新編高考化學二輪復習(四) 專題二 基本理論 第1講 物質結構和元素周期律

新編高考化學備考資料課時沖關練(四)物質結構和元素周期律(A)(45分鐘,100分)一、選擇題(本題包括7小題,每小題6分,共42分)1.(2013·重慶高考)下列排序正確的是()A.酸性:H2CO3<C6H5OH<CH3COOHB.堿性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOHC.熔點:MgBr2<SiCl4<BND.沸點:PH3<NH3<H2O【解析】選D。碳酸的酸性大于苯酚的酸性,A錯誤;金屬性:Ba>Ca,因而堿性: Ba(OH)2>Ca(OH)2,B錯誤;BN為原子晶體,SiCl4為分子晶體,MgBr2為離子晶體,因而熔點:BN>MgBr2>SiCl4,C錯誤;氨氣分子和水分子之間都存在氫鍵,因而沸點反常得高,由于水分子之間的氫鍵強于氨氣分子之間的氫鍵,因此水的沸點高于氨氣分子,D正確。2.氮與硅能構成Si3N4陶瓷,氮還能與硫構成S4N4,其分子結構如圖所示。下列說法錯誤的是()A.4.6 g該物質所含原子總數為1.204×1023B.該物質的分子中含有極性鍵和非極性鍵C.該物質沒有很高的熔、沸點D.該物質既有氧化性又有還原性【解析】選B。4.6 g該物質的物質的量為0.025 mol,所含原子的物質的量為0.2 mol,故所含原子總數為1.204×1023,A選項正確;該物質的分子中含有極性鍵,沒有非極性鍵,所以B選項錯誤;該物質為分子晶體,熔、沸點不高,C選項正確;S4N4中S、N均處于中間價態(tài),所以該物質既有氧化性又有還原性,D選項正確?！炯庸逃柧殹咳?NF3)是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體,NF3可用NH3與氟氣制取:4NH3+3F2NF3+3NH4F,下列說法中正確的是()A.NF3為原子晶體B.該反應為F2的自身氧化還原反應C.NF3的形成過程用電子式可表示為D.該反應中所有物質均不含離子鍵【解析】選C。NF3為分子晶體,A選項錯誤;F2的化合價降低,發(fā)生還原反應,B選項錯誤;NF3為共價化合物,C選項正確;NH4F含離子鍵,D選項錯誤。3.(2014·黃山一模)下列化學用語使用正確的是()A.Mg2+結構示意圖:B.含18個中子的氯原子的核素符號ClC.苯甲醛:D.水合氫離子電子式:【解析】選A。A中Mg2+核外電子數為10,結構示意圖正確;質子數在元素符號的左下方、質量數在元素符號的左上方,B錯誤;醛基的結構簡式為CHO,C錯誤;水合氫離子中,O與3個H形成了3個共價鍵,O還有1對孤電子對,D錯誤?！疽族e提醒】化學用語使用常見錯誤舉例(1)電子式:如用電子式表示陰離子時要用“”括起,電荷數寫在括號外面的右上角。N、H3O+等復雜陽離子也應如此寫。(2)有機物:不理解碳的四價問題,多寫或少寫氫原子的數目,如CH3CH2(CH3)3;官能團書寫出錯,如將醛基寫成CHO或COH,羥基寫成OH,硝基寫成NO2,碳碳雙鍵寫成CC。(3)錯別字方面:將酯化反應寫成“脂”化反應,消去反應寫成“消化”反應,羧基寫成“酸”基,苯寫成“笨”,碳碳雙鍵寫成“炭炭”雙鍵等。4.(2014·馬鞍山三模)氰化物有劇毒,用過氧化氫處理含氰廢水的第一步反應原理如下:CN-+H2O2CNO-+H2O。下列說法正確的是()A.反應中H2O2被氧化B.CN-既含鍵又含鍵C.溫度越高越有利于該反應發(fā)生D.每生成1.8 g H2O,轉移電子數為0.4NA【解析】選B。H2O2中的O的化合價由-1-2,因此作氧化劑,每生成1.8 g水,轉移電子0.2 mol,A、D錯誤;CN-含有鍵和鍵,B正確;該反應的反應熱不知,因此升溫對反應是否有利不清楚,C錯誤。5.(2014·安慶二模)近年來,科學家合成了一種穩(wěn)定的氫鋁化合物Al2H6。Al2H6的球棍模型如下圖所示,它的熔點為150,可用作高能燃料或儲氫材料。