2019届一轮复习人教版专题二十五　物质结构与性质学案

2019届一轮复习人教版专题二十五　物质结构与性质学案

专题二十五　物质结构与性质 考纲解读 考点 考纲内容 高考示例 预测热度 原子结构 与性质 ‎1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布式原理。能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排布和轨道表达式 ‎2.了解电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质 ‎3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用 ‎4.了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质 ‎2017课标Ⅰ,35,15分 ‎2015课标Ⅰ,37,15分 ‎2014课标Ⅰ,37,15分 ‎★★ ‎ 分子结构 与性质 ‎1.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键),能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质 ‎2.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3),能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构 ‎3.了解化学键和分子间作用力的区别 ‎4.了解氢键的存在对物质性质的影响,能列举含有氢键的物质 ‎5.了解配位键的含义 ‎2017课标Ⅱ,35,15分 ‎2016课标Ⅲ,37,15分 ‎2015课标Ⅱ,37,15分 ‎★★★‎ 晶体结构 与性质 ‎1.了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别 ‎2.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系 ‎3.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质 ‎4.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质 ‎2017课标Ⅲ,35,15分 ‎2016课标Ⅱ,37,15分 ‎2013课标Ⅱ,37,15分 ‎★★★‎ 分析解读 　本专题通常以综合填空题的形式进行考查。考查内容主要有:‎ 电子排布式、电子排布图、分子结构、杂化轨道理论、电离能、微粒间作用力、晶格能、晶体结构的相关计算等。备考时应注重对基础知识的熟练掌握以及运用基础知识分析问题、解决问题能力的培养。‎ 命题探究 答案　(1)A　(2)N　球形　K原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱　(3)V形　sp3　(4)0.315　12　(5)体心　棱心 核心考点 ‎1.原子结构　2.金属晶体熔、沸点高低比较 ‎3.杂化轨道理论　4.晶体结构及相关计算 审题关键 善于进行变形:原题中要求指出的几何构型及中心原子的杂化形式,直接依据无法作出判断,只需将进行适当变形,即变成I,问题即可迎刃而解。‎ 解题思路 ‎(4)K与O间的最短距离是面对角线的,即a nm=×0.446 nm≈0.315 nm。与K紧邻的O共有12个。‎ ‎(5)以I为顶角画立方体,可以看出K处于体心位置,O处于棱心位置。‎ 知识储备 光的颜色与波长 紫光:400~435 nm,蓝光:435~480 nm ‎(1)紫色对应的辐射波长是可见光里最短的,应选A。‎ ‎(2)K原子核外共四层电子,最高能层为N层;价层电子排布式为4s1,电子云轮廓图形状为球形;K的原子半径比Cr的原子半径大,K、Cr原子的价层电子排布式分别为4s1、3d54s1,K的价电子数比Cr的价电子数少,原子半径越大,价电子数越少,金属键越弱,熔、沸点越低。 ‎ ‎(3)可把改写为I,σ键电子对数为2,孤电子对数为×(7-1-2×1)=2,即价层电子对数为4,则的几何构型为V形,中心原子的杂化形式为sp3。‎ 青光:480~490 nm,绿光:500 nm~560 nm 黄光:580~595 nm,红光:605~700 nm 关联知识 ‎1.能层为K、L、M……,能级为s、p、d……‎ ‎2.金属阳离子半径越小,所带电荷越多,金属键越强;金属键越强,金属晶体熔、沸点越高 ‎3.中心原子杂化方式为sp3,VSEPR模型为正四面体;若中心原子无孤电子对,则微粒空间构型为正四面体形;若中心原子孤电子对数为1,则微粒空间构型为三角锥形;若中心原子孤电子对数为2,则微粒空间构型为V形 ‎4.立方晶胞中与顶点微粒紧邻的面心微粒个数为(3×8)×=12个 五年高考 考点一　原子结构与性质 ‎1.(2013四川理综,4,6分)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4∶3,Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是(　　)‎ A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W B.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z C.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体 D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1‎ 答案　C ‎2.(2016课标Ⅰ,37,15分)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)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]　　　　　,有　　　　　个未成对电子。 ‎ ‎(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析,原因是　 。 ‎ ‎(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ GeCl4‎ GeBr4‎ GeI4‎ 熔点/℃‎ ‎-49.5‎ ‎26‎ ‎146‎ 沸点/℃‎ ‎83.1‎ ‎186‎ 约400‎ ‎(4)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。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是　　　　　。 ‎ ‎(5)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　　　。 ‎ ‎(6)晶胞有两个基本要素:‎ ‎①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。下图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(,0,);C为(,,0)。则D原子的坐标参数为　　　　　。 ‎ ‎②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=565.76 pm,其密度为　　　　　g·cm-3(列出计算式即可)。 ‎ 答案　(1)3d104s24p2　2‎ ‎(2)Ge原子半径大,原子间形成的σ单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,‎ 难以形成π键 ‎(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似,分子量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强 ‎(4)O>Ge>Zn ‎(5)sp3　共价键 ‎(6)①(,,)　②×107‎ ‎3.(2016江苏单科,21A,12分)[Zn(CN)4]2-在水溶液中与HCHO发生如下反应:‎ ‎4HCHO+[Zn(CN)4]2-+4H++4H2O [Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN HOCH2CN的结构简式 ‎(1)Zn2+基态核外电子排布式为　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为　　　　mol。 ‎ ‎(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是　　　　。 ‎ ‎(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为　　　　。 ‎ ‎(5)[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键。不考虑空间构型,[Zn(CN)4]2-的结构可用示意图表示为　　　　　　　。 ‎ 答案　(12分)(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)‎ ‎(2)3‎ ‎(3)sp3和sp ‎(4)N ‎(5)或 ‎4.(2015课标Ⅰ,37,15分)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:‎ ‎(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用　　　　形象化描述。在基态14C原子中,核外存在　　　　对自旋相反的电子。 ‎ ‎(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)CS2分子中,共价键的类型有　　　　、C原子的杂化轨道类型是　　　　,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子　　　　。 ‎ ‎(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于　　　　晶体。 ‎ ‎(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:‎ ‎①在石墨烯晶体中,每个C原子连接　　　　个六元环,每个六元环占有　　　　个C原子。 ‎ ‎②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接　　　　个六元环,六元环中最多有　　个C原子在同一平面。 ‎ 答案　(15分)(1)电子云　2(每空1分,共2分)‎ ‎(2)C有4个价电子且半径小,难以通过得或失电子达到稳定电子结构(2分)‎ ‎(3)σ键和π键　sp　CO2、SCN-(或COS等)(2分,1分,2分,共5分)　(4)分子(2分)‎ ‎(5)①3　2(每空1分,共2分)‎ ‎②12　4(每空1分,共2分)‎ ‎5.(2014课标Ⅰ,37,15分)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题:‎ ‎(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过　　　　‎ 方法区分晶体、准晶体和非晶体。 ‎ ‎(2)基态Fe原子有　　　　个未成对电子,Fe3+的电子排布式为　　　　　　　。可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为　　　　。 ‎ ‎(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为　　　　,1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为　　　　。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是　　　　　　　　　　　　　。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有　　　　个铜原子。 ‎ ‎(4)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405 nm,晶胞中铝原子的配位数为　　　　。列式表示Al单质的密度　　　　　　g·cm-3(不必计算出结果)。 ‎ 答案　(1)X-射线衍射 ‎(2)4　1s22s22p63s23p63d5　血红色 ‎(3)sp3、sp2　6NA　CH3COOH存在分子间氢键　16‎ ‎(4)12　‎ 教师用书专用(6—8)‎ ‎6.[2014江苏单科,21(A),12分]含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。‎ ‎(1)Cu+基态核外电子排布式为　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)与OH-互为等电子体的一种分子为 ‎ ‎(填化学式)。‎ ‎(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是　　　　;1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为　　　　。 ‎ ‎(4)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为　　　　。 ‎ 答案　(1)[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10‎ ‎(2)HF ‎(3)sp2　6 mol或6×6.02×1023个 ‎(4)2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O ‎(5)12‎ ‎7.(2013课标Ⅰ,37,15分)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—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol-1)‎ ‎356‎ ‎413‎ ‎336‎ ‎226‎ ‎318‎ ‎452‎ ‎①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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,‎ 原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(6)在硅酸盐中,Si四面体[如图(a)]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　　　　。 ‎ 答案　(1)M　9　4‎ ‎(2)二氧化硅 ‎(3)共价键　3‎ ‎(4)Mg2Si+4NH4Cl SiH4+4NH3+2MgCl2‎ ‎(5)①C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低,易断裂,导致长链硅难以生成 ‎②C—H键的键能大于C—O键,C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键,所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键 ‎(6)sp3　1∶3　[SiO3(或Si)‎ ‎8.(2013安徽理综,25,15分)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其相关信息如下表:‎ 元素 相关信息 X X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3‎ Y Y是地壳中含量最高的元素 Z Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1‎ W W的一种核素的质量数为28,中子数为14‎ ‎(1)W位于元素周期表第　　　　周期第　　　　族;W的原子半径比X的　　　　(填“大”‎ 或“小”)。 ‎ ‎(2)Z的第一电离能比W的　　　　(填“大”或“小”);XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是　　　　;氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称　　　　。 ‎ ‎(3)振荡下,向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量,能观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)在25 ℃、101 kPa下,已知13.5 g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热419 kJ,该反应的热化学方程式是　。 ‎ 答案　(15分)(1)三　ⅣA　大 ‎(2)小　分子间作用力　乙酸(其他合理答案均可)‎ ‎(3)先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后变为无色溶液 Si+4HF SiF4↑+2H2↑‎ ‎(4)4Al(s)+3O2(g) 2Al2O3(s)　ΔH=-3 352 kJ·mol-1(其他合理答案均可)‎ 考点二　分子结构与性质 ‎1.