2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題三十九 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專題演練.doc

2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題三十九 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)專題演練1(xx課標(biāo)全國，37)碳及其化合物廣泛存在于自然界中，回答下列問題： (1)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用_形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在_對自旋相反的電子。(2)碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主，原因是_。(3)CS2分子中，共價鍵的類型有_，C原子的雜化軌道類型是_，寫出兩個與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子_。(4)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物熔點為253 K，沸點為376 K，其固體屬于_晶體。(5)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：在石墨烯晶體中，每個C原子連接_個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有_個C原子。在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個C原子連接_個六元環(huán)，六元環(huán)中最多有_個C原子在同一平面。2(xx課標(biāo)全國，37)A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元素，A2和B具有相同的電子構(gòu)型：C、D為同周期元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；D元素最外層有一個未成對電子。回答下列問題：(1)四種元素中電負(fù)性最大的是_(填元素符號)，其中C原子的核外電子排布式為_。(2)單質(zhì)A有兩種同素異形體，其中沸點高的是_(填分子式)，原因是_；A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為_和_。(3)C和D反應(yīng)可生成組成比為13的化合物E，E的立體構(gòu)型為_，中心原子的雜化軌道類型為_。(4)化合物D2A的立體構(gòu)型為_，中心原子的價層電子對數(shù)為_，單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備D2A，其化學(xué)方程式為_。(5)A和B能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)a0.566 nm，F(xiàn)的化學(xué)式為_；晶胞中A原子的配位數(shù)為_；列式計算晶體F的密度(gcm3 )_。3(xx課標(biāo)全國，37)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價電子層中的未成對電子有3個，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子?；卮鹣铝袉栴}：(1)b、c、d中第一電離能最大的是_(填元素符號)，e的價層電子軌道示意圖為_。(2)a和其他元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為_；分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是_(填化學(xué)式，寫出兩種)。(3)這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的酸是_；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是_(填化學(xué)式)。(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖1，則e離子的電荷為_。(5)這5種元素形成的一種11型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)；陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。該化合物中陰離子為_，陽離子中存在的化學(xué)鍵類型有_；該化合物加熱時首先失去的組分是_，判斷理由是_。