下列說法錯誤的是()A.Al2H6可以燃燒,產物為氧化鋁和水B.1 mol Al2H6中約含有4.8×1024個鍵C.60 g Al2H6中含鋁原子約為1.2×1024個D.Al2H6在固態(tài)時所形成的晶體是離子晶體【解析】選D。該物質含Al、H,燃燒產生水和氧化鋁,A正確;根據模型可知1個Al2H6含8個鍵,B正確;60 g的Al2H6為1 mol,而1 mol的Al2H6含2 mol Al,C正確;根據該物質熔點低判斷是分子晶體,D錯誤。6.2013年下半年我省霧霾天氣十分嚴重。PM2.5細顆粒物含有的毒性物質來源之一是汽車尾氣排放。通過排氣管加裝催化裝置,可有效減少CO和NO的排放,催化裝置內發(fā)生的反應為NOx+CON2+CO2,下列關于此反應的說法中,不正確的是()A.所涉及元素的第一電離能:N>O>CB.當x=2時,每生成1 mol N2,轉移電子數為4 molC.等物質的量N2和CO2中,鍵的個數比為11D.氧化劑與還原劑的物質的量之比為11時,NOx中氮元素的化合價為+2價【解析】選B。N的2p能級為半充滿狀態(tài),是穩(wěn)定結構,因此第一電離能N>O>C,A正確;x=2,則生成1 mol N2轉移電子數為1 mol×2×(4-0)=8 mol,B錯誤;N2的結構是NN,1 mol N2含鍵2 mol,CO2的結構是OCO,因此1 mol CO2含鍵2 mol,C正確;還原劑為CO,1 mol CO失去電子2 mol,則1 mol氧化劑得電子2 mol,1個NOx分子得到電子2個,化合價應該由+2價0,D正確。7.(2014·六安模擬)氨硼烷(NH3BH3)是儲氫量最高的儲氫材料之一。室溫下NH3BH3是一種分子晶體,可以與水發(fā)生催化脫氫反應:NH3BH3+2H2ONH4BO2+3H2。下列有關說法正確的是()A.NH3BH3和NH4BO2的晶體類型相同B.0.2 mol NH3BH3發(fā)生催化脫氫反應,可以生成13.44 L H2C.NH3BH3分子中只含有共價鍵D.催化脫氫反應中NH3BH3作氧化劑【解析】選C。本題以新材料為情境考查晶體類型、化學鍵、氧化還原反應、物質的量的計算。根據氨硼烷是分子晶體可知C正確;NH4BO2是離子晶體,A錯誤;B項沒有給出氣體所處的外界條件,不能求氫氣的體積,錯誤;脫氫是氧化反應,即氨硼烷是還原劑(或若水中的H化合價沒有變化,則氨硼烷是還原劑又是氧化劑,若水中的H化合價降低,則氨硼烷是還原劑),D錯誤?！疽族e提醒】涉及氣體體積的計算時要看清氣體所處的外界條件,若不是標準狀況,則一般不能根據物質的量求氣體體積。二、非選擇題(本題包括4小題,共58分)8.(15分)(2014·蚌埠一模)X、Y、Z、M、N是元素周期表前4周期的五種常見元素,相關信息如下:元素相關信息X形成化合物種類最多的元素,它的一種氣態(tài)氧化物能產生溫室效應Y地殼中含量最多的元素Z單質為雙原子分子,結構中有3對共用電子M陽離子就是1個質子N單質是一種常見金屬,與元素Y形成黑色和紅色兩種化合物(1)X在周期表中的位置是,Y的基態(tài)原子電子排布式為。(2)Y、Z、M三種元素組成的一種常見的鹽,其溶液呈酸性的原因是(用離子方程式表示)  。(3)Z2分子中鍵與鍵數目比為 。(4)X、Y、Z三種元素的第一電離能由大到小的順序為。(5)ZM3在同主族同類化合物中沸點反常的原因是_  。(6)已知4N(s)+Y2(g)2N2Y(s) H=-akJ·mol-12N2Y(s)+Y2(g)4NY(s)H=-bkJ·mol-1寫出N生成NY的熱化學方程式  ?！窘馕觥縓的氧化物能產生溫室效應,該氧化物是二氧化碳,則X是C;地殼中含量最多的元素是氧,即Y是O;Z的單質是雙原子分子,有3對共用電子,則Z是N;M的陽離子是質子,即H+,因此M是H;N的氧化物有黑色和紅色兩種,是Cu。