2013高考化學(xué) 必考題型早知道 專題二十四 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 新人教版

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1、專題二十四　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1.[2012·江蘇化學(xué)，21A]一項科學(xué)研究成果表明，銅錳氧化物(CuMn2O4)能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。 (1)向一定物質(zhì)的量濃度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀經(jīng)高溫灼燒，可制得CuMn2O4。 ①Mn2＋基態(tài)的電子排布式可表示為 ________。 ②NO的空間構(gòu)型是________ (用文字描述)。 (2)在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化為CO2，HCHO被氧化為CO2和H2O。 ①根據(jù)等電子體原理，CO分子的結(jié)構(gòu)式為________。 ②H2O分子中O原子軌道的雜化類型為

2、________。 ③1 mol CO2中含有的σ鍵數(shù)目為________。 (3)向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－。不考慮空間構(gòu)型，[Cu(OH)4]2－的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為________。 2．[2012·福建理綜，30](1)元素的第一電離能：Al________Si(填“>”或“<”)。 (2)基態(tài)Mn2＋的核外電子排布式為________。 (3)硅烷(SinH2n＋2)的沸點與其相對分子質(zhì)量的變化關(guān)系如圖所示，呈現(xiàn)這種變化關(guān)系的原因是_________________________________。 (4)硼砂是含結(jié)晶水的

3、四硼酸鈉，其陰離子Xm－(含B、O、H三種元素)的球棍模型如下圖所示： ①在Xm－中，硼原子軌道的雜化類型有________；配位鍵存在于________原子之間(填原子的數(shù)字標(biāo)號)； m＝________(填數(shù)字)。 ②硼砂晶體由Na＋、Xm－和H2O構(gòu)成，它們之間存在的作用力有________ (填序號)。 A．離子鍵　　　　B．共價鍵　　　　 C．金屬鍵 D．范德華力　　　E．氫鍵 3．[2012·浙江自選，15](1)可正確表示原子軌道的是________。 A．2s　　　　　　　　　 B．2d C．3px D．3f (2)寫出基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排

4、布式：________。 (3)下列物質(zhì)變化，只與范德華力有關(guān)的是________ 。 A．干冰熔化 B．乙酸汽化 C．乙醇與丙酮混溶 D．溶于水 E．碘溶于四氯化碳 F．石英熔融 (4)下列物質(zhì)中，只含有極性鍵的分子是________，既含離子鍵又含共價鍵的化合物是________；只存在σ鍵的分子是________，同時存在σ鍵和π鍵的分子是________。 A. N2　　B．CO2　　C．CH2Cl2　　D．C2H4 E．C2H6　　F．CaCl2　　　 G．NH4Cl (5)用“>”、“<”或“＝”填空： 第一電離能的大小：Mg________A

5、l；熔點的高低：KCl________ MgO。 4．[2012·課標(biāo)全國理綜，37]ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài)，含ⅥA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請回答下列問題： (1)S單質(zhì)的常見形式為S8，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如下圖所示，S原子采用的軌道雜化方式是________ (2)原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序為____________________； (3)Se原子序數(shù)為________，其核外M層電子的排布式為______

6、__； (4)H2Se的酸性比H2S________(填“強”或“弱”)。氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為________，SO離子的立體構(gòu)型為________； (5)H2SeO3的K1和K2分別為2.7×10－3和2.5×10－8，H2SeO4第一步幾乎完全電離，K2為1.2×10－2，請根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋： ①H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因：________； ②H2SeO4比H2SeO3酸性強的原因：_______________________ _______________________________________________

7、___________； (6)ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其晶胞邊長為540.0 pm，密度為________g·cm－3(列式并計算)，a位置S2－離子與b位置Zn2＋離子之間的距離為________pm(列式表示)。 5．[2012·山東理綜，32]金屬鎳在電池、合金、催化劑等方面應(yīng)用廣泛。 (1)下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法正確的是________。 a．金屬鍵具有方向性與飽和性 b．金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用 c．金屬導(dǎo)電是因為在外加電場作用下產(chǎn)生自由電子 d．金屬具有光澤是因為金屬陽離子吸收并放