題型集訓(xùn)39物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一年模擬試題精練1.(xx濰坊質(zhì)檢)短周期元素A、B、C、D，A元素的原子最外層電子排布式為ms1，B元素的原子價電子排布式為ns2np2，C元素位于第二周期且原子中p能級與所有s能級電子總數(shù)相等，D元素原子的L層的p能級中有3個未成對電子。(1)C元素原子基態(tài)時的價電子排布式為_，若A元素為非金屬元素，A與C形成的化合物中的共價鍵屬于_鍵(填“”或“”)。(2)當(dāng)n2時，B的最簡單氣態(tài)氫化物的分子構(gòu)型為_，中心原子的雜化方式為_，BC2屬于_分子(填“極性”或“非極性”)，當(dāng)n3時，B與C形成的晶體屬于_晶體。(3)若A元素的原子最外層電子排布式為2s1，B元素的原子價電子排布式為3s23p2，A、B、C、D四種元素的第一電離能由大到小的順序為_(填元素符號)。(4)右圖為C元素與鈦、鈣元素形成的某晶體結(jié)構(gòu)中的最小重復(fù)單元，該晶體中每個鈦原子周圍與它最近且距離相等的鈣離子有_個，該晶體的化學(xué)式為_。2(xx云南省統(tǒng)測)前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序數(shù)依次增大，已知：X原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)；Y原子的L層有2個未成對電子；Z與Y位于同主族；W的2價簡單離子核外電子層排布與Ar原子相同；R原子的d軌道上有3個空軌道。請回答下列問題：(1)R原子的基態(tài)電子排布式為_。(2)X、Y原子的第一電離能大小順序為_。(用元素符號表示)(3) X的常見單質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中鍵數(shù)目為_。(4)Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸根離子空間構(gòu)型為_，中心原子的雜化軌道類型為_。(5) 某礦物晶體由Y、W、R三種元素組成，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。則該礦物的化學(xué)式為_，若已知該晶胞的邊長為a cm，則該晶胞的密度為_g/cm3。(用含a、NA的代數(shù)式表示)3(xx長春質(zhì)檢)以氮化鎵(GaN)為代表的第三代半導(dǎo)體材料目前已成為全球半導(dǎo)體研究的前沿和熱點?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)鎵原子的核外電子排布式為_。(2)氮所在主族中第一電離能最大的元素是_(填元素符號，下同)，鎵所在主族中電負(fù)性最大的元素是_。(3)傳統(tǒng)的氮化鎵制備方法是采用GaCl3與NH3在一定條件下反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)氮化鎵與金剛石具有相似的晶體結(jié)構(gòu)，氮化鎵中氮原子與鎵原子之間以_相結(jié)合，氮化鎵屬于_晶體。(5)如圖是氮化鎵的晶胞模型：氮化鎵中鎵原子的雜化方式為_，氮原子的配位數(shù)為_。氮化鎵為立方晶胞，氮化鎵的密度為 gcm3。列式計算氮化鎵晶胞邊長的表達(dá)式：a_cm。4(xx邯鄲市模擬)氫能的存儲是氫能應(yīng)用的主要瓶頸，目前所采用或正在研究的主要儲氫材料有：配位氫化物、富氫載體化合物、碳質(zhì)材料、儲氫合金、金屬氫化物等。(1)Ti(BH4)2是一種過渡元素硼氫化物儲氫材料。Ti2基態(tài)的電子排布式可表示為_。BH的空間構(gòu)型是_(用文字描述)。(2)液氨是富氫物質(zhì)，是氫能的理想載體，利用N23H22NH3實現(xiàn)儲氫和輸氫。下列說法正確的是_(多選)。ANH3分子中N原子采用sp3雜化B相同壓強時，NH3沸點比PH3高CCu(NH3)42離子中，N原子是配位原子DCN的電子式為CN(3)xx年，Yoon等人發(fā)現(xiàn)Ca與C60(分子結(jié)構(gòu)如下圖甲)生成的Ca32C60能大量吸附H2分子。C60晶體易溶于苯、CS2，C60是_分子(填“極性”或“非極性”)。1 mol C60分子中，含有鍵數(shù)目為_。(4)MgH2是金屬氫化物儲氫材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如上圖乙所示，已知該晶體的密度為a gcm3，則晶胞的體積為_cm3(用a、NA表示)。參考答案題型集訓(xùn)39物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【兩年高考真題演練】1.解析(1)基態(tài)14C原子核外電子排布式為1s22s22p2，2個s軌道分別存在1對自旋相反的電子，2p軌道上的2個電子自旋方向相同。