物质结构.docx
- 文档编号:25857682
- 上传时间:2023-06-16
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:284.60KB
物质结构.docx
《物质结构.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物质结构.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
物质结构
例1:
下列说法正确的是( ).
A.SiH4比CH4稳定
B.O2-半径比F―的小
C.Na和Cs属于第IA族元素,Cs失电子能力比Na的强
D.P和As属于第VA族元素,H3PO4酸性比H3AsO4的弱
2.考查“位—构—性”的关系:
例2:
元素X、Y和Z可结合形成化合物XYZ3;X、Y和Z的原子序数之和为26;Y和Z在同一周期。
下列有关推测正确的是( ).
A.XYZ3是一种可溶于水的酸,且X与Y可形成共价化合物XY
B.XYZ3是一种微溶于水的盐,且X与Z可形成离子化合物XZ
C.XYZ3是一种易溶于水的盐,且Y与Z可形成离子化合物YZ
D.XYZ3是一种离子化合物,且Y与Z可形成离子化合
物YZ3
4.考查由性质或结构推断物质:
例4:
四种短周期元素的性质或结构信息如下表。
氢根据信息回答下列问题。
元素
A
B
C
D
性质
结构
信息
室温下单质呈粉末状固体,加热易熔化。
单质在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰。
单质常温、
常压下是气体,能溶于水。
原子的M层有1个未成对的p电子
单质质软、银白色固体、导电性强。
单质在空气中燃烧发出黄色的火焰。
原子最外层电子层上s电子数等于p电子数。
单质为空间网状晶体,具有很高的熔、沸点。
⑴B元素在周期表中的位置 ,写出A原子的电子排布式 。
⑵写出C单质与水反应的化学方程式 。
A与C形成的化合物溶于水后,溶液的pH 7(填“大于”、“等于”或“小于”)。
⑶D元素最
高价氧化物晶体的硬度 (填“大于”、“小”),其理由是 。
⑷A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号) 。
写出证明这一结论的一个实验事实 。
解析:
根据题干提供的物质的性质或结构可进行推断,元素A,由“单质在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰”可直接确定为硫元素。
元素B,“原子的M层有1个未成对的p电子”则可能为[Ne]3s23p1或[Ne]3s23p4,又“单质常温、常压下是气体,能溶于水”,则应为Cl。
元素C,根据物质的性质,“银白色、焰色为黄色”,则肯定为Na;元素D,“原子最外层电子层上s电子数等于p电子数”,则可能为1s22s22p2(C元素)或是1s22s22p62s22p2(Si元素),它们可以分别形成金刚石和晶体硅,且熔、沸点均很高,则均符合题意。
能准确推断上述元素后,问题的回答并可顺利解决。
答案:
⑴第三周期 ⅦA 1s22s22p63s23p4 ⑵2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 大于 ⑶大 SiO2是原子晶体(或小 CO2是分子晶体)⑷Cl高氯酸的酸性大于硫酸的酸性或氯化氢稳定比硫化氢强
5.以推断的形式综合考查:
例5:
已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。
其中A、B、C是同一周期的非金属元素。
化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。
AC2为非极性分子。
B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。
E的原子序数为24,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,三个氯离子位于外界。
请根据以上情况,回答下列问题:
(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。
(2)B的氢化物的分子空间构型是 。
其中心原子采取 杂化。
(3)写出化合物AC2的电子式 ;一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为 。
(4)E的核外电子排布式是 ,ECl3形成的配
合物的化学式为 。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是 。
【解析】本题主要考查元素推导,涉及电离能,空间构型,杂化方式,电子式,等电子体,核外电子排布式以及氧化还原反应书写等知识点。
A、B、C位于同一周期的三种非金属元素,且B、C在同族中氢化物的沸点最高,可以推断其中含有氢键,由此推测A、B、C位于第二周期的元素,又D的二价阳离子与C阴离子具有相同的结构,则说明D为Mg。
由AC2为非极性分子,可推知为CO2,B元素则为N。
24号的E则
为Cr元素。
