2019-2020年高考化學 考前三個月 專項突破 第十二題 物質(zhì)結構與性質(zhì)選考(含解析)新人教版.doc
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2019-2020年高考化學 考前三個月 專項突破 第十二題 物質(zhì)結構與性質(zhì)選考(含解析)新人教版 1.元素周期表中,金屬和非金屬分界線附近的元素性質(zhì)特殊,其單質(zhì)及化合物應用廣泛,成為科學研究的熱點。 (1)鍺(Ge)可以作半導體材料,寫出基態(tài)鍺原子的電子排布式______________。 (2)環(huán)硼氮六烷的結構和物理性質(zhì)與苯很相似,故稱為無機苯,其結構為 ①第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有______種。 ②無機苯分子中1個氮原子給有空軌道的硼原子提供1個孤電子對,形成1個________鍵。 ③硼、氮原子的雜化方式是______________。 (3)硅烷的通式為SinH2n+2,隨著硅原子數(shù)增多,硅烷的沸點逐漸升高,其主要原因是____________________。最簡單的硅烷是SiH4,其中的氫元素顯-1價,其原因為______________。 (4)根據(jù)價層電子對互斥理論(VSEPR)推測:AsCl3的VSEPR模型名稱:__________;AsO的立體構型:__________。 (5)釙(Po)是一種放射性金屬,它的晶胞堆積模型為簡單立方堆積,釙的摩爾質(zhì)量為209 gmol-1,晶胞的密度為ρ gcm-3,則它晶胞的邊長(a)為________ pm。(NA表示阿伏加德羅常數(shù),用代數(shù)式表示晶胞邊長) 答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2 (2)①3?、谂湮弧、踫p2 (3)相對分子質(zhì)量增大,分子間作用力增大 氫原子的電負性比硅原子電負性大 (4)四面體形 正四面體形 (5) 1010 解析 (2)①根據(jù)電離能的變化規(guī)律,具有半充滿和全充滿的電子構型元素的穩(wěn)定性較高,所以第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有Be、C、O三種元素。 ②無機苯類似苯結構,分子存在大π鍵。由單方原子提供孤電子對與含空軌道的原子形成配位鍵。 ③類比苯的結構可知,由硼氮原子形成平面六元環(huán)結構,所有原子共面,B、N都是sp2雜化。 (3)硅烷相對分子質(zhì)量隨著硅原子數(shù)的增多而增大,硅烷分子間作用力增大,硅烷沸點升高;氫原子的電負性大,吸引電子能力比硅強。 (4)三氯化砷分子中砷原子價電子有4對,其中3個成鍵電子對、1個孤電子對,VSEPR模型包括孤電子對和成鍵電子對,VSEPR模型為四面體形;AsO中砷原子價電子對數(shù)為4(=4),4個電子對都是成鍵電子對,它的立體構型為正四面體形。 (5)釙晶胞模型如圖所示:1個晶胞含1個釙原子。 1 cm=11010 pm,m(Po)= g;ρ==,a3=,a= cm= 1010 pm。 2.氟是電負性最大的非金屬元素,又因其半徑較小,極易和金屬元素反應,并將它們氧化到最高價態(tài),生成MnF7、VF5、CaF2等。氟還可以和氧形成一系列的氟化物,如OF2、O2F2、O4F2等。請回答下列問題: (1) V原子的核外電子排布式為__________。如圖所示為一個完整的CaF2晶胞,則圖中空心球表示____(填“F-”或“Ca2+”)。設晶胞邊長為a,則Ca2+與F-之間的最近距離為__________。 (2)OF2分子中氧原子的軌道雜化類型為__________,OF2被稱為氟化物而不被稱為氧化物的原因是______________________________。 (3)O2F2是一種強氧化劑,由O2和F2在低溫下合成,運用VSEPR模型給出O2F2分子的結構式:____________,O2F2是________(填“極性”或“非極性”)分子。 (4)氫氟酸是一種弱酸,但很濃的氫氟酸是一種強酸,其原因是__________________。 答案 (1)1s22s22p63s23p63d34s2(或[Ar]3d34s2) Ca2+ (2)sp3 氧化物中氧元素的化合價為-2,而在OF2中氧元素的化合價為+2價 (3) 極性 (4)因為F-有很強的結合質(zhì)子的能力,與未電離的HF之間以氫鍵的方式結合,從而有效地降低了溶液中F-的濃度,促使原來的電離平衡向右移動,因此酸性增強 解析 (1)根據(jù)晶胞特點和CaF2中陰、陽離子個數(shù)之比為2∶1可知圖中空心球表示Ca2+。晶胞邊長即立方體的邊長為a,體對角線為a,則陰、陽離子間的最短距離為a。(3)根據(jù)價層電子對互斥理論可知O2F2的結構式為,為不對稱結構,因此是極性分子。 3.(1)C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是____________________。 (2)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。 NH3分子的空間構型是________;與N2H4分子屬于等電子體的是________________________________________________________________________。(寫出一種即可) (3)金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應用廣泛。請回答下列問題: ①Ni原子的核外電子排布式為_____________________________________________________ ___________________; ②NiO、FeO的晶體結構類型均與氯化鈉的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69 pm和78 pm,則熔點NiO______FeO(填“<”或“>”); ③NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為________、_____________________________________ ___________________________________。 (4)元素金(Au)處于周期表中的第六周期,與Cu同族,其價電子排布與Cu相似,Au原子的價電子排布式為________;一種銅金合金晶體具有立方最密堆積的結構,在晶胞中Cu原子處于面心位置,Au原子處于頂點位置,則該合金中Cu原子與Au原子個數(shù)之比為__________;該晶體中,原子之 間的強相互作用是__________;上述晶體具有儲氫功能,氫原子可進入到由Cu原子與Au原子構成的四面體空隙中。