高考化学一轮复习选修三物质结构与性质阶段测试二.docx
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高考化学一轮复习选修三物质结构与性质阶段测试二
1、稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素,以及与镧系元素化学性质相似的钪(n加油Sc)和钇(Y)共17种元素。
稀土元素有“工业维生素”的美称,如今已成为极其重n加油要的战略资源。
(1)钪(Sc)为21号元素,位于周期表的__n加油___区,基态原子价电子排布图为_______。
(n加油2)离子化合物Na3[Sc(OH)6]中,存在的化学n加油键除离子键外还有_______。
(3)Sm(钐)的单质n加油与l,2-二碘乙烷可发生如下反应:
Sm+ICH2CH2I→SmI2n加油+CH2=CH2。
ICH2CH2I中碳原子杂化轨道类型为______,n加油lmolCH2=CH2中含有的σ键数目为______。
常温下l,2-二碘n加油乙烷为液体而乙烷为气体,其主要原因是__________
(4)与Nn加油3-互为等电子体的分子有________________(写两个化学n加油式)。
(5)Ce(铈)单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=n加油516pm。
晶胞中Ce(铈)原子的配位数为_______,列式表n加油示Ce(铈)单质的密度:
________gn加油/cm3(用NA表示阿伏伽德罗常数的值,不必计算出结果)
2、(物质结构n加油与性质)(15分)钛呈银白色,因它坚硬、强度大、耐热、密度小,被称n加油为高技术金属。
目前生产钛采用氯化法,即将金红石或钛n加油铁矿与焦炭混合,通入氯气并加热制得TiCl4:
2Fn加油eTiO3+7Cl2+6C
2TiCl4+2FeCl3+6CO;Tin加油O2+2Cl2+2C
TiCl4+2CO
将TiCn加油l4蒸馏并提纯,在氩气保护下与镁共热得到钛:
Tn加油iCl4+2Mg
Ti+2MgCl2
MgCl2n加油和过量Mg用稀盐酸溶解后得海绵状钛,再在真空熔化铸成钛锭。
请回答下列n加油问题:
(1)基态钛原子的价电子排布式为n加油。
(2)与CO互为等电n加油子体的离子为 (填化学式)。
(3)在Cn加油H2Cl2、C6H6、CO2、C2H4中,碳原子采取sp杂化的分子有n加油。
(4)TiCl4在常温下是无色液体,在水n加油或潮湿空气中易水解而冒白烟。
则TiCl4属于
n加油(填“原子”、“分子”或“离子”)晶体。
n加油(5)与钛同周期的另一种元素钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSn加油O4的两种配合物,其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4,n加油往其溶液中加BaCl2溶液时,现象是n加油
n加油n加油;往另一种配合物的溶液中加入BaCn加油l2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则第二种配合物n加油的化学式为。
(6)在自然界n加油中TiO2有金红石、板钛矿、锐钛矿三种晶型,其中金红石的晶胞如右图n加油所示,则其中Ti4+的配位数为。
3、已知A、B、C为三种n加油常见的单质,能发生如图1所示的转化关系,Bn加油的一种同素异形体的晶胞如图2所示。
回答下列问题:
(1)n加油形成A的元素在周期表中的位置是_____________n加油_____________________,A对应的基态原n加油子的价电子排布为_____________________。
n加油
(2)在B单质对应的基态原子中,核外存在___________对自n加油旋方向相反的电子。
(3)写出Y的一种常见等n加油电子体分子的结构式_____________n加油_____________;两者相比较沸点较高的是_n加油_________(填化学式);Y分子中B对应原子的杂化方式为_______n加油__________。
(4)配合物A(Y)x常n加油温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,n加油易溶于非极性溶剂,据此可判断A(Y)x晶体属于______n加油__________(填晶体类型)。
A(Y)x的中心原子价电子数与配体n加油提供的电子数之和为18,则x=__________。
n加油A(Y)x在一定条件下发生反应A(Y)x(s)