(1)同一周期第一电离能具有增大的趋势,但由于N具有半充满结构,因而第一电离能最大,即为C (2)B的氢化物即为NH3,中心氮原子采取sp3采化,由于有一对孤对电子,所以NH3应为三角锥形;(3)AC2即为二氧化碳,电子式中碳以二对电子分别和两边的氧共用;等子电子体的概念中要明确两点: 原子数相等,价电子数相同。 (4)24号Cr要注意核外电子的特殊性,即d电子为半充满的稳定结构排布,即[Ar]3d64s1。 根据题目中所给信息,CrCl3的配体为NH3和H2O,两者之比为2: 1,又总配体为6,则NH3为4个,H2O为2个,又Cl为外界,则配合物不难写出为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。 (5)B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3,还原为最低价时应为-3价,即NH4NO3,D的单质即Mg,应被氧化成Mg 2+,然后根据化合价升除总值进行配平即可。 【答案】 (1)C<O<N (2)三角锥形 sp3 (3) N2O(4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) [Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3 5)4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O 【专题训练】 1.下列排列顺序正确的是( ). ①热稳定性: H2O>HF>H2S ②原子半径: Na>Mg>O ③酸性: H3PO4>H2SO4>HClO4 ④结合质子能力: OH->CH3COO->Cl- A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 2.在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是( ). A.最易失去的电子能量最高 B.电离能最小的电子能量最高 C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D.在离核最近区域内运动的电子能量最低 3.某元素的一种同位素X的原子质量数为A,含N个中子,它与1 H原子组成HmX分子,在agHmX中所含质子的物质的量是( ). A.(A-N+m)mol B.(A-N)mol C.(A-N)mol D.(A-N+m)mol 4.下列叙述正确的是( ). A.除零主元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数 B.除短周期外,其它周期均为18种元素 C.副族元素没有非金属元素 D.碱金属元素是指ⅠA族 的所有的元素 5.下列叙述中正确的是( ). A.NH3、CO、CO2都是极性分子 B.CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子 C.HF、HCl、HBr、Hl的稳定性依次增强 D.CS2、H2O、C2H2都是直线型分子 6.根据表1信息,判断以下叙述正确的是( ). 表1 部分短周期元素的原子半径及主要化合价 元素代号 L M Q R T 原子半径/nm 0.160 0.143 0.112 0.104 0.066 主要化合价 +2 +3 +2 +6、-2 -2 A.氢化物的沸点为H2T<H2R B.单质与稀盐酸反应的速率为L<Q C.M与T形成的化合物具有两性 D.L2+与R2-的核外电子数相等 7.X、Y均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的是( ). A.由mXa+与nYb-得,m+a=n-b B.X2-的还原性一定大于Y- C.X、Y一定不是同周期元素 D.若X的原子半径大于Y,则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY 8.右图是元素周期表的一部分,下列说法中正确的是 A.元素①位于第二周期第ⅣA族 B.气态氢化物的稳定性: ④>② C.最高价氧化物对应水化物酸性: ⑤>④ D.元素的最高正化合价: ③=⑤ 9.下列关于晶体的说法正确的组合是( ) . ①分子晶体中都存在共价键 ②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 ③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低 ④离子晶体中只有离子键没有共价键,分子晶体中肯定没有离子键 ⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4+和12个O2-相紧邻 ⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合 ⑦晶体中分子间作用力越大,分子越稳定 ⑧氯化钠熔化时离子键被破坏 A.①②③⑥ B.①②④ C.③⑤⑦ D.③⑤⑧ 10.砷化镓属于第三代半导体,它能直接将电能转变为光能,砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能只有其10%,推广砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措,已知砷化镓的晶胞结构如右图。 试回答下列问题 (1)下列说法正确的是 (选填序号)。 A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同 B.第一电离能: As>Ga C.电负性: As>Ga D.砷和镓都属于p区元素 E.半导体GaP、SiC与砷化镓为等电子体 (2)砷化镓是将(CH3)3Ga和AsH3用MOCVD方法制备得到,该反应在700℃进行,反应的方程式为: 。 AsH3空间形状为: (CH3)3Ga中镓原子杂化方式为: 。 (3)Ga的核外电子排布式为: 。 (4)AsH3沸点比NH3低,其原因是: 。 11.X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,E在元素周期表的各元素中电负性最大。 请回答下列问题: (1)X、Y的元素符号依次为 、 ; (2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是 和 ,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 (写分子式),理由是 ; (3)Q的元素符号是 ,它属于第 周期,它的核外电子排布式为 ,在形成化合物时它的最高化合价为 ; (4)用氢键表示式写出 E的氢化物溶液中存在的所有氢键 。 12.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。 (1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水,该反应的离子方程式为 。 (2)W与Y可形成化合物W2Y,该化合物的电子式为 。 (3)X的硝酸盐水溶液显 性,用离子方程式解释原因 。 (4)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为: 。 (5)比较Y、Z气态氢化物的稳定性 > (用分子式表示) (6)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是: > > > 。 (7)Z的最高价氧化物为无色液体,0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液,并放出QkJ的热量。 写出该反应的热化学方程式: 。 13.氮是地球上极为丰富的元素。 (1)Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为 。 (2)N≡N的键能为942kJ·mol-1,N-N单键的键能为247kJ·mol-1,计算说明N2中的 键比 键稳定(填“σ”或“π”)。 (3)(CH3)3NH+和AlCl4-可形成离子液体。 离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100℃,其挥发性一般比有机溶剂 (填“大”或“ 小”),可用作 (填代号)。 a.助燃剂 b.“绿色”溶剂 c.复合材料 d.绝热材料 (4)x+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。 X的元素符号是 ,与同一个N3-相连的x+今有 个。 14.镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。 工业上从海水中提取镁时,先制备无水氯化镁,然后将其熔融电解,得到金属镁。 (1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时,常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物,其主要作用除了降低熔点之外还有 。 (2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。 某同学画出的MgO晶胞结构示意图如右图所示,请改正图中错误: 。 (3)用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。 燃放时,焰火发出五颜六色的光,请用原子结构的知识解释发光的原因: 。 (4)Mg是第三周期元素,该周期部分元素氟化物的熔点见下表: 氧化物 NaF MgF2 SiF4 熔点/K 1266 1534 183 解释表中氟化物熔点差异的原因: 。 (5)人工模拟是当前研究的热点。 有研究表明,化合物X可用于研究模拟酶,当其结合 或Cu(I)(I表示化合价为+1)时,分别形成a和b: ①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转,说明该碳碳键具有 键的特性。 ②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用,比较a和b中微粒间相互作用力的差异 。 15.下表是元素周期表的一部分。 表中所列的字母分别代表一种化学元素。 a b c d e f g h i j k l m n o 试回答下列问题: (1)请写出元素“o”的基态原子电子排布式 (2)k在空气中燃烧产物的分子构型为 ,中心原子的杂化形式为 ,该分子是 (填“极性”或“非极性”)分子。 (3)由j原子跟c原子以1: 1相互交替结合而形成的晶体,晶型与晶体j相同。 两者相比熔点更高的是 ,试从结构角度加以解释: (4)i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。 若已知i的原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数,i的相对原子质量为M,请回答: ①晶胞中i原子的配位数为__ _____。 ②该晶体的密度为__ ____(用字母表示)。 5.B【解析】分子的极性一般与物质的空间结构有关,空间结构对称的属于非极性分子,反之属于极性分子。 对于ABn分子,其经验规则是中心原子A的化合价的绝对值若等于最外层电子数,则属于非极性分子,反之属于极性分子,当然根据分子的极性也可以判断它的空间结构。 