若將Cu原子與Au原子等同看待,該晶體儲氫后的晶胞結構與CaF2晶胞(如圖)的結構相似,該晶體儲氫后的化學式應為_____________________________ ___________________________________________。 答案 (1)N>O>C (2)三角錐形 CH3OH(或CH3SH) (3)①1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2) ②>?、? 6 (4)5d106s1 3∶1 金屬鍵 H8AuCu3 4.元素周期表第四周期中共有18種元素,請回答下列有關問題。 (1)金屬釩(V)在材料科學上有重要作用,被稱為“合金的維生素”,基態(tài)釩原子的價電子排布式為________,第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大,總趨勢是逐漸增大的。但Ga的第一電離能卻明顯低于Zn的,原因是______________________。 (2)已知四溴化鍺是電子工業(yè)中的一種常用試劑,其熔點為26.1 ℃,沸點為186 ℃,則GeBr4晶體的類型為________,中心原子的雜化類型為________。 (3)第四周期ⅤA~ⅦA族的元素中,電負性由大到小的順序為________(用元素符號表示)。 (4)如圖甲所示為二維平面晶體示意圖,所表示的物質(zhì)化學式為AX3的是________(填“a”或“b”)。圖乙為金屬銅的晶胞,此晶胞立方體的邊長為a pm,金屬銅的密度為ρ gcm-3,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為________ mol-1(用含a、ρ的代數(shù)式表示)。 答案 (1)3d34s2 Zn的價電子層處于全充滿狀態(tài),較穩(wěn)定 (2)分子晶體 sp3 (3)Br>Se>As (4)b 1030 解析 (1)Ga的基態(tài)原子價電子排布式為4s24p1,鋅的為3d104s2,前者的4p1為不穩(wěn)定結構,而后者的4s2為穩(wěn)定結構,故前者的第一電離能較小。(2)由GeBr4的熔、沸點知其晶體類型為分子晶體,GeBr4中鍺形成四個單鍵,故其為sp3雜化。(3)同周期主族元素的電負性隨原子序數(shù)的增大而增大。(4)a圖中1個“花球”的周圍有6個相鄰的“白球”,1個“白球”的周圍有3個相鄰的“花球”,則“花球”與“白球”的個數(shù)比為1∶2;同理可分析b圖,其中“花球”與“白球”的個數(shù)比為1∶3,則b圖所表示的物質(zhì)的化學式為AX3。根據(jù)均攤法知圖乙表示的晶胞中含有4個銅原子,所以1 mol該晶胞含4 mol銅原子,1 mol 該晶胞的體積是NA(a10-10)3 cm3,則有10-30 ρNAa3=4(mol)64(gmol-1)。 5.金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應用廣泛。 (1)基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為__________。 (2)金屬鎳能與CO形成配合物Ni(CO)4,寫出與CO互為等電子體的一種分子和一種離子的化學式________、__________。 (3)很多不飽和有機物在Ni催化下可與H2發(fā)生加成反應。 如①CH2===CH2、②HC≡CH、③、④HCHO,其中碳原子采取sp2雜化的分子有________(填物質(zhì)序號),HCHO分子的立體結構為________形。 (4)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料,其晶胞結構示意圖如圖1所示。該合金的化學式為______________。 (5)丁二酮肟常用于檢驗Ni2+。在稀氨水中,丁二酮肟與Ni2+反應生成鮮紅色沉淀,其結構如圖2所示。該結構中,除共價鍵外還存在配位鍵和氫鍵,請在圖中用箭頭和“…”表示出配位鍵和氫鍵。 答案 (1)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2) (2)N2 CN-(或O、C、NO+) (3)①③④ 平面三角 (4)LaNi5或Ni5La (5)見圖 6.第ⅢA、ⅤA族元素組成的化合物AlN、AlP、AlAs等是人工合成的半導體材料,它們的晶體結構與單晶硅相似,與NaCl的晶體類型不同。 (1)核電荷數(shù)比As小4的原子基態(tài)電子排布式為____________________________________。 (2)前四周期元素中,基態(tài)原子中未成對電子與其所在周期數(shù)相同的元素有________種。 (3)NCl3中心原子雜化方式為________________,NCl3的空間構型為__________。 (4)在AlN晶體中,每個Al原子與________個N原子相連,AlN屬于________晶體。 (5)設NaCl的摩爾質(zhì)量為M gmol-1,食鹽晶體的密度為ρ gcm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離為________cm。 答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) (2)5 (3)sp3 三角錐形 (4)4 原子 (5) 解析 (1)核電荷數(shù)比As小4的原子為Cu,其基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(2)前四周期元素中,基態(tài)原子中未成對電子與其所在周期數(shù)相同的元素有5種,對應元素和價電子構型分別是:氫(1s1)、碳(2s22p2)、氧(2s22p4)、磷(3s23p3)、鐵(3d64s2),注意不存在3d44s2(應為3d54s1)。(3)類比NH3可推知NCl3中心原子雜化方式為sp3雜化,NCl3的空間構型為三角錐形;(4)依據(jù)題干信息“它們的晶體結構與單晶硅相似”,通過硅類推AlN的晶體類型為原子晶體,每個Al原子與4個N原子相連。(5)設Cl-與Na+的最近距離為a cm,則兩個最近的Na+間的距離為a cm,NA=M即:a= ,所以Na+間的最近距離為。- 配套講稿:
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