)比化臺(tái)物YX₄的高，其主要原因是_____________。
③元素Y的一種氧化物與元素z的一種氧化物互為等電子體，元素z的這種氧化物的分子式是_____________。
（2）鐵元素能形成多種配合物，如：Fe(CO)x
①基態(tài)Fe^3＋的M層電子排布式為___________________________。
②配合物Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18．則x=_________。常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于
（填晶體類型）：
（3）O和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，距一個(gè)陰離子周圍最近的所有陽(yáng)離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為_________。已知該晶胞的密度為 g/cm，阿伏加德羅常數(shù)為，求晶胞邊長(zhǎng)a=________cm。（用含的計(jì)算式表示）

（4）下列有關(guān)的說法正確的是_____________。

A．第一電離能大�。篠>P>Si

B．電負(fù)性順序：C<N<O<F

C．因?yàn)榫Ц衲蹸a0比KCl高，所以KCl比CaO熔點(diǎn)低

D．SO2與CO2的化學(xué)性質(zhì)類似，分子結(jié)構(gòu)也都呈直線型，相同條件下SO2的溶解度更大

E.分子晶體中，共價(jià)鍵鍵能越大，該分子晶體的熔沸點(diǎn)越高

（13分）【化學(xué)—物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
氮、磷屬于同主族元素，廣泛存在于生產(chǎn)生活的各種物質(zhì)中。
（1）N原子價(jià)電子軌道表示式                            ；
（2）PCl₅晶體中只有PCl₄⁺和PCl₆^-微粒，其晶體結(jié)構(gòu)與氯化銫相同。PCl₅晶體類型是         ；PCl₄⁺的空間構(gòu)型是             ；
（3）PCl₆^-呈正八面體的結(jié)構(gòu)（如圖），該離子中  （填“是”或“否”）存在配位鍵，原因是    ；

（4）NCl₃分子中，N原子雜化方式是         ；NCl₃不穩(wěn)定，易發(fā)生分解：2NCl₃(l)＝N₂(g)+3Cl₂(g)，分解過程中形成σ鍵和π鍵數(shù)目之比為         ；
（5）C、N、O三種元素的第五電離能(I₅)由大到小順序是                           。

[化學(xué)—物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（13分）
Ⅰ．現(xiàn)今運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館大量的照明材料或屏幕都使用了發(fā)光二極管（LED）。目前市售LED晶片，材質(zhì)基本以GaAs（砷化鎵）、InGaN（氮化銦鎵）為主。砷化鎵作為第三代半導(dǎo)體，以其為材料制造的燈泡壽命長(zhǎng)，耗能少。
已知砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：

（1）下列說法正確的是             （填字母序號(hào)）。                           
a．砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相同    b．第一電離能：As＞Ga
c．電負(fù)性：As＞Ga               d．砷化鎵晶體中含有配位鍵                                           
e．GaP與GaAs互為等電子體
（2）AsH₃空間構(gòu)型為__ __；砷化鎵可由(CH₃)₃Ga 和AsH₃在700℃時(shí)制得，(CH₃)₃Ga中鎵原子的雜化方式為         。
Ⅱ． 金屬銅的導(dǎo)電性僅次于銀，居金屬中的第二位，大量用于電氣工業(yè)。
（3）Cu的價(jià)電子排布式為__________；請(qǐng)解釋金屬銅能導(dǎo)電的原因                     。
（4）在硫酸銅溶液中通入過量的氨氣，小心蒸發(fā)，最終得到深藍(lán)色的[Cu(NH₃)₄]SO₄晶體，晶體中
含有的化學(xué)鍵除普通共價(jià)鍵外，還有        和        。已知NF₃與NH₃的空間構(gòu)型都是三角錐形，單NF₃不易與Cu²⁺形成配離子，其原因是                               。

【選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（10分）
血紅素中含有C、O、N、Fe五種元素�；卮鹣铝袉栴}：
（1）C、N、O、H四種元素中電負(fù)性最小的是             （填元素符合），寫出基態(tài)Fe原子的核外電子排布式          。
（2）下圖所示為血紅蛋白和肌紅蛋白的活性部分――血紅素的結(jié)構(gòu)式。血紅素中N原子的雜化方式有            ，在右圖的方框內(nèi)用“→”標(biāo)出Fe^2＋的配位鍵。
  
（3）NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的離子半徑分別為69 pm和78 pm，則熔點(diǎn)NiO ________ FeO(填“＜”或“＞”)；
（4）N與H形成的化合物肼(N₂H₄)可用作火箭燃料，燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是：
2N₂H₄(l)+ N₂O₄(l)＝3N₂(g)+ 4H₂O(g) △H＝－1038.7kJ/mol
若該反應(yīng)中有4mol N—H鍵斷裂，則形成的鍵有___________mol。
（5）根據(jù)等電子原理，寫出CN^—的電子式       ，1 mol O₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為   。
（6）鐵有δ、γ、α三種同素異形體如下圖所示。則γ晶體晶胞中所含有的鐵原子數(shù)為   ，δ、α兩種晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為   。

氮、磷、鋅、鐵等是與生命活動(dòng)密不可分的元素。請(qǐng)回答下列問題：
（1） NH₃和PH₃都是極性分子，其中極性較大的是______，理由是              。
（2） 20mL0.1 mol·L^-1次磷酸（H₃PO₂)溶液與20 mL 0.1 mol·L^-1 NaOH溶液恰好中和生成正鹽,則H₃PO₂的結(jié)構(gòu)式是       。
（3） 下圖所示為血紅蛋白和肌紅蛋白的活性部分――血紅素的結(jié)構(gòu)式
           
血紅素中N原子的雜化方式為           ，在右圖的方框內(nèi)用“→”標(biāo)出Fe^2＋的配位鍵。
（4） N₂與CO互為等電子體。下表是兩者的鍵能
數(shù)據(jù)（單位：kJ·mol^-1）:

結(jié)合數(shù)據(jù)說明CO比N₂活潑的原因：_____。
（5） Zn²⁺基態(tài)時(shí)的電子排布式是______，ZnO和ZnS的晶體結(jié)構(gòu)相似，其中熔點(diǎn)較高的是______，理由是                。