键的极性只与是否属于同种非金属有关,而物质的稳定性与化学键的键能有关,一般,非金属性越强,所对应的气态氢化物越稳定。 所以选项A中CO2属于非极性分子;选项C中HF、HCl、HBr、HI的稳定性减弱;选项D中的H2O属于V型结构。 6.C【解析】T只有-2价,且原子半径小,所以T为O元素;R的最高正价为+6价,最低价为-2价,所以R为S元素;L的原子半径最大,化合价为+2价,所以L为Mg;M的原子半径介于Mg和S之间且化合价为+3价,所以M为Al;而Q的原子半径在Mg和O之间且化合价为+2价,所以Q为Be。 选项A,由于H2O中存在氢键,所以沸点: H2T>H2R;选项B,由于Mg的金属性比Al强,所以与HCl反应的速率: L>Q;选项C,Al和Be的化合物具有两性;选项D,Mg2+只有两个电子层而S2-具有三个电子层。 7.B【解析】X、Y均为周期表的前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,A项,对于阳离子,核外电子数为m-a,对于阴离子,核外电子数为n+b,故A项错;X2-与Y-电子层结构相同,则它们应位于同一周期,且X在Y的前面,Y的非金属性强于X,所对应的离子的还原性: X2->Y-,B项正确;S2-与Cl-电子层结构相同且位于同一周期,C项错误;X的原子半径大于Y,故X的非金属性弱于Y,其气态氢化物的稳定性也弱于Y,D项错误。 8.C【解析】从图上分析,①不可能为位于第二周期第ⅣA族,因为这样③后面的元素应为F,而F上面是不存在元素的,故A项错;②④位于同主族,从上至下,非金属性减弱,所对应的 气态氢化物的稳定性减弱,故B项错;④⑤位于同周期,从左向右,非金属性增强,所对应的最高价氧化物对应水化物酸性增强,C项正确;元素③应为F,而F没有最高正价,D项错。 (4)NH3分子间能形成氢键,而As电负性小,半径大,分子间不能形成氢键。 【解析】本题以第三代半导体砷化镓为背景,全面考查原子结构与性质、分子结构及晶体结构知识灵活掌握程度,另一方面通过LED推广使用形成节能减排价值取向和环境友好的消费情趣。 这类试题常常是通过小背景作为生长点,融合物质的结构与性质大部分知识内容。 11. (1)SC (2)V形直线形 SO2因为CO2是非极性分子,SO2和H2O都是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO2在H2O中的溶解度较大(3)Cr四1s22s22p63s23p63d54s1 +6(4)F-H…F F-H…O O-H…F O-H…O 【解析】此题主要考查了电子排布式,分子的空间构型,分子的极性,“相似相溶”原理以及氢键的表示方法。 题型属于推断式,首先要正确的推出所有元素,然后再回答相应问题。 12. (1)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O (2) (3)酸 Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ (4)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(5)HCl>H2S (6)S2->Cl->Na+>Al3+(7)Cl2O7(l)+H2O(l)=2HClO4(aq);△H=-4QkJmol-1 【解析】根据W、X、Y、Z是的同一短同期原子序数递增的元素,且W、X的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水,确定出W、X分别为Na和Al;由W与Y形成W2Y可以确定Y为S,Y的低价氧化物(SO2)与Z单质的水溶液反应可以确定Z为Cl,确定出四种元素其它的问题便迎刃而解。 X的硝酸盐即Al(NO3)3属于强酸弱碱盐,水解显酸性。 对于电子层结构相同的不同离子,核电荷数越小,离子半径越大,即S2->Cl->Na+>Al3+;Z的最高价氧化物为Cl2O7,0.25mol与水反应放出QkJ热量,则1mol放出4QkJ的热量,可以写出对 应的热化学方程式。 13.(l)1s22s22p6 (2)πσ(3)小 b(4)Cu 6 【解析】 (1)N3-应与稀有气体Ne具有相同的电子排布式。 (2)氮气分子中含有1个σ键与2个π键,根据题中提供的键能可得N-Nπ键为 KJ·mol-1,故π键比σ键 【解析】本题主要考查了晶胞中粒子的排布,不同晶体熔沸点的比较以及微粒间的作用力。 (2)迁移考查NaCl晶胞中粒子的排列;(4)熔沸点的比较规律;(5)①比较σ、π间的区别;②氢键和配位键的表示方法不同,氢键用“……”,配位键用“→”表示。 15. (1)1s22s22p63s23p63d64s2 (2)角形(或V形)sp2 极性(3)SiC 因SiC晶体与晶体Si都是原子晶体,由于C的原子半径小,SiC中C-Si键键长比晶体Si中Si-Si键长短,键能大,因而熔沸点高。 (4)12 【解析】 (1)根据周期表的图示,知“O”为Fe。 (2)k为S元素,燃烧产物为SO2,根据VSEPR可知,它有一对孤对电子,S原子为sp2杂化。 (3)SiC和晶体Si均为原子晶体,熔沸点的比较则看原子半径,小的熔沸点高。 (4)从晶胞看,应为金属堆积方式中的铜型,配位数为12,从图乙中知,一个晶胞中含有 个原子,其质量为 ;由丙图知,边长为 ,根据 即可得出结果。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物质 结构
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)