(2013安徽理综,7,6分)我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:HCHO+O2 CO2+H2O。下列有关说法正确的是(　　)‎ A.该反应为吸热反应 B.CO2分子中的化学键为非极性键 C.HCHO分子中既含σ键又含π键 D.每生成1.8 g H2O消耗2.24 L O2‎ 答案　C ‎2.(2017课标Ⅱ,35,15分)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐 ‎(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题:‎ ‎(1)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是 ‎ ‎　; ‎ 氮元素的E1呈现异常的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图(b)所示。‎ ‎①从结构角度分析,R中两种阳离子的相同之处为　 , ‎ 不同之处为　　　　。(填标号) ‎ A.中心原子的杂化轨道类型 B.中心原子的价层电子对数 C.立体结构 D.共价键类型 ‎②R中阴离子中的σ键总数为　　　　个。分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则中的大π键应表示为　　　　。 ‎ ‎③图(b)中虚线代表氢键,其表示式为(N)N—H…Cl、　　　　　　　　、　　　　　　　　。‎ ‎ ‎ ‎(4)R的晶体密度为d g·cm-3,其立方晶胞参数为a nm,晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元,该单元的相对质量为M,则y的计算表达式为　　　　　　。 ‎ 答案　(1)‎ ‎(2)同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量依次增大　N原子的2p轨道为半充满状态,具有额外稳定性,故不易结合一个电子 ‎(3)①ABD　C　②5　　‎ ‎③(H3O+)O—H…N()　(N)N—H…N()‎ ‎(4)(或×10-21)‎ ‎3.(2016课标Ⅲ,37,15分)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:‎ ‎(1)写出基态As原子的核外电子排布式　　　　　　　。 ‎ ‎(2)根据元素周期律,原子半径Ga　　　　　As,第一电离能Ga　　　　　As。(填“大于”或“小于”) ‎ ‎(3)AsCl3分子的立体构型为　　　　　,其中As的杂化轨道类型为　　　　　。 ‎ ‎(4)GaF3的熔点高于1 000 ℃,GaCl3的熔点为77.9 ℃,其原因是　。 ‎ ‎(5)GaAs的熔点为1 238 ℃,密度为ρ g·cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为　　　　　,Ga与As以　　　　键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol-1和MAs g·mol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)[Ar]3d104s24p3(1分)‎ ‎(2)大于(2分)　小于(2分)‎ ‎(3)三角锥形(1分)　sp3(1分)‎ ‎(4)GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体(2分)‎ ‎(5)原子晶体(2分)　共价(2分)　×100%(2分)‎ ‎4.(2015课标Ⅱ,37,15分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:‎ ‎(1)四种元素中电负性最大的是　　　　(填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为　　　　　　　。 ‎ ‎(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是　　　　(填分子式),原因是　 ‎ ‎　　　　　　　;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为　　　　和　　　　。 ‎ ‎(3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E,E的立体构型为　　　　,中心原子的杂化轨道类型为　　　　。 ‎ ‎(4)化合物D2A的立体构型为　　　　,中心原子的价层电子对数为　　　　,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566 nm,F的化学式为　　　　;晶胞中A原子的配位数为　　　　;列式计算晶体F的密度(g·cm-3)　　　　。 ‎ 答案　(15分)(1)O　1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)(每空1分,共2分)‎ ‎(2)O3　O3相对分子质量较大,范德华力大　分子晶体 离子晶体(每空1分,共4分)‎ ‎(3)三角锥形　sp3(每空1分,共2分)‎ ‎(4)V形　4‎ ‎2Cl2+2Na2CO3+H2O Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3 Cl2O+CO2+2NaCl)(每空1分,共3分)‎ ‎(5)Na2O　8　=2.27 g·cm-3(1分,1分,2分,共4分)‎ ‎5.(2014课标Ⅱ,37,15分)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:‎ ‎(1)b、c、d中第一电离能最大的是　　　　(填元素符号),e的价层电子轨道示意图为　 。 ‎ ‎(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为　　　　;分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是　　　　(填化学式,写出两种)。 ‎ ‎(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是　　　　　　;酸根呈三角锥结构的酸是　　　　。(填化学式) ‎ ‎(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1,则e离子的电荷为　　　　　　。 ‎ ‎(5)这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。‎ 该化合物中,阴离子为　　　　,阳离子中存在的化学键类型有　　　　　　　;该化合物加热时首先失去的组分是　　　　,判断理由是　 。‎ ‎ ‎ 答案　(1)N　(每空1分,共2分)‎ ‎(2)sp3　H2O2、N2H4(1分,2分,共3分)‎ ‎(3)HNO2、HNO3　H2SO3(2分,1分,共3分)‎ ‎(4)+1(2分)‎ ‎(5)S　共价键和配位键　H2O　H2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱(1分,2分,1分,1分,共5分)‎ 教师用书专用(6—11)‎ ‎6.(2014江苏单科,9,2分)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z2+与Y2-具有相同的电子层结构,W与X同主族。下列说法正确的是(　　)‎ A.原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) ‎ B.Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同 C.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱 ‎ D.Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的强 答案　D ‎7.(2015福建理综,31,13分)科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。‎ ‎(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为　　　　。 ‎ ‎(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是　　　　(填序号)。 ‎ a.固态CO2属于分子晶体 b.CH4分子中含有极性共价键,是极性分子 c.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2‎ d.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp ‎(3)在Ni基催化剂作用下,CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。‎ ‎①基态Ni原子的电子排布式为　　　　　　　　　　,该元素位于元素周期表中的第　　　　族。 ‎ ‎②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1 mol Ni(CO)4中含有　　　　mol σ键。 ‎ ‎(4)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。‎ ‎　　参数 分子　　‎ 分子直径/nm 分子与H2O的结合能E/kJ·mol-1‎ CH4‎ ‎0.436‎ ‎16.40‎ CO2‎ ‎0.512‎ ‎29.91‎ ‎①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是　　　　　　　　。 ‎ ‎②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是 ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(13分)(1)H、C、O　(2)a、d ‎(3)①1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2　Ⅷ　②8‎ ‎(4)①氢键、范德华力　②CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径,且与H2O的结合能大于CH4‎ ‎8.(2015江苏单科,21A,12分)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:‎ ‎2Cr2+3CH3CH2OH+16H++13H2O 4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH ‎(1)Cr3+基态核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　;配合物[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+‎ 形成配位键的原子是　　(填元素符号)。 ‎ ‎(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为　　　　　　;1 mol CH3COOH分子含有σ键的数目为　　　　。 ‎ ‎(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为　　　　(填化学式);H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)　O ‎(2)sp3和sp2　7 mol(或7×6.02×1023)‎ ‎(3)H2F+　H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键 ‎9.(2015四川理综,8,13分)X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X和R属同族元素;Z和U位于第ⅦA族;X和Z可形成化合物XZ4;Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等;T的一种单质在空气中能够自燃。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)R基态原子的电子排布式是　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)利用价层电子对互斥理论判断TU3的立体构型是　　　　。 ‎ ‎(3)X所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是　　　　(填化学式);Z和U的氢化物中沸点较高的是　　　　(填化学式);Q、R、U的单质形成的晶体,熔点由高到低的排列顺序是　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(4)CuSO4溶液能用作T4中毒的解毒剂,反应可生成T的最高价含氧酸和铜,该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(13分)(1)1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2‎ ‎(2)三角锥形 ‎(3)HNO3　HF　Si、Mg、Cl2‎ ‎(4)P4+10CuSO4+16H2O 10Cu+4H3PO4+10H2SO4‎ ‎10.(2013山东理综,32,8分)卤族元素包括F、Cl、Br等。‎ ‎(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是　　　　。 ‎ ‎(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,下图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为　　　　,该功能陶瓷的化学式为　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为　　　　和　　　　。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有　　　　种。 ‎ ‎(4)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤对电子的原子是　　　　。 ‎ 答案　(1)a　(2)2　BN　(3)sp2　sp3　3　(4)X ‎11.(2013福建理综,31,13分)(1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照下图中B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。‎ ‎(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:‎ ‎4NH3+3F2 NF3+3NH4F ‎①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有　　(填序号)。 ‎ ‎　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 ‎ a.离子晶体 b.分子晶体 c.原子晶体 d.金属晶体 ‎②基态铜原子的核外电子排布式为　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)BF3与一定量的水形成(H2O)2·BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:‎ ‎[H3O]+‎ ‎　　　　　Q　　　　　　　　　　　　　　　R ‎①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及　　　(填序号)。 ‎ a.离子键　　　b.共价键　　　c.配位键 d.金属键　　　e.氢键　　　　f.范德华力 ‎②R中阳离子的空间构型为　　　　,阴离子的中心原子轨道采用　　　　杂化。 ‎ ‎(4)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断,相同温度下电离平衡常数(水杨酸)　　　　Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(13分)(1)‎ ‎(2)①a、b、d　②1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1‎ ‎(3)①a、d　②三角锥形　sp3‎ ‎(4)<　中形成分子内氢键,使其更难电离出H+‎ 考点三　晶体结构与性质 ‎1.(2013重庆理综,3,6分)下列排序正确的是(　　)‎ A.酸性:H2CO3CH3OH>CO2>H2　H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,CO2分子量较大、范德华力较大 ‎(4)离子键和π键(键)‎ ‎(5)0.148　0.076‎ ‎3.