A(s)+xYn加油(g),已知反应过程中只断裂配位键,由此n加油判断该反应所形成的化学键类型是____________n加油_。
(5)在图2晶胞中,每个晶胞平均占有_n加油_________个原子,若距离最近的两个原子的距离为Lcm,晶胞n加油边长为acm,根据硬球接触模型,则L=_________a,晶胞的n加油密度ρ=___________g·cm-3(n加油用含a、NA代数式表示)。
4、以氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)为代n加油表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体n加油研究的前沿和热点,如砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍,而耗能即为10%,推广n加油砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措。
请回答下列问题n加油:
(1)镓为元素周期表第31号元素,基n加油态镓原子的电子排布式为__________________,核n加油外电子占据最高能层符号为________。
(2)氮化镓与金刚石具有相似的n加油晶体结构,氮化镓中氮原子与镓原子之间以_______键相结合,氮化镓属于_n加油______晶体。
(3)下列说法正确的是________n加油
A.第一电离能:
As n加油C.电负性: As (4)①砷化镓是将n加油(CH3)3Ga和AsH3用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)n加油方法制备得到的,该反应在700℃进行,反应n加油的方程式为: _____________________________n加油_。 ②反应物AsH3分子的几何构型为_________,(CH3n加油)3Ga中镓原子杂化方式为___。 (5)实验测得AsHn加油3沸点比NH3低,其原因是: ____________n加油_______________。 (6)下图是氮化镓的晶n加油胞模型,氮化镓为立方晶胞,氮化镓的密度为dg/cmn加油3。 列式计算氮化镓晶胞边长a的表达式: a=______cm。 5n加油、氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料,掺入少量Ti的NaAln加油H4在150℃时释氢,在170℃、15.2MPa条件下又重复n加油吸氢。 NaAlH4可由AlCl3和NaH在适当条件下合成。 n加油NaAlH4的晶胞结构如图所示。 (1)基态Tin加油原子的价电子轨道表示式为_______。 (2)AlH4-的空间构型为_____n加油__________,中心原子Al的轨道杂化方式n加油为________; (3)AlCl3在178℃时升华,其蒸气的相对分子n加油质量约为267,蒸气分子的结构式为_______n加油_________(标明配位键)。 (4)n加油NaH的熔点为800℃,不溶于有机溶剂NaH属于____晶体,其电子式n加油为_____________。 (5)NaAn加油lH4晶体中,与Na+紧邻且等距的AlH4-有_____个;NaAlH4n加油晶体的密度为________g·cm-3(用含a的代数n加油式表示)。 若NaAlH4晶胞底心处的Na+被Ln加油i+取代,得到的晶体为__________(填化学式)。 (6)NaAn加油lH4的释氢机理为: 每3个AlH4-中,有2个分别释放n加油出3个H原子和1个Al原子,同时与该Al原子最近邻的Na原子转移到n加油被释放的Al原子留下的空位,形成新的结构。 这种n加油结构变化由表面层扩展到整个晶体,从而释放出氢气。 该释氢过程可用化学方程式表示n加油为______________________________n加油______________。 6、磷化铜(Cn加油u3P2)用于制造磷青铜,磷青铜是含少量锡、磷的铜合金,主要用作耐磨零件和n加油弹性原件。 (1)基态铜原子的电子排布式为______;价电子中成对电子数n加油有____个。 (2)磷化铜与水作用产生有毒的磷化氢(PHn加油3)。 ①PH3分子中的中心原子的杂化方式是n加油_________。 ②P与N同主族,其最高价氧化物对应水化物的n加油酸性: HNO3___H3PO4(填“>”或“<”),从结构的角度说n加油明理由: __________________________n加油。 (3)磷青铜中的锡、磷两元素电负性的大n加油小为Sn___P(填“>”“<”或“=”)。 (4)某磷青n加油铜晶胞结构如图所示。 ①则其化学式为________。 ②该晶体n加油中距离Cu原子最近的Sn原子有______个,这些Sn原子所n加油呈现的构型为_________。 ③若晶体密n加油度为8.82g·cm-3,最近的Cu原子核间距为____n加油pm(用含NA的代数式表示)。 7、镍及其化合物在工业生产和n加油科研领域有重要的用途。 请回答下列问题: (1)基态Ni原子中n加油,电子填充的能量最高的能级符号为_________,价层电子的轨n加油道表达式为_________。 (2)Ni的n加油两种配合物结构如图所示: n加油An加油B ①A的熔、沸点高于n加油B的原因为_________。 ②A晶体含有化学键的类n加油型为___________(填选项字母)。 A.σn加油键B.π键n加油C.配位键D.金属键 ③A晶体中N原子的杂化形式是__n加油_______。 (3)人工合成的砷化镍常存在各种缺陷,某缺陷砷化镍n加油的组成为Ni1.2As,其中Ni元素只有+2和+3n加油两种价态,两种价态的镍离子数目之比为___n加油______。 (4)NiAs的晶胞结构如图所n加油示: ①镍离子的配位数为_________。 ②若阿伏加德罗常数的n加油值为NA,晶体密度为ρg·cm-3,则该晶n加油胞中最近的砷离子之间的距离为_________pm。 8、[化学--物n加油质结构与性质]世上万物,神奇可测。 其性质与变化是物质n加油的组成与结构发生了变化的结果。 回答下列问题: (1)根据杂化轨道n加油理论判断,下列分子的空间构型是V形的是____(填标号)。 n加油A.BeCl2B.H2OC.HCHOn加油D.CS2 (2)原子序数小于36的元素n加油Q和T,在周期表中既位于同一周期又位于同-一族,且Tn加油的原子序数比Q多2。 T的基态原子的外围电子(价电子)排布式为_____,Q2+的n加油未成对电子数是_____. (3)铜及其合金是人类最早使用的金属材料,Cu2+n加油能与NH3形成配位数为4的配合物[Cu(NHn加油3)4]SO4。 ①铜元素在周期表中的位置是_n加油_____,[Cu(NH3)4]SO4中,N、O、S三n加油种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。 ②[n加油Cu(NH3)4]SO4中,存在的化学键的n加油类型有_____(填标号)。 A.离子键B.金属键n加油C.配位键D.非极性键E.n加油极性键 ③NH3中N原子的杂化轨道类型是_____,写出一种与n加油SO42-互为等电子体的分子的化学式: _____________。 n加油④[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个n加油NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]n加油2+的空间构型为_____________n加油。 (4)CuO晶胞结构如图所示。 该晶体的密度为ρgn加油/cm3,则该晶体内铜离子与氧离子间的最近距离为_____(用n加油含ρ的代数式表示,其中阿伏加德罗常数用NA表示)cm。 (5)在Cun加油2O晶胞结构中,Cu处于正四面体空隙,O处于_____________。 9n加油、钛(22Ti)铝合金在航空领域应用广泛,回n加油答下列问题: (1)基态Ti原子的核外电子排布式n加油为[Ar]_____,其中s轨道上总共有______个电子。 (n加油2)六氟合钛酸钾(K2TiF6)中存在[TiF6]2-配离子,则n加油钛元素的化合价是____,配位体____。 (3)TiCl3可用作烯烃定向聚n加油合的催化剂,例如丙烯用三乙基铝和三氯化钛做催化剂时,可n加油以发生下列聚合反应: nCH3CH=CH2 ,该反应中涉及的物质中碳原n加油子的杂化轨道类型有_______________;反应中涉及的元素中电负性最大的n加油是_________。 三乙基铝是一种易燃物质,n加油在氧气中三乙基铝完全燃烧所得产物中分子的立体构型是直线n加油形的是____________。 (4)钛与卤素形成的化合物的熔n加油沸点如下表所示, 分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点和沸点呈n加油现一定规律的原因是_______________________n加油____。 (5)金属钛有两种同素异形体,常温下是六方堆积,高温下是体心立方堆n加油积。 如图所示是钛晶体的一种晶胞,晶胞参数a=0.295nm,c=0.469n加油nm,则该钛晶体的密度为_________________n加油_g·cm-3(用NA表示阿伏伽德罗常数的值,列出计算式即可)。 