高考化學一輪總復習 專題二十五 物質結構與性質模擬創(chuàng)新題1
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物質結構與性質根據(jù)高考命題大數(shù)據(jù)軟件分析,重點關注第1、3、6及創(chuàng)新導向題。模擬精選題1(2016湖南衡陽一模,37)鐵和銅都是日常生活中常見的金屬,有著廣泛的用途。請回答下列問題:(1)鐵原子核外電子排布式為_。(2)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點為20.5 ,沸點為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)。Fe(CO)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18,則x_。Fe(CO)x在一定條件下發(fā)生反應:Fe(CO)x(s)Fe(s)xCO(g)。已知反應過程中只斷裂配位鍵,則該反應生成物含有的化學鍵類型有_。(3)K3Fe(CN)6溶液可用于檢驗_(填離子符號)。CN中碳原子雜化軌道類型為_,C、N、O三元素的第一電離能由大到小的順序為_(用元素符號表示)。(4)銅晶體銅碳原子的堆積方式如圖所示?;鶓B(tài)銅在元素周期表中位置_。每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目_。(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如圖所示(黑點代表銅原子)。該晶體的化學式為_。已知銅和M的電負性分別為1.9和3.0,則銅與M形成的化合物屬于_(填“離子”或“共價”)化合物。已知該晶體的密度為 gcm3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為_pm(只寫計算式)。解析(1)鐵是過渡元素,位于周期表中第四周期第族;核外電子排布式為Ar3d64s2 或1s22s22p63s23p63d64s2;(2)Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔沸點較低,易溶于非極性溶劑,符合分子晶體的特點,因此Fe(CO)x屬于分子晶體,中心原子鐵價電子數(shù)為8,配體一個CO分子提供2個電子形成配位鍵,因此x5,根據(jù)化學反應方程式,生成物是單質Fe和CO,鐵是金屬晶體含有金屬鍵,CO是分子晶體,C、O之間是共價鍵;(3)含F(xiàn)e2的溶液與鐵氰化鉀K3Fe(CN)6溶液反應生成具有特征藍色的鐵氰化亞鐵沉淀,反應離子方程式:3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62,所以鐵氰化鉀是驗證Fe2的,C、N之間是三鍵,CN中C有一個孤電子對,CN中心原子C價電子對數(shù)2,C是sp雜化,C、N、O屬于同一周期,電離能同周期從左向右增大,但是第A族大于第A族,第A族大于A族,因此NOC;(4)銅是29號元素位于第四周期第B族;銅的晶胞屬于面心立方最密堆積,堆積方式ABCABCABC,因此配位數(shù)為12,每個銅原子周圍最近的銅原子數(shù)目是12;(5)M原子的外圍電子排布式3s23p5,M是第三周期第A族元素,即Cl,銅在晶胞占有的位置8個頂角、6個面,銅原子的個數(shù)864,Cl原子在晶胞的位置在體心,全部屬于該晶胞,Cl個數(shù)是4,化學式:CuCl;一般認為兩個成鍵元素原子間的電負性差值大于1.7形成離子鍵,小于1.7形成共價鍵,銅與Cl電負性差值3.01.91.1”或“”)。(5)黃銅合金可以表示為Cu3Zn,為面心立方晶胞,晶體密度為8.5 g/cm3,求晶胞的邊長(只寫計算式,不求結果):_。解析(1)Cu在周期表中第4周期,第B族,其原子的外圍電子排布式為3d104s1?;鶓B(tài)銅原子在灼燒時獲得能量使外圍電子發(fā)生躍遷而變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)。(2)一個碳碳雙鍵或碳氧雙鍵含有一個鍵,1個松脂酸銅的結構單元中含有三個雙鍵,因此一個松脂酸銅含有六個鍵。加“*”碳原子形成四個單鍵,需要四個雜化軌道,因此該碳原子的雜化方式為sp3。(3)根據(jù)均攤法,晶胞中X原子個數(shù)為181/82,Cu原子個數(shù)為144,則晶胞的化學式為Cu2X。與晶胞中心X等距離且最近的X位于晶胞的八個頂角上。(4)根據(jù)價層電子對互斥理論,SO2分子中S原子上的孤電子對數(shù)(622)1/21,則SO2分子的幾何構型為V形或角形。同主族元素由上至下第一電離能逐漸減小,即SO。(5)根據(jù)黃銅合金的化學式及晶胞結構知,Zn位于晶胞的頂角上,Cu位于面心上,一個晶胞平均含有1個Zn原子和3個Cu原子,一個晶胞的質量為364/NA165/NA 257/NA(g),晶胞的體積為 cm3,則晶胞的邊長為cm。答案(1)3d104s1 躍遷(2)6sp3(3)Cu2X8(4)V形(或角形)SSe(2)3(3)三A大小(4)小(5)NOC(6)C(碳)(7)考向二分子結構與性質角度1微粒間作用力與性質角度2中心原子雜化方式的判斷及分子空間構型的判斷3(1) H2Se的酸性比H2S_(填“強”或“弱”)。(2)H2SO3的K1和K2分別為2.7103和2.5108,H2SeO4第一步幾乎完全電離,K2為1.2102,請根據(jù)結構與性質的關系解釋:H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因:_;H2SeO4比H2SeO3酸性強的原因:_。答案(1)強(2)第一步電離生成的負離子較難再進一步電離出帶正電荷的氫離子H2SeO3和H2SeO4可表示為(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se為4價,而H2SeO4中的Se為6價,正電性更高,導致SeOH中O的電子更向Se偏移,更易電離出H4(1) 中陽離子的空間構型為_,陰離子的中心原子軌道采用_雜化。(2) BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為_和_。(3)S的最高價氧化物對應水化物的酸根離子空間構型為_,中心原子的雜化軌道類型為_。(4)液氨是富氫物質,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的電子式為解析(3)S的最高價氧化物對應水化物的酸根離子為SO,中心硫原子有4對成鍵電子,故其空間構型為正四面體形,中心原子的雜化軌道類型為sp3。(4) 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,結構相似,正確。答案(1)三角錐形sp3(2)sp2雜化sp3雜化 (3)正四面體sp3(4)ABCD考向三晶體結構與性質角度1由晶胞的結構示意圖判斷晶體的分子式角度2由晶胞的結構示意圖判斷晶胞的結構角度3計算晶胞的密度、微粒間距5(1)如圖為氧元素與鈦、鈣元素形成的某晶體結構中的最小重復單元,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,該晶體的化學式為_。(2)MgH2是金屬氫化物儲氫材料,其晶胞結構如圖所示,已知該晶體的密度為a gcm3,則晶胞的體積為_cm3(用a、NA表示)。解析(1)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)1(8)(12)113,該晶體的化學式為CaTiO3。(2)MgH2晶胞中占有2個Mg、4個H原子,a,V cm3。答案(1)8CaTiO3(2)6以氮化鎵(GaN)為代表的第三代半導體材料目前已成為全球半導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,該反應的化學方程式為_。(4)氮化鎵與金剛石具有相似的晶體結構,氮化鎵中氮原子與鎵原子之間以_相結合,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式:a_cm。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,電負性最大的為B。(3)根據(jù)原子守恒配平化學方程式。(4)氮化鎵與金剛石具有相似的晶體結構,則氮化鎵為原子晶體,Ga原子與N原子之間以共價鍵相結合。(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4- 配套講稿:
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