(2016课标Ⅱ,37,15分)东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:‎ ‎(1)镍元素基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　,3d能级上的未成对电子数为　　　　。 ‎ ‎(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。‎ ‎①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是　　　　。 ‎ ‎②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为　　　　,提供孤电子对的成键原子是　。 ‎ ‎③氨的沸点　　　　(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是　　　　　　　　　　　　;氨是　　分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为　　　　。 ‎ ‎(3)单质铜及镍都是由　　　　键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1 958 kJ·mol-1、INi=1 753 kJ·mol-1,ICu>INi的原因是　。 ‎ ‎(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。‎ ‎①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为　　　　。 ‎ ‎②若合金的密度为d g·cm-3,晶胞参数a=　　　　nm。 ‎ 答案　(15分)(1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2　2‎ ‎(2)①正四面体　②配位键　N　③高于　NH3分子间可形成氢键　极性　sp3‎ ‎(3)金属　铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子 ‎(4)①3∶1‎ ‎②×107‎ ‎4.(2016四川理综,8,13分)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍,R是同周期元素中最活泼的金属元素,X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z的基态原子4s和3d轨道半充满。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)R基态原子的电子排布式是　　　　　　,X和Y中电负性较大的是　　　　(填元素符号)。 ‎ ‎(2)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)X与M形成的XM3分子的空间构型是　　　　　　。 ‎ ‎(4)M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示,则图中黑球代表的离子是　　　　(填离子符号)。 ‎ ‎(5)在稀硫酸中,Z的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M的一种氢化物,Z被还原为+3价,该反应的化学方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(13分)(1)1s22s22p63s1或[Ne]3s1　Cl ‎(2)H2O分子间存在氢键,H2S分子间无氢键 ‎(3)平面三角形　(4)Na+‎ ‎(5)K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4 K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O ‎5.(2013课标Ⅱ,37,15分)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)D2+的价层电子排布图为　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)四种元素中第一电离能最小的是　　　　　,电负性最大的是　　　　　。(填元素符号) ‎ ‎(3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。‎ ‎①该化合物的化学式为　　　　　;D的配位数为　　　　　　; ‎ ‎②列式计算该晶体的密度　　　　　　　　　　　　　　　　　　g·cm-3。 ‎ ‎(4)A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6,其中化学键的类型有　　　　　;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为　　　　　,配位体是　　　　　。 ‎ 答案　(1)(2分)‎ ‎(2)K　F(每空2分,共4分)‎ ‎(3)①K2NiF4　6(2分,1分,共3分)‎ ‎②=3.4(2分)‎ ‎(4)离子键、配位键　[FeF6]3-　F-(2分,1分,1分,共4分)‎ 教师用书专用(6—9)‎ ‎6.(2015山东理综,33,12分)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。‎ ‎(1)下列有关CaF2的表述正确的是　　　　。 ‎ a.Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用 b.F-的离子半径小于Cl-,则CaF2的熔点高于CaCl2‎ c.阴阳离子比为2∶1的物质,均与CaF2晶体构型相同 d.CaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电 ‎(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 ‎ 已知Al在溶液中可稳定存在。‎ ‎(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子构型为　　　　,其中氧原子的杂化方式为　　　　。 ‎ ‎(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)+3F2(g) 2ClF3(g)　ΔH=-313 kJ·mol-1,F—F键的键能为159 kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol-1,则ClF3中Cl—F键的平均键能为　　　kJ·mol-1。ClF3的熔、沸点比BrF3的　　(填“高”或“低”)。 ‎ 答案　(1)b、d ‎(2)3CaF2+Al3+ 3Ca2++Al ‎(3)V形　sp3‎ ‎(4)172　低 ‎7.(2014山东理综,33,12分)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)。‎ ‎(1)图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为　　　　。 ‎ ‎(2)图乙中,1号C的杂化方式是　　　　,该C与相邻C形成的键角　　　　(填“>”“<”或“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。 ‎ ‎(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有　　　 (填元素符号)。 ‎ ‎(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为　　　　,该材料的化学式为　　　　。 ‎ 答案　(1)3‎ ‎(2)sp3　<‎ ‎(3)O、H ‎(4)12　M3C60‎ ‎8.(2014天津理综,7,14分)元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:‎ ‎(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是　　　　。 ‎ a.原子半径和离子半径均减小 b.金属性减弱,非金属性增强 c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强 d.单质的熔点降低 ‎(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为　　　　,氧化性最弱的简单阳离子是　　　　。 ‎ ‎(3)已知:‎ 化合物 MgO Al2O3‎ MgCl2‎ AlCl3‎ 类型 离子化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物 熔点/℃‎ ‎2 800‎ ‎2 050‎ ‎714‎ ‎191‎ 工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是 　　　　　　　; ‎ 制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是 　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)晶体硅(熔点1 410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:‎ Si(粗) SiCl4 SiCl4(纯) Si(纯)‎ 写出SiCl4的电子式:　　　　　　;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量,写出该反应的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是　　　　。 ‎ a.NH3　　　b.HI　　　c.SO2　　　d.CO2‎ ‎(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式: 　　　　　　。 ‎ 答案　(1)b ‎(2)氩　Na+(或钠离子)‎ ‎(3)MgO的熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本 AlCl3是共价化合物,熔融态难导电 ‎(4) ‎ SiCl4(g)+2H2(g) Si(s)+4HCl(g)　ΔH=+0.025a kJ·mol-1‎ ‎(5)b ‎(6)4KClO3 KCl+3KClO4‎ ‎9.(2013四川理综,11,15分)明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示:‎ 焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S 2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O 请回答下列问题:‎ ‎(1)在焙烧明矾的反应中,还原剂是　　　　　。 ‎ ‎(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是　　　　　。 ‎ ‎(3)Al2O3在一定条件下可制得AlN,其晶体结构如下图所示,该晶体中Al的配位数是　　　　　。 ‎ ‎(4)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时:‎ ‎2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH1=-197 kJ/mol;‎ H2O(g) H2O(l)　ΔH2=-44 kJ/mol;‎ ‎2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) 2H2SO4(l)‎ ΔH3=-545 kJ/mol。‎ 则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 焙烧948 t明矾(M=474 g/mol),若SO2的利用率为96%,可生产质量分数为98%的硫酸　　　　t。 ‎ 答案　(1)S(硫)(2分)‎ ‎(2)蒸发结晶(2分)‎ ‎(3)4(2分)‎ ‎(4)Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O NaAlO2+3Ni(OH)2(3分)‎ ‎(5)SO3(g)+H2O(l) H2SO4(l)　ΔH=-130 kJ/mol(3分)　432(3分)‎ 三年模拟 A组　2016—2018年模拟·基础题组 考点一　原子结构与性质 ‎1.(人教选3,一-复习题-1,变式)下列说法中正确的是(　　)‎ A.3p2中两个电子占据同一个轨道,自旋方向相反 B.由于能量3d>4s,所以基态铜原子的价电子排布式为3d94s2‎ C.氧原子电子数为8,电子的运动状态有3种 D.处于最低能量的原子叫做基态原子 答案　D ‎2.(2018河南、河北重点高中一联,20)2017年5月5日中国大飞机C919成功首飞,象征着我国第一架真正意义上的民航干线大飞机飞上蓝天!飞机机体的主要材料为铝、镁等,还含有极少量的铜。飞机发动机的关键部位的材料是碳化钨等。回答下列问题:‎ ‎(1)铜元素的焰色反应呈绿色,其中绿色光对应的辐射波长为　　　nm(填字母)。 ‎ A.404 B.543 C.663 D.765‎ ‎(2)基态Cu原子中,核外电子占据最高能层的符号是　　　,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为　　　。钾元素和铜元素位于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属钾的熔点、沸点都比金属铜低,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)现代飞机为了减轻质量而不减轻外壳承压能力,通常采用复合材料——玻璃纤维增强塑料,其成分之一为环氧树脂,常见的E51型环氧树脂中部分结构如图a所示。其中碳原子的杂化方式为　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)图b为碳化钨晶体的一部分结构,碳原子嵌入金属钨的晶格的间隙,并不破坏原有金属的晶格,形成填隙固溶体,也称为填隙化合物。在此结构中,1个钨原子周围距离钨原子最近的碳原子有　　　个,该晶体的化学式为　 。 ‎ ‎(5)图b部分晶体的体积为V cm3,则碳化钨的密度为　　　g·cm-3(用NA来表示阿伏加德罗常数的数值)。 ‎ 答案　(1)B　(2)N　球形　K的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱　(3)sp2、sp3　(4)6　WC　(5)‎ ‎3.(2017广东茂名二模,35)铁是一种重要的过渡元素,能形成多种物质,如做染料的普鲁士蓝,‎ 化学式为KFe[Fe(CN)6]。‎ ‎(1)Fe2+基态核外电子排布式为　　　　　。 ‎ ‎(2)在普鲁士蓝中,存在的化学键有离子键、　　　　　　和　　　　　　。 ‎ ‎(3)一定条件下,CN-可被氧化为OCN-。OCN-中三种元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　;碳原子采取sp杂化,1 mol 该物质中含有的π键数目为　　　　　　。 ‎ ‎(4)与CN-互为等电子体的一种分子为　 (填化学式)。 ‎ ‎(5)常温条件下,铁的晶体采用如右图所示的堆积方式,则这种堆积模型的配位数为　　　,如果铁的原子半径为a cm,阿伏加德罗常数的值为NA,则此种铁单质的密度表达式为　　　　　　g/cm3。 ‎ 答案　(1)1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6　(2)共价键　配位键　(3)O>N>C　2NA　(4)CO或N2　(5)8　‎ ‎4.[2017江苏七校期中联考,21(A)]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BF3、TiO2、HCHO、N2O、二茂铁、NH3、HCN、H2S、O3、异戊二烯和萜等众多“分子共和国”中的明星。‎ ‎(1)写出Fe3+的基态核外电子排布式:　 。 ‎ ‎(2)HCHO分子中碳原子的杂化轨道类型为　　　　;1 mol HCN分子中含有σ键　　　　mol。 ‎ ‎(3)N2O的空间构型为　　　　,与N2O互为等电子体的一种离子为　　　　。 ‎ ‎(4)TiO2的天然晶体中,最稳定的一种晶体的晶胞结构如下图,则黑球表示　　　　原子。 ‎ 答案　(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5　(2)sp2　2‎ ‎(3)直线形　SCN-(或CNO-等)　(4)Ti(钛)‎ ‎5.(2016河南开封二检,37)T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如下表。