届高三化学一轮复习单元检测第13章 物质结构与性质选修解析版.docx
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届高三化学一轮复习单元检测第13章物质结构与性质选修解析版
考试时间:
90分钟总分:
100分
姓名:
__________班级:
__________得分:
_________
题号
1
2
3
4
5
6
7
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
1.(14分)铁、铜及其化合物在日常生产、生活有着广泛的应用。
请回答下列问题:
(1)铁在元素周期表中的位置 。
(2)配合物Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于______(填晶体类型).Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=______.Fe(CO)x在一定条件下发生反应:
Fe(CO)x(s)
Fe(s)+xCO(g)。
已知反应过程中只断裂配位键,由此判断该反应所形成的化学键类型为 。
(3)写出CO的一种常见等电子体分子的结构式______;两者相比较沸点较高的为______(填化学式).CN-中碳原子杂化轨道类型为 ,S、N、O三元素的第一电离能最大的为 (用元素符号表示)。
(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如右图所示。
①基态铜原子的核外电子排布式为 。
②每个铜原子周围距离最近的铜原子数目 。
(5)某M原子的外围电子排布式为3s23p5,铜与M形成
化合物的晶胞如附图所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为 。
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0,则铜与M形成
的化合物属于 (填“离子”、“共价”)化合物。
③已知该晶体的密度为
g.cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,
则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为 pm(只写计算式)。
【答案】
(1)第四周期第Ⅷ族(1分)
(2)分子晶体(1分)5(1分)金属键(1分)
(3)N≡N;CO;(2分)sp杂化(1分)N(1分)
(4)①[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1(1分)②12(1分)
(5)①CuCl(1分)②共价(1分)
③
(2分)
。
考点:
晶胞的计算,元素周期表的结构和应用
2.(15分)A、B、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。
A元素可形成自然界硬度最大的单质;B与A同周期,核外有三个未成对电子;X原子的第一电离能至第四电离能分别是:
I1=578kJ/mol,I2=1817kJ/mol,I3=2745kJ/mol,I4=11575kJ/mol;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的一种同位素的质量数为63,中子数为34。
请回答下列问题:
(1)AY2是一种常用的溶剂,为分子(填“极性”或“非极性”),分子中存在个σ键。
(2)X形成的单质与NaOH溶液反应的离子方程式为,超高导热绝缘耐高温纳米XB在绝缘材料中应用广泛,其晶体与金刚石类似,属于晶体。
B的最简单氢化物容易液化,理由是。
(3)X、氧、B元素的电负性由大到小的顺序为(用元素符号作答)。
(4)Z的基态原子核外电子排布式为。
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。
下列说法或表示不正确的是(填序号)
①氧化剂是O2
②HO2在碱中不能稳定存在
③氧化产物是HO2
④1molZ参加反应有1mol电子发生转移
(5)已知Z的晶胞结构如下图所示,又知Z的密度为9.00g/cm3,则晶胞边长为cm。
ZYO4常作电镀液,其中YO42-的空间构型是,Y原子的杂化轨道类型是杂化。
【答案】
(1)非极性分子(1分);2(1分)
(2)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑(2分);原子(1分);
分子间形成氢键(1分)(3)O>N>Al(2分)
(4)[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1(2分)③(1分)
(5)
(2分);正四面体(1分);sp3(1分)
考点:
考查元素推断、位置、结构与性质关系的综合应用、晶胞的计算等
3.(14分)
(1)美国化学家鲍林教授具有独特的化学想象力:
只要给他物质的分子式,他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型。
多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致,根据VSEPR模型,下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是。
A、NO2-和NH4+B、H3O+和ClO3-C、NO3-和CO32-D、PO43-和SO42-
(2)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示
电离能/kJ·mol-1
I1
I2
铜
746
1958
锌
906
1733
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是。
(3)石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。
其结构如图:
有关说法正确的是
A、固态时,碳的各种单质的晶体类型相同B、石墨烯中含有非极性共价键
C、从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键D、石墨烯具有导电性
(4)最近科学家成功以CO2为原料制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限延伸结构,则该晶体中碳原子采用杂化与周围氧原子成键;晶体中碳氧原子个数比为;碳原子数与C-O化学键数之比为。
(5)已知钼(Mo)的晶胞为体心立方晶胞,钼原子半径为apm,相对原子质量为M,以NA表示阿伏伽德罗常数的值,请写出金属钼密度的计算表达式g/cm3。
【答案】
(1)C(2分)
(2)Cu原子失去一个电子后,核外电子排布为[Ar]3d10,而锌为[Ar]3d104s1,铜达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大。
(2分)
(3)BD(2分)
(4)sp3(1分)1:
2(2分)1:
4(2分)
(5)
或
(3分)
(4)根据题意知,该化合物晶体中以C-O结合为一种空间网状的无限延伸结构,所以该化合物属于原子晶体,和晶体二氧化硅的结构相似,则该晶体中碳原子采用sp3杂化与周围氧原子成键;晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合,每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合,所以碳氧原子个数比=1:
2,该晶体中,每个碳原子含有4个C-O共价键,所以C原子与C-0化学键数目之比为1:
4。
(5)已知钼(Mo)的晶胞为体心立方晶胞,则该晶胞中钼原子数为8×1/8+1=2,钼原子半径为apm,根据体心立方晶胞的特征,该晶胞体对角线的长为4apm,而晶胞的体对角线=
边长,相对原子质量为M,以NA表示阿伏伽德罗常数的值,则金属钼密度的计算表达式为
g/cm3
考点:
考查价层电子对互斥理论,电离能,原子晶体,晶胞的计算等知识
4.(14分)物质的结构决定物质的性质。
请回答下列涉及物质结构和性质的问题:
(1)第二周期中,元素的第一电离能处于B与N之间的元素有_________种。
(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为_________________。
(3)乙烯酮(CH2=C=O)是一种重要的有机中间体,可用CH3COOH在(C2H5O)3P=O存在下加热脱H2O得到。
乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是_____________,1mol(C2H5O)3P=O分子中含有的σ键的数目为__________________。
(4)已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如下:
解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因___________________。
(5)碳化硅的结构与金刚石类似,其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能。
碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有________个,与碳原子
等距离最近的碳原子有__________个。
已知碳化硅晶胞边长
为apm,则晶胞图中1号硅原子和2号碳原子之间的距离为
________pm,碳化硅的密度为__________g/cm3。
【答案】
(1)3(2分)
(2)3d84s2(1分)(3)sp2和sp(2分)25NA(1分)
(4)单个氢键的键能是(HF)n>冰>(NH3)n,而平均每个分子含氢键数:
冰中2个,(HF)n和(NH3)n只有1个,气化要克服的氢键的总键能是冰>(HF)n>(NH3)n(2分)
(5)4(1分)12(1分)
(2分)
(2分)
考点:
考查物质结构与性质模块的分析与判断
5.(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。
请填写下列空白。
(1)e元素基态原子的核外电子排布式为____________。
(2)b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(填元素符号),其原因是_________。
(3)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)。
(4)已知c、e能形成晶胞如图甲和图乙所示的两种化合物,化合物的化学式为分别为:
甲________,乙;甲高温易转化为乙的原因是__________________。
(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(如图丙所示)。
该化合物中,阴离子为,该化合物加热时首先失去的组分是,判断理由是。
甲乙丙
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d104s1(2分)
(2)C (3)sp3(1分)H2O2、N2H4((2分,合理即可) (4)CuO(1分)Cu2O(1分)Cu2O中Cu的d轨道为全充满状态,较稳定(1分) (5)S(1分)H2O(1分)H2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱(1分) 考点: 考查物质结构与性质的应用,晶胞的计算 6.(14分)钴是人体必需的微量元素,含钴化合物作为颜料,具有悠久的历史,在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用,请回答下列问题: (1)Co基态原子的电子排布式为_____________; (2)酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用,其结构如图所示,中心离子为钴离子。 ①酞菁钴中三种非金属原子的电负性有大到小的顺序为_____________,(用相应的元素符号作答);碳原子的杂化轨道类型为_____________; ②与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是_____________; (3)CoCl2中结晶水数目不同呈现不同的颜色。 CoCl2可添加到硅胶(一种干燥剂,烘干后可再生反复使用)中制成变色硅胶。 简述硅胶中添加CoCl2的作用: _____________; (4)用KCN处理含Co2+的盐溶液,有红色的Co(CN)2析出,将它溶于过量的KCN溶液后,可生成紫色的[Co(CN)6]4-,该配离子具有强还原性,在加热时能与水反应生成淡黄色[Co(CN)6]3-,写出该反应的离子方程式: _____________; (5)Co的一种氧化物的晶胞如图所示( ),在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有_________个;筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶体,该晶体具有CoO2的层状结构(如下图所示,小球表示Co原子,大球表示O原子)。 下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成的是_____________。 【答案】 (1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2(2分) (2)①N>C>H(2分)sp2(1分)②2、4(2分) (3)随着硅胶的吸湿和再次烘干,二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化,通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度(2分) (4)2[Co(CN)6]4-+2H2O 2[Co(CN)6]3-+H2↑+2OH–(2分) (5)12(1分)D(2分) 考点: 考查了原子结构与性质、晶体结构与性质的相关知识。 7.(14分)化学作为一门基础自然科学,在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用。 (1)高温超导材料钇钡铜氧的化学式为YBaCu3O7,其中1/3的Cu以罕见的Cu3+形式存在。 Cu在元素周期表中的位置为____,基态Cu3+的核外电子排布式为________。 (2)磁性材料在生活和科学技术中应用广泛。 研究表明,若构成化合物的阳离子有未成对电子时,则该化合物具有磁性。 下列物质适合作录音磁带磁粉原料的为____(填选项字母)。 A.V2O5B.CrO2C.PbOD.ZnO (3)屠呦呦因在抗疟药——青蒿素研究中的杰出贡献,成为首获科学类诺贝尔奖的中国人。 青蒿素的结构简式如图l所示,其组成元素的电负性由大到小的顺序为;碳原子的杂化方式有____。 (4)“可燃冰”因储量大、污染小被视为未来石油的替代能源,由甲烷和水形成的“可燃冰”结构如图2所示。 ①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力为。 ②H2O的VSEPR模型为,比较键角的大小: H2OCH4(填“>”“<”或“=”),原因为。 (5)锂离子电池在便携式电子设备以及电动汽车、卫星等领域显示出广阔的应用前景,该电池负极材料为石墨,石墨为层状结构(如图3),其晶胞结构如图4所示,该晶胞中有个碳原子。 已知石墨的层间距为apm,C-C键长为bpm,阿伏伽德罗常数的值为NA,则石墨晶体的密度为g·cm-3(列出计算式)。 【答案】 (1)第四周期第ⅠB族(1分)[Ar]3d8(1分) (2)B(2分) (3)O>C>H(1分)sp2、sp3(共1分,有错或不全均不得分`.) (4)①氢键、范德华力(2分) ②四面体形(1分)<(1分)甲烷分子的杂化轨道中无孤电子对,而H2O分子有两对孤对电子,孤对电子与成键电子的排斥力大、键角小。 (1分,答案合理即可得分) (5)4(1分), 或 或 (2分) 考点: 考查物质结构及相关计算
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