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高中化学选修三强化练习
高中化学选修三强化练习
35、[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
五种短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增。
X、Y是非金属元素X、Y、Q元素的原子最高能级上电子数相等;Z元素原子的最外层电子数是次外层的两倍;W元素原子核外有三种不同的能级且原子中p亚层与s亚层电子总数相等;Q元素电离能分别是I1=496,I2=4562,I3=6912。
回答下列问题:
(1)基态Q原子的核外电子排布式是____________________。
(2)Q、W形成的化合物Q2W2中的化学键类型是______________。
(3)Y能与氟元素形成YF3,该分子的空间构型是_______,该分子属于______分子(填“极性”或“非极性”)。
Y与X可形成具有立体结构的化合物Y2X6,该结构中Y采用______杂化。
(4)Y(OH)3是一元弱酸,其中Y原子因缺电子而易形成配位键,写出Y(OH)3在水溶液中的电离方程式_______________。
(5)Z的一种单质晶胞结构如下图所示。
①该单质的晶体类型为___________。
②含1molZ原子的该晶体中共有_____mol化学键。
③己知Z的相对原子质量为M,原子半径为rpm,阿伏伽德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为____g·cm-3。
35、【化学——选修3:
物质结构与性质】(15分)
(l)[Ne]3s1(或1s22s22p63s1)(2分)
(2)离子键、非极性共价键(2分)
(3)平面三角形(1分)非极性(1分)sp3(1分)
(4)B(OH)3+H2O
[B(OH)4]-+H+(2分)
(5)①原子晶体(1分)②2(2分)③
或
×1030(3分)
35、[化学——选修3:
物质结构与性质](15分)
云母片可入药,某云母片岩的主要成分为KMgFe3Si4O12(OH)3,含有少量Cr、Mn杂质,请回答下列问题:
(1)基态Cr原子中有______个未成对电子,最外层电子所占用能级的电子云形状为__________。
(2)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关,一般地,为d0或d10排布时,无颜色;为d1~d9排布时,有颜色。
则:
[Mn(H2O)6]2+_______(填“无”或“有”)颜色。
(3)KMgFe3Si4O12(OH)3用氧化物的形式可表示为__________。
(4)K元素的焰色反应为______色;很多金属元素有焰色反应的微观原因为_________________。
(5)Mg2+与苯丙氨酸根离子(
)形成化合物的结构为
。
该化合物中,化学键的类型有_________________________(填“金属键”“σ键”“π键”或“配位键”);C原子的杂化轨道类型为_______________________。
(6)不同温度下,铁单质晶胞的两种堆积方式如图所示:
①图1和图2中Fe原子的配位数分别为_______和______________。
②若图2的晶体密度为ρg•cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中两个最近的Fe原子之间的距离为______pm。
35、(15分)
(1)6(1分);球形(1分)
(2)有(1分)
(3)K2O•2MgO•2FeO•2Fe2O3•8SiO2•3H2O(1分)
(4)紫(1分)电子由较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,以光的形式释放能量,形成焰色反应(2分)
(5)α键、π键、配位键(2分)sp2、sp3(2分)
(6)①12(1分)8(1分)
②
(2分,其他合理答案也给分)
35.(15分)【化学——选修3:
物质结构与性质】
PM2.5中的某些物质,易引发光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有NOx、OCS、CH2=CH-CHO、HCOOH、以及光气等二次污染物。
水污染程度可通过测定水体中铅、铬等重金属的含量判断。
(1)C、N、O三种元素的第一电离能从大到小的顺序为(用元素符号表示),CH2=CH-CHO分子醛基中碳原子杂化方式为。
(2)根据等电子体原理,羰基硫(OCS)分子的结构式为;光气(COCl2)各原子最外层都满足8电子稳定结构,则光气分子的空间构型为(用文字描述);
(3)1molHCOOH中含σ键和π键数目之比为。
(4)基态Cr原子核外电子排布式是,配合物[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3中心离子的配体为。
(5)测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法,β-射线放射源可用85Kr。