‎ 元素 相关信息 T T元素可形成自然界硬度最大的单质 W W与T同周期,核外有一个未成对电子 X X元素的第一电离能至第四电离能分别是:I1=578 kJ·mol-1,I2=1 817 kJ·mol-1,I3=2 745 kJ·mol-1,I4=11 575 kJ·mol-1‎ Y 常温常压下,Y单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质 Z Z的一种同位素的质量数为63,中子数为34‎ ‎(1)TY2是一种常用的溶剂,是　　　　(填“极性分子”或“非极性分子”),1个该分子中存在　　　　个σ键。W的最简单氢化物易液化,理由是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)在25 ℃、101 kPa下,已知13.5 g的X固体单质在O2中完全燃烧后恢复至原状态,放热419 kJ。该反应的热化学方程式为　　　　　　　。 ‎ ‎(3)基态Y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　　　　,基态Y原子中该层的电子数为　　　　。Y、氧、W的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　(用元素符号表示)。 ‎ ‎(4)已知Z的晶胞结构如上图所示,又知Z的密度为9.00 g·cm-3,则晶胞边长为　　　　　　(用含立方根的式子表示);ZYO4溶液常作电镀液,其中Y的空间构型是　　　　,其中Y原子的杂化轨道类型是　　　　。元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸:Z+HCl+O2 ZCl+HO2,HO2(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性,下列说法或表示正确的是　　　　。 ‎ A.O2是氧化剂 B.HO2是氧化产物 C.HO2在碱溶液中能稳定存在 D.1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移 答案　(1)非极性分子　2　HF分子间能形成氢键 ‎(2)4Al(s)+3O2(g) 2Al2O3(s)　ΔH=-3 352 kJ·mol-1‎ ‎(3)M　9　6　F>O>S ‎(4)×10-8cm　正四面体形　sp3　AD 考点二　分子结构与性质 ‎6.(2018河北衡水中学大联考,25)晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料,电池板中还含有硼、氮、钛、钴、钙等多种化学物质。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)区分晶体硼和无定形硼最可靠的科学方法为　　　　　　　　　。第二周期元素的电负性按由小到大的顺序排列,B元素排在第　　　位,其基态原子价层电子的电子云轮廓图为　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)硅酸根有多种结构形式,一种无限长链状结构如图1所示,其化学式为　　　,Si 原子的杂化类型为　　　。 ‎ 图1‎ ‎(3)N元素位于元素周期表　　　区;基态N原子中,核外电子占据最高能级的电子云有　　　个伸展方向。 ‎ ‎(4)[Co(NH3)6]3+的几何构型为正八面体形,Co在中心。‎ ‎①[Co(NH3)6]3+中,1个Co提供　　　个空轨道。 ‎ ‎②若将[Co(NH3)6]3+中的两个NH3分子换成两个Cl-,可以形成　　　种不同的结构形式。 ‎ ‎(5)一种由Ca、Ti、O三种元素形成的晶体的立方晶胞结构如图2所示。‎ ‎①与Ti紧邻的Ca有　　　个。 ‎ ‎②若Ca与O之间的最短距离为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度ρ=　　　　　　　g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。 ‎ 图2‎ 答案　(1)X-射线衍射实验　3　球形、哑铃形(或纺锤形)‎ ‎(2)Si[或(SiO3]　sp3‎ ‎(3)p　3‎ ‎(4)①6　②2‎ ‎(5)①8　②‎ ‎7.(2017广东惠州二模,35)利用汽车尾气中含有的CO,不仅能有效利用资源,还能防止空气污染。工业上常用CO与H2在由Al、Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醇。‎ ‎(1) ‎ 是某同学画出的CO分子中氧原子的核外电子排布图,该排布图　　　　(填“正确”或“错误”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　(若正确,该空不用回答)。 ‎ ‎(2)写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式:　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)向CuSO4溶液中加入足量氨水可得到深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液,[Cu(NH3)4]SO4中所含配位键是通过配体分子的　　　　给出孤电子对,　　　　接受孤电子对形成的,S的空间构型是　　　　;该物质中N、O、S三种元素的第一电离能的大小顺序为　　　>　　　　>　　　　(填元素符号)。 ‎ ‎(4)甲醇与乙烷的相对分子质量相近,故二者分子间作用力(范德华力)相近,但是二者沸点的差距却很大,造成该差异的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;在甲醇分子中碳原子的轨道杂化类型为　　　　　　。 ‎ ‎(5)甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液加热可得砖红色沉淀Cu2O,已知Cu2O晶胞的结构如图所示:‎ ‎①在该晶胞中,Cu+的配位数是　　　　。 ‎ ‎②若该晶胞的边长为a pm,则Cu2O的密度为　　　　　　　　　　　　g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为NA)。 ‎ 答案　(1)错误　违背泡利原理 ‎(2)N2、CN-(或)‎ ‎(3)氮原子(或N)　Cu2+　正四面体形　N　O　S ‎(4)甲醇分子间存在氢键,因此其沸点远大于乙烷　sp3‎ ‎(5)①2　②(16×2+64×4)×‎ ‎8.(2016海南七校联盟一联,19)Ⅰ.下列分子中,立体构型是平面三角形的是　　　　。 ‎ A.CH4 B.NH3 C.BF3 D.SO3‎ Ⅱ.氟及氟产品在工农业生产中应用非常广泛,请回答下列问题:‎ ‎(1)基态氟原子核外电子的运动状态有　　　　种,其核外电子云形状有　　　　种;氟原子的外围电子排布式为　　　　。 ‎ ‎(2)电解NaHF2(氟化氢钠)可制氟气,NaHF2中所含作用力的类型有　　　　　　　　　　　　　　　　;与H互为等电子体的分子有　　　　(举一例)。 ‎ ‎(3)C2F4分子中,碳原子的杂化轨道类型为　　　　　　　。 ‎ ‎(4)三氟化硼乙醚()的熔点为-58 ℃,沸点为126~129 ℃,它属于　　　　晶体。 ‎ 答案　Ⅰ.CD Ⅱ.(1)9　2　2s22p5‎ ‎(2)离子键、共价键、氢键　CO2(或N2O等)‎ ‎(3)sp2　(4)分子 考点三　晶体结构与性质 ‎9.(2018湖北鄂南高中等八校联考,35)A、B、C、D是4种前三周期元素,且原子序数逐渐增大,这四种元素的基态原子的未成对电子数和电子层数相等。请回答下列问题:‎ ‎(1)D元素的基态原子价电子排布式是　 。 ‎ ‎(2)A、B、C三种元素可形成化合物A4B2C2,它是厨房调味品之一。1 mol A4B2C2中含有　　　mol σ键,其中B原子采用的杂化方式为　　　。 ‎ ‎(3)元素F的原子序数是介于B和C之间的,元素B、C、F的电负性的大小顺序是　　　　　　　,B、C、F的第一电离能的大小顺序是　　　　　　　　。(由大到小,用元素符号填空) ‎ ‎(4)随着科学的发展和大型实验装置(如同步辐射和中子源)的建成,高压技术在物质研究中发挥越来越重要的作用。高压不仅会引发物质的相变,也会导致新类型化学键的形成,近年来就有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50~300 GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体。下图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子,小球为钠原子)。写出A、B、C的化学式。A:　　　;B:　　　;C:　　　。 ‎ ‎(5)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。合成磷化硼的化学反应方程式为BBr3+PBr3+3H2 BP+6HBr。