(2)碳原子有4個價電子，不易得電子也不易失電子，故鍵型以共價鍵為主。(3)CS2與CO2互為等電子體，結(jié)構(gòu)式為S=C=S，分子中含2個鍵、2個鍵，因此碳原子采用sp雜化。與CS2互為等電子體的分子或離子，與其具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式，可用如下兩種方法尋找其等電子體，一是同主族替換，如CO2、COS，二是“左右移位、平衡電荷”，如SCN、OCN等。(4)Fe(CO)5的熔沸點低，為分子晶體。(5)由圖可知，石墨烯中每個碳被3個六元環(huán)所共有，每個六元環(huán)占有的碳原子數(shù)為62。金剛石晶體中每個碳原子被12個環(huán)所共有。六元環(huán)呈船式或椅式結(jié)構(gòu)，最多有4個原子共平面。答案(1)電子云2(2)C有4個價電子且半徑小，難以通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)(3)鍵和鍵sp雜化CO2、COS、SCN、OCN等(4)分子 (5)321242.解析由C元素原子核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍可知，C是磷元素；由A2和B具有相同的電子構(gòu)型，且A、B原子序數(shù)小于15可知，A是氧元素，B是鈉元素；A、B、C、D四種元素的原子序數(shù)依次增大，C、D為同周期元素，且D元素最外層有一個未成對電子，因此D是氯元素。(1)元素的非金屬性O(shè)>Cl>P，則電負(fù)性O(shè)>Cl>P，Na是金屬，其電負(fù)性最小；P的電子數(shù)是15，根據(jù)構(gòu)造原理可寫出其核外電子排布式。(2)氧元素有O2和O3兩種同素異形體，相對分子質(zhì)量O3>O2，范德華力O3>O2，則沸點O3>O2。A和B的氫化物分別是H2O和NaH，所屬晶體類型分別為分子晶體和離子晶體。(3)PCl3分子中P含有一對孤電子對，其價層電子對數(shù)為4，因此其立體構(gòu)型為三角錐形，中心原子P的雜化軌道類型為sp3雜化。(4)Cl2O分子中心原子O原子含有2對孤電子對，其價層電子對數(shù)為4，因此其立體構(gòu)型為V形；根據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒可寫出Cl2與濕潤的Na2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式。(5)根據(jù)化合物F的晶胞結(jié)構(gòu)，利用均攤法可計算出氧原子個數(shù)：N(O)864，鈉原子全部在晶胞內(nèi)，N(Na)8，因此F的化學(xué)式為Na2O；以頂角氧原子為中心，與氧原子距離最近且等距離的鈉原子有8個，即晶胞中A 原子的配位數(shù)為8；晶胞參數(shù)即晶胞的棱長a0.566 nm，晶體F的密度2.27 g/cm3。答案(1)O1s22s22p63s23p3(或Ne 3s23p3)(2)O3O3相對分子質(zhì)量較大，范德華力較大分子晶體離子晶體(3)三角錐形sp3雜化(4)V形42Cl22Na2CO3H2O=Cl2O2NaHCO32NaCl(或2Cl2Na2CO3=Cl2OCO22NaCl)(5)Na2O82.27 g/cm33.解析根據(jù)題意經(jīng)推斷可知，a、b、c、d、e依次為H、N、O、S、Cu。(1)根據(jù)同周期和同主族元素第一電離能的變化規(guī)律和N原子的價層電子結(jié)構(gòu)特點(2p軌道半充滿)，可知，N、O、S的第一電離能大小順序為I(N)>I(O)>I(S)；Cu的價層電子排布式為3d104s1，其價層電子軌道示意圖為(2)H與N、O、S形成的二元化合物分別為NH3、N2H4、H2O、H2O2、H2S。其中NH3分子呈三角錐形；中心原子的雜化方式為sp3雜化；根據(jù)分子結(jié)構(gòu)式可知，分子中只含極性共價鍵的有：NH3、H2O、H2S，既含極性鍵又含非極性鍵的分子有N2H4和H2O2。(3)這些元素形成的含氧酸有HNO2、HNO3、H2SO4、H2SO3，其中HNO2和HNO3分子中的中心原子的價層電子對數(shù)為3，H2SO4和H2SO3為4；SO呈四面體結(jié)構(gòu)，SO呈三角錐結(jié)構(gòu)。(4)晶胞中O原子的個數(shù)為812，Cu原子個數(shù)為4，兩種原子個數(shù)比CuO21，其化學(xué)式為Cu2O。銅離子的電荷數(shù)為1。(5)H、N、O、S、Cu這五種元素形成離子個數(shù)比為11型離子化合物中，呈四面體結(jié)構(gòu)的陰離子只有SO；由圖2知該陽離子為Cu(NH3)4(H2O)22，其中存在的化學(xué)鍵類型有共價鍵和配位鍵，由于H2O與Cu2的配位鍵比NH3與Cu2的弱，故該化合物加熱時先失去H2O。答案(1)N (2)sp3H2O2、N2H4(3)HNO2、HNO3H2SO3(4)1(5)SO共價鍵和配位鍵H2OH2O與Cu2的配位鍵比NH3與Cu2的弱【一年模擬試題精練】1.