(1)C在周期表的第2周期第A族,O的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p4。(2)YZM形成的鹽是NH4NO3,能水解使溶液呈酸性:N+H2ONH3·H2O+H+。(3)N2的結構為NN,含2個鍵,1個鍵。(4)氮原子的p能級是半充滿狀態(tài),是穩(wěn)定結構,因此第一電離能N>O>C。(5)NH3在同主族的氫化物中沸點反常,是因為NH3分子間存在氫鍵,增強了分子間相互作用。(6)根據蓋斯定律,兩式相加除以2得2Cu(s)+O2(g)2CuO(s),H=-(a+b)/2 kJ·mol-1。答案:(1)第2周期第A族1s22s22p4(2)N+H2ONH3·H2O+H+(3)12(4)N>O>C(5)分子間存在氫鍵(6)2Cu(s)+O2(g)2CuO(s)H=-(a+b)/2 kJ·mol-19.(14分)(2014·資陽二模)A、B、C、D、E、F均為短周期主族元素,且原子序數依次增大。已知A的一種核素的質量數等于其質子數;E原子最外層電子數為其電子層數的兩倍,C、E是同主族元素;B的第一電離能大于C的第一電離能;D離子在同周期離子中半徑最小。G的最外層電子排布圖為,其余各能層電子全充滿。(1)畫出B原子的結構示意圖:,G+離子的電子排布式為。(2)C與E組成的一種化合物具有漂白性,該化合物分子中含共價鍵(填“極性”或“非極性”)。(3)D單質具有良好導熱性的原因是  。(4)E、F的最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱比較(填寫化學式):>。(5)A與B形成的10電子陽離子在重水中的水解離子方程式為  。【解析】根據A的信息可知是H;E可能是He或C或S,結合它們?yōu)槎讨芷谥髯逶?且原子序數依次增大,C、E是同主族元素知是S,則C是O;根據B的第一電離能大于C的第一電離能知B是N;D是Al;G為Cu。(1)B原子的結構示意圖為,Cu失去最外層1個電子形成Cu+,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。(2)SO2分子中含極性共價鍵。(3)鋁單質具有良好導熱性的原因是在熱的作用下,自由電子與金屬鋁離子頻繁碰撞,形成熱的傳導。(4)非金屬性:Cl>S,則酸性HClO4>H2SO4。(5)N水解實質是N消耗水中的OH-,因此N在重水中的水解離子方程式為N+D2ONH3·HDO+D+。答案:(1)1s22s22p63s23p63d10(2)極性(3)在熱的作用下,自由電子與金屬鋁離子頻繁碰撞,形成熱的傳導(4)HClO4H2SO4(5)N+D2ONH3·HDO+D+【易錯提醒】(1)原子失去電子時,首先是失去最外層電子,因此G+的電子排布式不能寫成1s22s22p63s23p63d94s1。(2)N在重水中的水解離子方程式仿照N在水中的水解:N與水分子中的OH-結合,而不是與水結合,即不能寫成N+D2ONH3·D2O+H+。10.(14分)A、B、C、D、E是五種常見元素,相關信息如下表所示:元素相關信息A氫化物易液化,常用來作制冷劑B單質是一種常見的氧化劑,其2p能級有2個未成對的電子C除稀有氣體外,原子半徑在第3周期中最大D地殼中含量最高的金屬元素E三價的陽離子的3d能級半充滿(1)C在周期表的第周期第族,E2+的核外電子排布式為。(2)第一電離能AB(填“>”或“<”),A與B的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性較強的是(填分子式),A、C、D形成的簡單離子中半徑最小的是  (填離子符號)。(3)A的氫化物、B的氫化物的沸點比對應同族相鄰元素的氫化物的沸點都要高得多,主要原因是  。(4)已知下列數據:E(s)+1/2B2(g)EB(s) H=-272.0 kJ·mol-12D(s)+3/2B2(g)D2B3(s) H=-1 675.7 kJ·mol-1D的單質和EB反應的熱化學方程式是  (相關物質用化學式表示)。