‎ ‎①分别画出三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构。‎ ‎②磷化硼晶体中磷原子作面心立方最密堆积,硼原子填入部分四面体空隙中。磷化硼的晶胞示意图如下:‎ 已知磷化硼的晶胞参数a=478 pm,计算晶体中硼原子和磷原子的核间距(dB-P)(写出计算式,不要求计算结果)　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)3s23p3‎ ‎(2)7　sp2、sp3‎ ‎(3)O>N>C　N>O>C ‎(4)NaCl3　Na3Cl　Na2Cl ‎(5)①　(备注:用不同的球代替不同的原子也可)‎ ‎②dB-P=a=×478 pm或dB-P=[(a)2+(a)2= a= ×478 pm ‎10.(2017山西名校联考,35)2014年7月和12月山西大学分子科学研究所翟华金教授、李思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学Lai-Sheng Wang教授及复旦大学刘智攀教授课题组合作,首次合成“中国红灯笼分子”——硼球烯B40。B40是继C60之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。‎ ‎(1)基态硼原子的外围电子排布式为　　　　,碳60中碳原子杂化方式为　　　　　。 ‎ ‎(2)构成碳60晶体的作用力是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有　种。 ‎ ‎(4)磷化硼(BP)是由硼元素与磷元素组成的无机化合物,属于一种半导体材料。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。BP晶胞中B采用面心立方堆积,P原子填入四面体空隙中。‎ ‎①写出三溴化硼和三溴化磷的空间构型:‎ 三溴化硼　　　　　;三溴化磷　　　　　　。 ‎ ‎②磷化硼晶体内微粒间的作用力有　。 ‎ ‎③磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为(晶胞参数为478 pm)　　　　　　。 ‎ 答案　(1)2s22p1　sp2　(2)分子间作用力　(3)6‎ ‎(4)①平面正三角形　三角锥形　②共价键、配位键 ‎③207 pm 或 pm ‎11.(2017湖北四地七校联盟一联,19)铁铜是人类最早大规模使用的金属,它们的化合物在科学研究和工业生产中有许多用途。请回答以下问题:‎ ‎(1)铁元素在元素周期表中的位置是　　　　　　　　,铜元素基态原子核外电子排布式为　　　　　　　　,铁元素与铜元素的第二电离能分别为:ICu=1 958 kJ·mol-1、IFe=1 561 kJ·mol-1,ICu比IFe大的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)二茂铁[Fe(C5H5)2],橙色晶型固体,有类似樟脑的气味,抗磁性。熔点172.5~173 ℃,100 ℃以上升华,沸点249 ℃。据此判断二茂铁晶体的类型为　。 ‎ ‎(3)蓝矾(CuSO4·5H2O)的结构如下图所示:‎ 图中虚线表示　　　　,S的立体构型是　　　　　,其中S原子的杂化轨道类型是　　　　;O原子的价电子排布图为　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)铁有δ、γ、α三种同素异形体,下图是它们的晶体结构图,三种晶体中铁原子周围距离最近的铁原子个数之比为　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)某种具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,该晶体中原子之间的作用力是　　　　。氢原子可进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构(晶胞结构如下图)相似,该晶体储氢后的化学式为　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)第四周期第Ⅷ族　[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1　铜失去的是全充满的3d10上的电子,而铁失去的是4s1上的电子 ‎(2)分子晶体 ‎(3)氢键　正四面体形 ‎(4)4∶6∶3‎ ‎(5)金属键　Cu3AuH8‎ ‎12.(2016浙江慈溪中学期中,24)决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。‎ ‎(1)已知A和B为第三周期元素,它们原子的第一至第四电离能如下表所示:‎ 电离能/kJ·mol-1‎ I1‎ I2‎ I3‎ I4‎ A ‎578‎ ‎1 817‎ ‎2 745‎ ‎11 578‎ B ‎738‎ ‎1 451‎ ‎7 733‎ ‎10 540‎ A通常显　　　　价,A的电负性　　　　(填“>”“<”或“=”)B的电负性。 ‎ ‎(2)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。下表是NaCl、KCl、CaO三种离子晶体的晶格能:‎ 离子晶体 NaCl KCl CaO 晶格能/kJ·mol-1‎ ‎786‎ ‎715‎ ‎3 401‎ 离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量,KCl、CaO、TiN三种离子晶体的熔点从高到低的顺序是　　　　　。MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有　　　　个。 ‎ ‎(3)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是　　　　。 ‎ ‎(4)某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有　　　(填字母)。 ‎ A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键 答案　(1)+3　>　(2)TiN>CaO>KCl　12‎ ‎(3)CrO2　(4)A B组　2016—2018年模拟·提升题组 ‎(满分90分　时间:45分钟)‎ 一、选择题(每小题6分,共6分)‎ ‎1.(人教选3,三-4-2,变式)下列各晶体中作用力与晶体类型均相同的是(　　)‎ A.O2与SiO2 B.NaI与Na2O2‎ C.CO2与H2S D.CCl4与NaCl 答案　C 二、非选择题(共84分)‎ ‎2.(2018湖南长沙长郡中学月考,27)(15分)铁是工业生产中不可缺少的一种金属。请回答下列问题:‎ ‎(1)Fe元素在元素周期表中的位置是　。 ‎ ‎(2)Fe有δ、γ、α三种同素异形体,其晶胞结构如图所示:‎ ‎①δ、α两种晶体晶胞中铁原子的配位数之比为　　　; ‎ ‎②1个γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为　　　; ‎ ‎③若Fe原子半径为r pm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则δ-Fe单质的密度为　　　　　　　g/cm3(列出算式即可)。 ‎ ‎(3)三氯化铁在常温下为固体,熔点为282 ℃,沸点为315 ℃,在300 ℃以上升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为　　　　　。 ‎ ‎(4)氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。‎ ‎①此配合物中,铁离子的价电子排布式为　　　。 ‎ ‎②此配合物中碳原子的杂化轨道类型有　　　。 ‎ ‎③此配离子中含有的化学键有　　　(填字母代号)。 ‎ A.离子键 B.金属键 C.极性键 D.非极性键 E.配位键 F.氢键 G.σ键 H.π键 答案　(1)第四周期第Ⅷ族 ‎(2)①4∶3　②4　③‎ ‎(3)分子晶体 ‎(4)①3d5　②sp2、sp3杂化　③CDEGH ‎3.(2018广东惠州二调,33)(15分)钛(22Ti)铝合金在航空领域应用广泛,回答下列问题:‎ ‎(1)基态Ti原子的核外电子排布式为[Ar]　　　,其中s轨道上总共有　　　个电子。 ‎ ‎(2)六氟合钛酸钾(K2TiF6)中存在[TiF6]2-配离子,则钛元素的化合价是　　　,配位体是　　　。 ‎ ‎(3)TiCl3可用作烯烃定向聚合的催化剂,例如,丙烯用三乙基铝和三氯化钛作催化剂时,可以发生聚合反应:‎ nCH3CH CH2