解析短周期元素A、B、C、D，A元素的原子最外層電子排布式為ms1，則A位于A族，B元素的原子價電子排布式為ns2np2，B屬于A族，C元素位于第二周期且原子中p能級與所有s能級電子總數(shù)相等，其原子核外電子排布式為1s22s22p4，故C為氧元素，D元素原子的L層的p能級中有3個未成對電子，則D元素原子電子排布式為1s22s22p3，故D為氮元素。(1)A位于A族，若A元素為非金屬元素，則A為氫元素，與氧元素的化合物為H2O、H2O2，化合物中的共價鍵為鍵。(2)當(dāng)n2時，B為碳元素，其最簡單氣態(tài)氫化物分子式為CH4，為正四面體結(jié)構(gòu)，其中心原子雜化方式為sp3雜化；BC2為CO2，CO2為直線形結(jié)構(gòu)，分子中正負(fù)電荷中心重合，屬于非極性分子，當(dāng)n3時，B為Si元素，與氧元素形成的化合物為SiO2，屬于原子晶體。(3)若A元素的原子最外層電子排布式為2s1，A為鋰元素，B元素的原子價電子排布式為3s23p2，B為硅元素，同周期元素第一電離能從左往右總體上呈增大趨勢，非金屬性越強其第一電離能越大，但N元素原子2p能級容納3個電子，為半充滿狀態(tài)，則N元素的第一電離能高于O元素，故四種元素第一電離能大小順序為：NOSiLi。(4)由晶胞圖可知，每個鈦原子周圍與它最近且距離相等的鈣離子位于體心，故與Ti原子最近且距離相等的鈣離子有8個，根據(jù)均攤法可知，處于頂角的原子同時為8個晶胞所共有，每個原子有1/8屬于該晶胞，處于棱上的原子，同時被4個晶胞所共有，每個原子有1/4屬于該晶胞；處于體心位置的原子則完全屬于該晶胞，所以N(Ca)N(Ti)N(O)1113，該晶體的化學(xué)式為CaTiO3。答案(1)2s22p4(2)正四面體sp3非極性原子(3)NOSiLi(4)8CaTiO32.解析由題干信息可知，X、Y、Z、W、R五種元素分別為N、O、S、Ca、Ti。(2)由于N的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，故其第一電離能大于O。(3) N的常見單質(zhì)為N2，兩個氮原子間通過三鍵相結(jié)合，其中含有1個鍵和2個鍵。(4)S的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸根離子為SO，中心硫原子有4對成鍵電子，故其空間構(gòu)型為正四面體形，中心原子的雜化軌道類型為sp3。(5)由晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖，根據(jù)“均攤法”可確定該礦物的一個晶胞中含有3個O、1個Ca和1個Ti，其化學(xué)式為CaTiO3 ，由晶胞邊長可知該晶胞的體積為a3 cm3，一個晶胞的質(zhì)量為136 g/NA，則該晶胞的密度為136/(a3NA g)/cm3。答案(1)Ar3d24s2(2)N>O(3)1(4)正四面體sp3(5)CaTiO3136/(a3NA)3.解析(1)Ga核外有31個電子，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1。(2)同主族元素從上到下，第一電離能逐漸減小，電負(fù)性也逐漸減小，因此氮所在主族中第一電離能最大的為N。Ga所在主族中，電負(fù)性最大的為B。(3)根據(jù)原子守恒配平化學(xué)方程式。(4)氮化鎵與金剛石具有相似的晶體結(jié)構(gòu)，則氮化鎵為原子晶體，Ga原子與N原子之間以共價鍵相結(jié)合。(5)1個Ga與4個N形成共價鍵，Ga無孤電子對，則雜化類型為sp3雜化。一個N周圍有4個Ga，N的配位數(shù)為4，該晶胞中Ga的個數(shù)為812，N的個數(shù)為412。以該晶胞為研究對象，則a3，acm。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1(2)NB(3)GaCl3NH3GaN3HCl(4)共價鍵原子(5)sp3雜化44.解析(1)Ti2的核外電子排布式，先寫Ti原子核外電子排布式，再由外向內(nèi)失電子。BH中B原子價層電子對數(shù)為4，sp3雜化，空間正四面體構(gòu)型。(2)A項，NH3分子中N原子價層電子對數(shù)為134，N原子sp3雜化，正確；B項，NH3分子間能形成氫鍵，沸點比PH3高，正確；C項，NH3是配體，N原子是配位原子，正確；D項，CN與N2是等電子體，結(jié)構(gòu)相似，正確。(3)CS2是非極性溶劑，根據(jù)相似相溶原理， C60是非極性分子。每個碳原子與另外三個碳原子相連，形成3個鍵，每個碳原子占有1/2，1 mol C60中鍵為90 mol。(4)MgH2晶胞中占有2個Mg、4個H原子，a，V cm3。答案(1) 1s22s22p63s23p63d2或Ar3d2正四面體(2)ABCD(3)非極性90NA(或906.021023或5.4181025)(4)