已知Kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中晶胞中含Kr原子为m个,与每个Kr原子紧相邻的Kr原子有n个,则
m/n=(填数字)。
若两个相邻面心的Kr原子的核间距为acm,用NA表示阿伏伽德罗常数,M表示Kr的相对原子质量。
该晶体的密度计算式为g/cm3。
37.(15分)除注明外其余各2分
(1)N>O>C;sp2(各1分)
(2)O=C=S平面三角形(1分)
(3)4∶1
(4)[Ar]3d54s1H2O和NH3
(5)1/3
(或
)
36、(15分)【化学—物质结构】运用元素周期律研究元素及其化合物的性质具有重要的意义。
I.部分短周期主族元素的最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol.L-1)溶液的pH和原子序数的关系如图所示。
(1)元素R在周期表中的位置是______________;元素Z的原子结构示意图是__________。
(2)元素Y和W形成的Y2W2型化合物中含有化学键的类型为_____________。
II.短周期元素C、O、S能形成多种化合物,如CO2、CS2、COS等。
(1)下列能说明碳、硫两种元素非金属性相对强弱的是____________(填序号)
A.S与H2发生化合反应比C与H2化合更容易
B.酸性:
H2SO3>H2CO3
C.CS2中碳元素为+4价,硫元素为-2价
(2)铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)与元素C同主族。
常温下其单质在空气中,锡、锗不反应,而铅表面会生成一层氧化铅;锗与盐酸不反应,而锡与盐酸反应。
由此可得出以下结论:
①锗的原子序数为__________________。
②它们+4价氢氧化物的碱性由强到弱顺序为_________________(填化学式)。
(3)羰基硫(COS)可作为一种熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫的危害,其分子结构和CO2相似。
①用电子式表示羰基硫(COS)的形成过程:
______________。
②羰基硫(COS)用氢氧化钠溶液处理及利用的过程如下:
已知A是一种正盐,则A的化学式为______________;若气体a为单质,反应II的离子方程式为________________________________________________。
35、(15分)
I.
(1)第三周期第VIIA族:
(1分)略p原子的结构示意图。
(1分)
(2)离子键、共价键。
(2分)
II.
(1)AC(2分)
(2)①32(2分)②Pb(OH)4>Sn(OH)4>Ge(OH)4(2分)
(3)①略COS的电子形成过程2分
②Na2CO3(1分)2S2-+5H2O=S2O32-+4H2↑+2OH-(条件是加热)(2分)
35、【化学——选修3:
物质结构与性质】(15分)
绿柱石被国际珠宝界公认为四大名贵宝石之一。
主要成分为Be3Al2[Si6O18],因含适量的Cr2O3(0.15%〜0.6%),而形成祖母绿。
试回答下列问题:
(1)基态A1原子中,电子填充的最高能级是_______,基态Cr原子的价电子排布式是______________。
(2)用“>”或“<”填空:
第一电离能
键能
沸点
离子半径
Be____B
C-C__Si-Si
H2S____H2O
Al3+____O2-
(3)BeCl2分于的空间构型是______,它的二聚体Be2Cl4,结构如左下图所示,其中
Be原子的杂化方式是_______杂化。
(4)强还原剂LiAlH4能将SiCl4还原成SiH4,试写出SiH4在空气中自燃的化学方程式_______________________。
(5)Be的氧化物的立方晶胞结构如右上图所示,已知氧化铍晶体的密度为ρg•crn-3,则晶胞边长为_____cm(设NA为阿伏加德罗常数的值,用含NA、ρ的代数式表示)。
35、(15分)
(1)3p(1分)3d54s1(2分)
(2)>(1分)>(1分)<(1分)<(1分)
(3)直线形(1分)sp2(2分)
(4)SiH4+2O2==SiO2+2H2O(2分)
(5)
(2分)
35、【化学——选修3:
物质结构与性质】(15分)
磷存在于人体所有细胞中,是维持骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应。
回答下列问题:
(1)基态P原子的核外电子排布式为______,有______个未成对电子。
(2)磷的一种同素异形体——白磷(P4)的立体构型为________,其键角为__________,推测其在CS2中的溶解度______(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。
(3)两种三角锥形气态氢化物膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为93.6º和107º,试分析PH3的键角小于NH3的原因______________________________。
(4)常温下PCl5是一种白色晶体,其立方晶系晶体结构模型如上左图所示,由A、B两种微粒构成。