n加油 10、常见的太阳能电池有单晶硅太阳能电池、多晶硅n加油太阳能电池、GaAs太阳能电池及铜铟镓硒n加油薄膜太阳能电池等。 (1)基态亚铜离子(Cu+)的价层电子排布式n加油为________;高温下CuO容易转化为Cu2O,试从原子n加油结构角度解释原因: _________________n加油_____________________________。 (2)H2O的沸n加油点高于H2Se的沸点(-42℃),其原因是n加油_____________________n加油______。 (3)GaCl3和AsF3n加油的立体构型分别是____________,____________。 n加油(4)硼酸(H3BO3)本身不能电离出H+,在水中易结合一个OH-生成[B(OHn加油)4]-,而体现弱酸性。 ①[B(OH)4]-中B原子的杂化n加油类型为______________。 ②[B(OH)4]-的结n加油构式为________________。 n加油 (5)金刚石的晶胞如图,若以硅原子代替金刚n加油石晶体中的碳原子,便得到晶体硅;若将金刚石晶n加油体中一半的碳原子换成硅原子,且碳、硅原子交替,n加油即得到碳化硅晶体(金刚砂)。 ①金刚石、晶n加油体硅、碳化硅的熔点由高到低的排列顺序是___________n加油_____(用化学式表示); ②金刚石的晶胞参n加油数为apm(1pm=10-12m)。 1cm3晶体的平均质量为_____n加油__________(只要求列算式,阿伏加德罗常数为NA)。 1、【答n加油案】 (1).d (2). (3)n加油.共价键和配位键(4).sp3(5).3.n加油01×1024或5NA(6).二碘乙烷的相对分子质量较大n加油,分子间作用力较强,沸点相对较高(7).n加油N2O、CO2、CS2、BeF2等(8).n加油12(9). 或 2、物质结构与性质(n加油15分) (1)3d24s2(2分) (2)CNn加油-(或NO+、C22-)(2分) (3)CO2(2分) (n加油4)分子(2分) (4)产生白色沉淀(2分)n加油[Co(NH3)5SO4]Br(2分) (6)6(3分n加油) 3、【答案】 (1).第四周期第n加油Ⅷ族 (2).3d64s2n加油(3).2(4).N≡N(5).CO(n加油6).sp(7).分子晶体(8).5n加油(9).金属键(10).8n加油(11). (12). 4、【答案】(1n加油).1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104sn加油24p1 (2).N(3).共价(4).原子n加油(5).BD(6).(CH3)3Ga+Asn加油H3 GaAs+3CH4(7).三角锥形或型n加油(8).sp2(9).NH3分子间能形成氢n加油键,而As电负性小,半径大,分子间不能形成氢键。 n加油(10). 5、【答案】 (1).n加油 (2).正四面体形(3)n加油.sp3(4). (5).离子(6). n加油(7).8(8). (n加油9).Na3Li(AlH4)4(10).n加油3NaAlH4=Na3AlH6+2Al+3H2↑ 6、【答案】 (1).n加油1s22s22p63s23p63d104sn加油1或[Ar]3d104s1 (2).10n加油(3).sp3(4).>(5).n加油因为HNO3分子结构中含有2个非烃基氧原子,比H3PO4中多1个n加油(6).<(7).SnCu3P(8n加油).4(9).平面正方形(10). n加油 7、【答案】 (1).3d (2). (3).An加油中含氢键(4).ABC(5).sp2(n加油6).1: 1(7).4(8). 或 8、【答案】n加油 (1).B (2).3d84s2(n加油3).4(4).第四周期ⅠB族n加油(5).N>O>S(6).ACn加油E(7).sp3(8).CCl4(或其他合理n加油答案)(9).平面正方形(10). n加油(11).各顶角和体心 9、【答案】 (1).3d24n加油s2 (2).8(3).+4(4).F-n加油(5).sp2、sp3(6).Cl(7).n加油CO2(8).TiCl4、TiBn加油r4、TiI4都是分子晶体,而且组成和结构相似,其相n加油对分子质量依次增大,分子间作用力逐渐增大,因而三者的熔点和沸点依次升n加油高(9). 10、【答案】 (1).3d10 (2)n加油.Cu2O中Cu+的价层电子排布处于稳定的全充满状态(3).n加油水分子间存在氢键、H2Se分子间无氢键(4).平面三角形n加油(5).三角锥型(6).sp3(7). (n加油8).C>SiC>Si(9).
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