8、出可見光 (2)Ni是元素周期表中第28號元素，第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是_______________________ _________________________________________________。 (3)過濾金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18，則n＝________。CO與N2結(jié)構(gòu)相似，CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個數(shù)之比為________。 (4)甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子內(nèi)C原子的雜化方式為________，甲醇分子內(nèi)的O－C－H鍵角________(

9、填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的O－C－H鍵角。 6．[2012·大綱全國理綜，27]原子序數(shù)依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外層電子數(shù)為其周期數(shù)的二倍；b和d的A2B型氫化物均為V形分子，c的＋1價離子比e的－1價離子少8個電子。 回答下列問題： (1)元素a為________；c為________； (2)由這些元素形成的雙原子分子為________； (3)由這些元素形成的三原子分子中，分子的空間結(jié)構(gòu)屬于直線形的是________，非直線形的是______________；(寫2種) (4)這些元素的單質(zhì)或由它們形成的AB型化合物中，其晶體類型屬于原

10、子晶體的是________，離子晶體的是________，金屬晶體的是________，分子晶體的是________；(每空填一種) (5)元素a和b形成的一種化合物與c和b形成的一種化合物發(fā)生的反應(yīng)常用于防毒面具中，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________ _________________________________________________________。 專題二十四　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 解析 1．答案：(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) ②平面三角形 (2)①C≡O(shè) ②sp3 ③2×6.02×1023個(或2 mol

11、) (3) 解析：(1)①Mn為ⅦB族元素，其基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2，所以Mn2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；②NO有3個σ鍵，孤對電子對數(shù)＝＝0，所以為sp2雜化，平面三角形。 (2)①CO與N2是等電子體，N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，所以CO結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)；②H2O中的O原子最外層有6個電子，與兩個H原子形成2個σ鍵，最外層還余4個電子，形成兩對孤對電子，所以價層電子對數(shù)為4，sp3雜化；③1個CO2中含有2個σ鍵。 2．答案：(1)< (2)1s22s22p63s23p63d5(

12、或[Ar]3d5) (3)硅烷的相對分子質(zhì)量越大，分子間范德華力越強(或其他合理答案) (4)①sp2、sp3 4,5(或5,4) 2 ②ADE 解析：(1)同一周期元素自左向右第一電離能呈增大趨勢(除半充滿和全充滿結(jié)構(gòu)外)，故第一電離能Al

13、采取sp2雜化，4號B原子形成4個鍵，采取sp3雜化；4號B原子的三個sp3雜化軌道與除5號外的三個O原子形成σ鍵后還有一個空軌道，而5號O原子能提供孤電子填充在這一空軌道上，從而形成配位鍵；由圖示可以看出該結(jié)構(gòu)可以表示為[B4H4O9]m－，其中B為＋3價，O為－2價，H為＋1價，根據(jù)化合價可知m＝2。 ②在晶體中Na＋與Xm－之間為離子鍵，H2O分子間存在范德華力及氫鍵。 3．答案：(1)AC (2)1s22s22p63s23p63d104s24p2 (3)AE (4)BC G CE ABD (5)> < 解析：(1)L層無2d能級，M層無3f能級

14、。 (2)基態(tài)Ga原子電子排布式為[Ar]3d104s24p1。 (3)A、E只與范德華力有關(guān)，B、C、D還與氫鍵有關(guān)，F(xiàn)破壞了共價鍵。 (4)A－G的結(jié)構(gòu)式或電子式分別為 A：N≡N　B．O＝C＝O　C． (5)第一電離能Mg>Al；熔點KClS>Se (3)34　3s23p63d10 (4)強 平面三角形 三角錐形 (5)①第一步電離后生成的負(fù)離子較難再進一步電離出帶正電荷的氫離子 ②H2SeO3和H2SeO4可表示為(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3

