1、高考化学二轮复习专题物质结构与性质2018高考化学二轮复习专题-物质结构与性质专题十三物质结构与性质(选考)时间:45分钟分值:100分非选择题(本题包括7小题,共100分)1.(2017河南名校评估,35)(14分)有A、B、C、D、E五种常见元素,其中A、B、C为短周期主族元素,D、E为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。相关信息如下表:A元素原子的2p能级电子为半满状态B原子的内层电子数比最外层电子数大5C元素的最高正价与最低负价的代数和为6D在第四周期中与电负性最小的元素直接相邻E位于周期表的第十一列,其单质的使用历史悠久请根据相关信息,回答下列问题。(1)A元素单质的电子式为,B元
2、素基态原子的核外电子排布式为。(2)E在周期表中的位置是,属于区元素,基态原子有种不同运动状态的电子。(3)BC3中中心原子的杂化方式为,用价层电子对互斥理论推测其分子空间构型为。(4)E的单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞结构如图乙所示。则晶胞中E原子的配位数为,E的单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的。(5)D元素氧化物的晶胞与NaCl的晶胞同为面心立方结构,已知该氧化物晶体密度为agcm-3,NA表示阿伏加德罗常数的值,则该氧化物晶胞的体积为cm3。2.(2017江苏单科,21A)(12分)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需
3、铁、氮气、丙酮和乙醇参与。(1)Fe3+基态核外电子排布式为。(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是,1mol丙酮分子中含有键的数目为。(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为。(4)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为。(5)某FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为。图1FexNy晶胞结构示意图图2转化过程的能量变化3.(2017贵州贵阳质量检测,35)(15分).铁为过渡元素,已知Fe原子或离子外围有较多能量相近
4、的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物,请回答以下问题:(1)与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是。(2)六氰合亚铁离子Fe(CN中的配体CN-中C原子的杂化轨道类型是,写出一种与CN-互为等电子体的单质分子的电子式。(3)三氯化铁常温下为固体,熔点282,沸点315,在300以上易升华;易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体为。.A、B、C、D、E均为前20号元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+和B-具有相同的电子层结构,B原子得一个电子后2p轨道全满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢
5、化物中最大;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D元素的质量分数为40%,且其核内质子数等于中子数;E元素原子中4s能级有2个电子。R是由A、D两元素形成的化合物。请回答:(1)A单质、B单质、化合物R的熔点大小顺序为(填序号)。A单质B单质化合物R化合物RA单质B单质A单质化合物RB单质B单质化合物RA单质(2)B-的价电子排布式为;B单质固态时的晶体类型为。(3)C的氢化物的空间构型为,其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是。(4)B、C、D三种元素的电负性大小顺序为。(填元素符号)(5)E与B形成的晶体M的最小单元“晶胞”如图所示,则M的化学式为;如果M
6、晶体的密度为dgcm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中两个距离最近的E的距离为cm。4.(2017云南昆明适应性考试,35)(15分)X、Y、Z、Q、M、R是前四周期原子序数依次增大的六种元素,X的一种原子的质量数为11,核内有6个中子;Y元素基态原子的各能级上排布的电子数均相等;Q的一种单质可吸收紫外线;Z和M同主族;R原子外围电子排布式为3d24s2。(1)R在周期表中的位置是。(2)Y、Z、Q元素的第一电离能由大到小的关系为(用相应的元素符号表示),其最简单氢化物的沸点由高到低的顺序为(用化学式表示)。(3)1molRCl36H2O受热易失1molH2O,其水溶液中,阴、阳离子个数