【解析】A的氫化物易液化,是氨氣,即A是N;根據B的2p能級有2個未成對電子可知是C或O,又因為是常見的氧化劑,應該是O;C是Na;D是Al;E為Fe。(1)Na在第3周期第A族,Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6。(2)N的p能級為半充滿狀態(tài),是穩(wěn)定結構,第一電離能N>O,非金屬性O>N,則氫化物較穩(wěn)定的是H2O,根據電子層結構相同的微粒,核電荷數大的半徑小,因此離子半徑最小的是Al3+。(3)N、O的氫化物分子間形成氫鍵,其沸點比同主族相鄰元素的氫化物的沸點高。 (4)根據蓋斯定律-×3得2Al(s)+3FeO(s)Al2O3(s)+3Fe(s)H=-859.7 kJ·mol-1。答案:(1)3A1s22s22p63s23p63d6(2)>H2OAl3+(3)NH3分子間、H2O分子間存在氫鍵,使沸點升高(4)2Al(s)+3FeO(s)Al2O3(s)+3Fe(s) H=-859.7 kJ·mol-111.(15分)X、Y、Z、W是元素周期表前三周期中原子序數依次遞增的常見元素,其相關信息如下表:元素相關信息XX的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn+1YY的一種核素中子數為10、質量數為18ZZ是同周期中第一電離能最小的元素WW的簡單離子半徑是同周期中最小的元素RR的基態(tài)原子有4個未成對電子,最外層沒有未成對電子,中學化學常見元素(1)R位于元素周期表中第周期第族。(2)X的簡單氣態(tài)氫化物容易液化,主要原因是  ,X與Y的簡單氫化物中較穩(wěn)定的是(填化學式)。(3)X、Y、Z、W的第一電離能由小到大的順序:(填元素符號)。(4)Z的最高價氧化物的水化物與W反應的離子方程式是  。(5)R單質與水蒸氣在強熱時反應,每轉移1 mol電子釋放akJ的能量,該反應的熱化學方程式是  ?！窘馕觥扛鶕碇械男畔?n=2,因此X是N;根據質量數=質子數+中子數,Y的質子數是8,為O;X、Y、Z、W是元素周期表前三周期原子序數依次遞增的元素,而且W的簡單離子半徑是同周期中最小的(電子層結構相同的微粒,核電荷數大的半徑小),即W是Al;則Z是Na,R是Fe。(2)NH3分子間能形成氫鍵,增大其分子間相互作用力,因此容易液化;O的非金屬性比N大,因此氫化物穩(wěn)定些的是H2O。(3)根據同周期的第一電離能由左向右呈增大的趨勢,同主族由上到下逐漸減小,而且A、A的元素第一電離能比相鄰元素的高可知第一電離能由小到大順序:Na<Al<O<N。(5)3 mol Fe參加反應共失去電子8 mol。答案:(1)4(2)NH3分子間能形成氫鍵,增大其分子間相互作用力,因此容易液化H2O(3)Na<Al<O<N(4)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2(5)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g) H=-8akJ·mol-1【講評建議】本題較難,學生答題時可能出現下列錯誤:(1)由于未能掌握簡單離子半徑的變化規(guī)律而把W推為Na或Cl,教學中要求學生熟記一些規(guī)律。(2)第(1)小題鐵的位置可能寫成B。(3)第(2)小題缺乏對氫鍵的理解或語言表達能力差而把分子間存在氫鍵答成分子中存在氫鍵,教學中要訓練學生的語言表達能力,規(guī)范答題。(4)第(3)小題沒有看清題目要求而把第一電離能大小順序答成由大到小或沒有用元素符號作答而用字母作答或N、O的順序答成O>N。教學中需培養(yǎng)學生認真審題的習慣。(5)第(4)小題離子方程式寫成化學方程式。(6)第(5)小題熱化學方程式中的物質狀態(tài)未標、反應熱單位沒有寫,教學中應該加強對熱化學方程式書寫的指導與訓練。