15、中的Se為＋4價，而H2SeO4中的Se為＋6價，正電性更高，導(dǎo)致Se－O－H中O的電子更向Se偏移，越易電離出H＋ (6)＝4.1 或或135 解析：(1)硫原子最外層有6個電子，由S8結(jié)構(gòu)可知一個硫原子與另外兩個硫原子形成2個σ鍵，硫原子還余4個電子形成2對孤對電子，所以為sp3雜化；(2)同一主族元素從上往下第一電離能逐漸減小；(3)Se屬于第四周期第ⅥA族元素，原子序數(shù)比S大18，M層電子已經(jīng)排滿，排布式為3s23p63d10；(4)H與Se形成的共價鍵鍵能小于H與S形成的共價鍵鍵能，所以H2Se比H2S容易電離，H2Se的酸性更強；Se原子孤對電子對數(shù)＝＝0，σ鍵個數(shù)＝3，所以

16、Se原子為sp2雜化，無孤對電子，SeO3為平面三角形；S原子孤對電子對數(shù)＝＝1，σ鍵個數(shù)＝3，所以S原子為sp3雜化，含有一對孤對電子，SO為三角錐形；(6)在此晶胞中有Zn2＋為4個、S2－為×8＋×6＝4個，所以1 mol晶胞的質(zhì)量為(65＋32)×4＝388 g, 一個晶胞的質(zhì)量為，一個晶胞的體積為V＝(540×10－10cm)3，根據(jù)ρ＝即可計算；b點(Zn2＋)在由A、H、C、D四點構(gòu)成的正四面體的中心，所以∠ABH＝109°28′。如圖所示，連接AH、EH，求得AH＝270，作BG垂直于AH，EH＝AH＝135，∠GBH＝∠ABH＝，通過三角函數(shù)即可求出。 5．答案：(1)

17、b (2)C(碳) (3)4 1∶2 (4) sp3 小于 解析：(1)金屬鍵沒有方向性和飽和性，a項錯誤；金屬導(dǎo)電是因為在外加電場作用下，自由電子產(chǎn)生定向移動，c項錯誤；由于自由電子的存在使金屬很容易吸收光子而發(fā)生躍遷，發(fā)出特定波長的光波，因而金屬往往有特定的金屬光澤，d項錯誤。(2)Ni原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，所以在3d軌道上有兩個未成對電子，則第二周期元素中，含有兩個未成對電子的元素的價電子排布式有2s22p2和2s22p4，分別是碳元素和氧元素，其中電負(fù)性最小的是碳。(3)根據(jù)中心原子的價電子數(shù)加上配體提供的電子數(shù)之和

18、等于18可知，Ni的價電子數(shù)是10，所以配體提供的電子數(shù)是8，又因為一個CO配體提供兩個電子，故n＝4；因為氮氣的結(jié)構(gòu)式是N≡N，而CO與N2的結(jié)構(gòu)相似，所以CO中σ鍵與π鍵的個數(shù)之比是1∶2。(4)甲醇分子內(nèi)的碳原子是sp3雜化，由于甲醛中的碳氧之間是雙鍵，而甲醇中碳氧間是單鍵，根據(jù)價層電子對互斥理論可知，甲醛中的O－C－H鍵的夾角大。 6．答案：(1)碳 鈉 (2)CO O2 Cl2 (3)CO2、CS2 SO2、O3、SCl2、Cl2O等任寫兩種 (4)金剛石 NaCl Na CO(O2、Cl2) (5)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 解析：

19、a的最外層電子數(shù)為其周期數(shù)的二倍，短周期元素中有碳()、硫()，若為硫則后面四種元素不能滿足短周期元素要求，所以a是碳；短周期元素形成A2B型氧化物為V形分子的為氧和硫，b為氧，d為硫；c的＋1價離子比e的－1價離子少8個電子，c為鈉，e為氯。 (2)由這些元素形成的雙原子分子有CO、O2、Cl2。 (3)這些元素形成的三原子分子中，直線形的有CO2、CS2，非直線形的有：SO2、O3、SCl2、Cl2O等。 (4)這些元素的單質(zhì)屬于原子晶體的是金剛石，O2、Cl2等為分子晶體，鈉為金屬晶體，AB型化合物有NaCl、CO，NaCl為離子晶體，CO為分子晶體。 (5)a(碳)和b(氧)形成的CO2可與C(鈉)和b(氧)形成的Na2O2發(fā)生反應(yīng)：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。