7、比为21,则RCl36H2O的实际化学式为。该化合物中存在的化学键类型有,中心原子的配位数为。(4)X的三溴化物和M的三溴化物于高温下在氢气的氛围中可合成XM。下图为其结构中的最小重复单元。X的三溴化物中X的杂化方式为;M的三溴化物分子的结构为形,是分子(填“极性”或“非极性”)。XM的晶体类型为晶体,列举该化合物的一种用途。已知晶体中X与M原子的最小核间距为apm,则该晶体的密度的表达式为gcm-3(不需化简,用含NA的代数式表示)。5.(14分)(1)普鲁士蓝的化学式为Fe4Fe(CN)63,该物质中存在的化学键有离子键、和;含有的Fe3+的核外电子排布式为。(2)KCN可被H2O2氧化为
8、KOCN。KOCN可作为制药原料,其晶体类型是;碳原子采取sp杂化,1mol该物质中含有的键数目为;含有的三种非金属元素的电负性由大到小的顺序是。H2O2常温下是液体,沸点较高(150),其主要原因是。(3)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3,分子结构如图,As原子的杂化方式为;雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4,SnCl4分子的空间构型为。图图(4)某晶体的晶胞结构如图所示,该晶体的化学式为。该晶胞参数为:a=250.4pm,c=666.1pm,=120;1号原子坐标为(0,0,0),2号原子坐标为(1/3,2/3,0),则3号原子坐标为。计算上述晶体中
9、A和B两原子间的最小核间距为。(保留四位有效数字。已知:=1.414,=1.732)6.(2017湖北四校第二次联考,35)(15分)最近研究表明:2molSb(CH3)3、2molSb(CH3)2Br和2molSb(CH3)Br2三种化合物进行重组反应可生成空间位阻最小的离子化合物Sb2(CH3)52Sb2(CH3)2Br6。(1)Sb2(CH3)52Sb2(CH3)2Br6中H、C、Br的电负性由大到小的顺序为。(2)周期表中第A族包括7N、15P、33As、51Sb、83Bi5种元素,则Sb的价电子排布式为,Sb和Bi两种金属单质熔点较高的是,N、P形成的简单氢化物中,前者的沸点更高,原
10、因是,As的空间构型是。(3)Sb2(CH3)5+的结构式为,C、Sb原子的杂化轨道类型分别为、。写出一种与配体互为等电子体的阳离子。(4)Sb2(CH3)2Br62-的结构式为,将结构中的配位键用“”标出。(5)许多过渡金属的砷化物都属于六方晶系,如图是某砷化镍的晶胞结构,晶胞参数如图所示,其密度为gcm-3。(NA表示阿伏加德罗常数的值)7.(2017江西五校一模,35)(15分)碳及其化合物与生产、生活密切相关,回答下列问题:(1)碳元素有12C、13C和14C等核素,同位素示踪法用到的14C原子核外有对自旋方向相反的电子。写出13C的轨道表达式。(2)K3Fe(CN)6晶体中Fe3+与
11、CN-之间的键为,该化学键能够形成的原因是。(3)有机物是(填“极性”或“非极性”)分子;该有机物中采取sp3杂化的原子对应元素的电负性由大到小的顺序为。(4)乙二胺分子()中氮原子的杂化类型为;乙二胺和三甲胺N(CH3)3均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是。(5)碳酸盐在一定温度下会发生分解,实验证明碳酸盐的阳离子不同,分解温度不同,如下表所示:碳酸盐MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3热分解温度/40290011721360阳离子半径/pm6699111135试分析随着阳离子半径的增大,碳酸盐的分解温度逐步升高的原因:。(6)石墨的晶体结构和晶胞结构如图所示。已知石墨的密度
12、为gcm-3,CC键键长为rcm,阿伏加德罗常数的值为NA,计算石墨晶体的层间距离为cm。答案精解精析非选择题1.答案(1)1s22s22p63s23p3或Ne3s23p3(2)第四周期第B族ds29(3)sp3三角锥形(4)12面心立方堆积(5)解析由题给信息可推出,A为氮元素,B为磷元素,C为氯元素,D为钙元素,E为铜元素。(2)Cu是29号元素,其价电子排布式为3d104s1,位于第四周期第B族,属于ds区元素。因为原子中每个电子的运动状态都是不同的,所以基态铜原子有29种不同运动状态的电子。(3)PCl3是三角锥形分子,P原子采取sp3杂化。(4)铜单质晶体的晶胞是面心立方结构,其配位
13、数为12。(5)1个氯化钠的晶胞中含有氯离子个数为8+6=4,钠离子个数为1+12=4。由于CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构,所以1个CaO晶胞中含有4个钙离子和4个氧离子。每个“CaO”的质量为g,因此1个CaO晶胞的质量为g,结合其密度求得其体积为cm3=cm3。2.答案(1)Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)sp2和sp39mol(3)HCO(4)乙醇分子间存在氢键(5)Fe3CuN解析(1)Fe3+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。(2)丙酮分子中有两种碳原子,其中CH3中碳原子为sp3杂化,中碳原子为sp2杂化;单键均是键