将其加热至148℃熔化,形成一种能导电的熔体。
已知A、B两种微粒分别与CCl4、SF6互为等电子体,则A为______,其中心原子杂化轨道类型为______,B为______。
(5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,上右图为其立方晶胞,其中的每个原子均满足8电子稳定结构,试判断其熔点______(填“高于”或“低于”)金刚石熔点。
已知其B—P键长均为xcm,则其密度为______g﹒cm—3(列出计算式即可)。
35、【化学——选修3:
物质结构与性质】(15分)
(1)1s22s22p63s23p3(1分);3(1分)
(2)正四面体形(1分);60°(1分);大于(1分)
(3)电负性N强于P,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小,成键电子对之间的排斥力增大,键角变大。
(3分)
(4)PCl4+(1分);sp3(1分);PCl6-(1分)
(5)低于(1分);
或
(3分)
35.【化学-选修3:
物质结构与性质】(15分)
X、Y、Z、W、Q、R为前四周期(稀有气体除外)原子序数依次递增的六种元素。
X的原子核外电子只有一种运动状态,Y原子s能级电子总数为其p能级电子总数的2倍,W原子L能层中存在2个未成对电子,Q和W最外层电子数相同。
R原子的次外层有18个电子,所有的原子轨道中无未成对电子。
(用元素符号或化学式回答相应问题)
(1)R的基态原子的核外电子排布式为______________。
(2)在Y、W、Q中电负性最大的是______,形成的最简单氢化物中,属于非极性分子的为____,沸点最高的为__________。
(3)Y、Z、Q分别形成的含氧酸跟离子中,中心原子为sp3杂化的有______(填两种),空间构型为平面三角形的有______(填两种)。
(4)R的第二电离能小于Cu的第二电离能,其主要原因是________________。
(5)金属R的晶体结构为六方最密堆积,其配位数为_______,空间利用率为______。
(6)Q与R形成的某化合物晶胞如图,若晶胞密度为ρg/cm3,列式表示Q和R两原子的最近距离为_______pm(阿伏伽德罗常数用NA表示,不必计算结果)。
35.(15分)
(1)1s22s22p63s23p63d104s2(2分)
(2)OCH4H2O(3分)
(3)SO42—、SO32—,NO3—、CO32—(4分)(4)Cu原子失去一个电子后,核外电子排布为[Ar]3d10,而锌为[Ar]3d104s1,根据洪特规则,铜达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大。
(2分)
(5)12,74%(2分)(6)
(2分)
35.[化学-选修3物质的结构与性质](15分)
金属钛性能优越,被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。
(1)Ti基态原子的电子排布式为。
(2)Ti能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物,B、C、N的电负性由大到小的顺序为;C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为。
(3)N的氢化物常作制冷剂,原因是。
(4)月球岩石—玄武岩的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。
FeTiO3与80%的硫酸反应可生成TiOSO4。
SO42-的空间构型为形。
其中硫原子采用杂化,写出SO42-的一种等电子体的化学式:
。
(5)Ti、Ca、O相互作用能形成如图晶体结构(Ti4+位于立方体的顶点、Ca2+位于立方体体心),该晶体的化学式为。
Ti4+和周围个O2-相紧邻。
该晶胞的边长为apm,则其密度为g/cm3。
35.(15分)
(1)1s22s22p63s23p63d24s2(2分)
(2)N>C>B(1分);N>O>C(1分)
(3)NH3分子间能形成氢键,沸点较高,以液化,故能够做制冷剂(2分)
(4)正四面体(1分); sp3(1分); ClO4-(2分)
(5)CaTiO3(1分); 12 (2分);136/(6.02·a3)×107g/cm3(2分)
35.【化学选修3:
物质结构与性质】(15分)
碳是地球上组成生命的最基本元素之一可以sp3、sp2和sp杂化轨道成共价键,具有很强的结合能力,与其它元素结合成不计其数的无机物和有机化合物,构成了丰富多彩的世界。
碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途;请回答下列问题:
(l)基态碳原子核外有_____种空间运动状态的电子,其价电子排布图为__。
(2)光气的分子式为COCl2,又称碳酰氯,是一种重要的含碳化合物,判断其分子立体构型为________,其碳原子杂化轨道类型为_______杂化。
(3)碳酸盐在一定温度下会发生分解,实验证明碳酸盐的阳离子不同,分解温度不同,如下表所示:
试解释为什么随着阳离子半径的增大,碳酸盐的分解温度逐步升高?