14、,一个双键中有一个键和一个键,故1mol丙酮分子中含有9mol键。(3)依据同周期元素电负性变化规律可知,电负性:CO;再结合元素非金属性强弱关系可知,电负性:HC。(4)乙醇分子间存在氢键,使得乙醇沸点较高。(5)由图2可知更稳定的Cu替代型产物为Cu替代a位置Fe型,利用均摊法可得晶胞中各原子个数Cu:8=1,Fe:6=3,N:1,故化学式为Fe3CuN。3.答案.(1)具有孤电子对(2)sp(3)分子晶体.(1)(2)2s22p6分子晶体(3)三角锥形氨分子间可形成氢键(4)FNS(5)CaF2解析.据题意可知A为Na、B为F、C为N、D为S、E为Ca。(1)A单质为钠,B单质为F2,化
15、合物R为Na2S,一般情况下,熔点:离子晶体金属晶体分子晶体,故符合题意。(2)F-的价电子排布式为2s22p6;F2固态时的晶体类型为分子晶体。(3)NH3的空间构型为三角锥形;氨分子间可以形成氢键,而第A族其他元素的氢化物间不能形成氢键,故氨气的沸点最高。(4)同周期主族元素从左到右电负性依次增大,故电负性:FN;由于NH3比H2S稳定,则电负性:NS,故电负性:FNS。(5)晶胞中F原子个数为1,Ca原子个数为4=,则M的化学式为CaF2。两个面对角线上的Ca距离最近,设晶胞边长为acm,则d=,a=,两个距离最近的Ca的距离为cm。4.答案(1)第四周期第B族(2)NOCH2ONH3C
16、H4(3)Ti(H2O)5ClCl2H2O共价键、离子键、配位键6(4)sp2三角锥极性原子做耐磨材料(合理即可)解析据题意可推知X是硼(B)元素,Y是碳(C)元素,Z是氮(N)元素,Q是氧(O)元素,M是磷(P)元素,R是钛(Ti)元素。(4)晶胞中B原子数是4,P原子数是8+6=4,已知晶体中X与M原子的最小核间距为apm,则体对角线为4apm,晶胞边长是pm,故该晶体的密度表达式为gcm-3。5.答案(1)共价键配位键Ar3d5(2)离子晶体2NAONCH2O2分子之间存在氢键(3)sp3杂化正四面体形(4)AB(1/3,2/3,1/2)144.6pm解析(4)据晶胞结构可知A原子数为4
17、+2=2,B原子数为8+1=2,故该晶体的化学式为AB;据晶胞结构结合1号和2号原子坐标可判断3号原子坐标为(1/3,2/3,1/2);A、B两原子间的最小核间距为底面上A所在长对角线的,即(2a)=a=250.4pm144.6pm。6.答案(1)BrCH(2)5s25p3SbNH3分子间存在氢键正四面体形(3)sp3杂化sp3杂化H3O+(4)(5)解析(1)可根据化合物CBr4、CH4中元素化合价判断三种元素的电负性。(2)Sb是第五周期第A族元素,价电子排布式为5s25p3;Sb中金属键强于Bi中金属键,则Sb的熔点更高;通过计算知As的价层电子对数为4且中心原子上无孤电子对,则空间构型
18、为正四面体形。(3)从Sb2(CH3)5+的结构式可知Sb、C的价层电子对数均为4,均采用sp3杂化;配体为C,与之互为等电子体的阳离子是H3O+。(4)Br原子最外层有7个电子,只能形成1个共价键,因此中间两个Br形成的化学键中必然有1个是配位键。(5)根据均摊法可知每个晶胞中As原子数为2、Ni原子数为4+4+2+2=2,则密度为gcm-3=gcm-3。7.答案(1)2(2)配位键Fe3+存在空轨道,CN-存在孤电子对(3)极性ONC(4)sp3杂化乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键(5)碳酸盐的分解过程实际上是晶体中阳离子结合C中的氧离子,使C分解为CO2的过程,所以当阳
19、离子所带电荷数相同时,阳离子半径越小,其结合氧离子的能力就越强,对应的碳酸盐就越容易分解(6)解析(1)C原子核外电子排布式为1s22s22p2,12C、13C和14C的轨道表达式均为;在基态14C原子中,核外有2对自旋方向相反的电子。(2)Fe3+提供空轨道,CN-提供孤电子对形成配位键。(3)该化合物中采取sp3杂化的原子有C、N、O,同一周期主族元素中,元素电负性随着原子序数增加逐渐增大,所以电负性大小顺序为:ONC。(4)乙二胺中每个N原子形成3个键,含有1对孤电子对,杂化轨道数为4,采取sp3杂化;乙二胺分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键,故乙二胺的沸点较高。(5)从表中数据可以看出阳离子所带电荷数相同时,阳离子半径越大,碳酸盐分解温度越高;碳酸盐的分解过程实际上是晶体中阳离子结合C中氧离子,从而释放CO2,所以当阳离子所带电荷数相同时,阳离子半径越小,其结合氧离子的能力就越强,对应的碳酸盐就越容易分解。(6)设晶胞的底边长为acm。底面示意图为,则a/2=rsin60,a=r,则底面面积为(r)2sin60cm2,根据均摊法可得晶胞中C原子数目为4,晶胞质量为g,则gcm-3=g(r)2sin60cm22d,整理可得d=cm。