__________
(4)碳的另一种同素异形体——石墨,其晶体结构如下图所示,虚线勾勒出的是其晶胞。
则石墨晶胞含碳原子个数为__个。
石墨晶体中碳原子数与碳碳单键数之比为__________。
35.(15分,出标注外,每空2分)
(1)6;
(2)平面三角形;sp2
(3)当阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越小,其结合氧离子能力就越强,对应的碳酸盐就越容易分解为CO2;(4)4;2;3(3分)
选五强化练习
36、【化学一选修5:
有机化学基础】(15分)
随着环境污染的加重和人们环保意识的加强,生物降解材料逐渐受到了人们的关注。
以下是PBA(—种生物降解聚酯高分子材料)的合成路线:
己知:
①烃A的相对分子质量为84,核磁共振氢谱显示只有1组峰,不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
②化合物C中只含一个官能团。
③R1CH=CHR2
R1COOH+R2COOH
④RC
CH+R1—C—R2
R—C
(1)由A生成B的反应类型为_________。
(2)由B生成C的化学方程式为__________。
(3)E的结构简式为______________________。
(4)F的名称为______________(用系统命名法);由D和生成PBA的化学方程式为_______________;若PBA的平均聚合度为70,则其平均相对分子质量为___________。
(5)E的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_____种(不含立体异构)。
①链状化合物②能发生银镜反应③氧原子不与碳碳双键直接相连
其中,核磁共振氢谱显示为2组峰,且峰面积比为2:
1的是_________(写结构简式)。
(6)若由1.3—丁二烯为原料(其他无机试剂任选)通过三步制备化合物F,其合成路线为:
___________________。
36、【化学——选修5:
有机化学基础】(15分)
(1)取代(1分)
(2)
+NaOH
+NaBr+H2O(2分)
(3)HOCH2C
CCH2OH(1分)
(4)1,4—丁二醇(1分)
nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2(CH2)2CH2OH
HO
+(2n-1)H2O(2分)
14018(1分)
(5)6(2分)OHCCH2CH2CHO(2分)
具体为:
H2C=
、HOCH2CH=CHCHO、CH2=
OHCCH2CH2CHO、
HCOOCH2CH=CH2
(6)
(每步转化1分,共3分)
或BrCH2CH=CHCH2Br先水解得到HOCH2CH=CHCH2OH,再催化氢化。
1.【武昌区2017届5月调研】铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料。
请回答下列问题:
(l)基态铁原子的价电子轨道表达式为__________。
(2)铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+,稳定性Fe2+_______Fe2+(填“大于”或“小于”),原因是________________。
(3)纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解,NH4+的结构式为______(标出配位键),空间构型为_________,其中氮原子的杂化方式为_______;与ClO4-互为等电子体的分子或离子有__________(任写两种)。
(4)金属铁晶体原子采用________堆积.铁晶体的空间利用率为______(用含π的式子表示)。
(5)某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B方块组成。
则该权化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______(填最简整数比);己知该晶体的密度为dg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则品胞参数a为_______nm(用含d和NA的代数式表示)。
【答案】
小于Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+的价电子排布式为3d5,Fe3+的3d能级为半满状态较稳定。
正四面体形sp3杂化CCl4、PO43-(其他合理答案均可)体心立方
1:
2:
4
2.【淄博市2017届仿真模拟(打靶卷)】
(1)Na+与Ne互为等电子体,电离能I2(Na)___I1(Ne)(填“<”、“=”或“>”).
(2)第四周期中,与Al原子未成对电子数相同的金属元素有___种。
气态氯化铝的分子组成为(AlCl3)2,分子中所含的化学键类型有_______,Al原子的杂化方式为____。
(3)可燃冰是天然气水合物,具有笼形结构如图A(表面的小球是水分子,内部的大球是甲烷分子)。
水分子成笼的作用力是_________,图A中最小的环中连接的原子总数是_________。
可燃冰晶体具有多种笼状结构,其中一种由1个图A所示笼分别用2个面与另外两个相同的笼共面而成,则中间笼实际占有____________个水分子。
(4)金属镁晶体中原子的堆积方式为六方最密堆积如图B所示,晶胞可用图C表示。
设金属镁的原子半径为acm,晶胞的高为bcm,则该晶体的空间利用率为__________(写出计算式);设晶胞中A点原子的坐标为(0,0,0),C点原子的坐标为(2a,0,0),D点原子的坐标为(0,0,b),则B点原子的坐标为__________________。
【答案】>4共价键、配位键sp3氢键1015
3.【石家庄市2017届冲刺模考】Cu、Ni、V为制造合金及合成催化剂的重要元素。
请回答:
(1)Cu元素位于元素周期表的_________区,其基态原子有_________种能量不同的电子。
(2)[Cu(NH3)4]SO4是一种重要的配合物。
与SO42-互为等电子体的分子的化学式为__________(任写一种);NH3分子的VSEPR模型为_______________。
(3)Ni(CO)4的熔点为-25℃,沸点为43℃。
其晶体类型为___________。
晶体中σ键和π键的数目之比为_________。
(4)Ni可作为
或
与H2加成的催化剂。
在相同压强下,
的沸点比
低,原因为_________________。
(5)
有增强胰岛素和降糖作用,其中所含非金属元素的电负性由小到大的顺序为______(用元素符号表示);氧原子的杂化轨道类型为______________。
(6)已知:
钇钡铜氧晶体的晶胞
是一个长方体(如图所示),其晶胞参数分別为anm、bnm,阿伏加德罗常数的值为NA。
则该晶体的密度为________g/cm3(列出计算式即可)。
【答案】ds7CCl4、SiCl4、CBr4、SiF4等合理答案即可四面体形分子晶体1:
1
形成分子内氢键,而
形成分子间氢键H<C<N<Osp3
O位于棱心和面心,数目为12×1/4+8×1/2=7,化学式为YBa2Cu3O7,则该晶体的密度为
。
4.【2016届黄冈3月调研】【化学一选修3:
物质结构与性质】(15分)
碳是地球上组成生命的最基本元素之一,可以sp3、sp2和sp杂化轨道成共价键,具有很强的结合能力,与其它元素结合成不计其数的无机物和有机化合物,构成了丰富多彩的世界。
碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。
请回答下列问题:
(1)基态碳原子核外有种空间运动状态的电子,其价电子排布图为。
(2)光气的分子式为COCl2,又称碳酰氯,是一种重要的含碳化合物,判断其分子立体构型为,其碳原子杂化轨道类型为杂化。
(3)碳酸盐在一定温度下会发生分解,实验证明碳酸盐的阳离子不同,分解温度不同,如下表所示:
试解释为什么随着阳离子半径的增大,碳酸盐的分解温度逐步升高?
(4)碳的一种同素异形体——C60,又名足球烯,是一种高度对称的球碳分子。
立方烷(分子式:
C8H8,结构是立方体:
)是比C60约早20年合成出的一种对称型烃类分子,而现如今已合成出一种立方烷与C60的复合型分子晶体,该晶体的晶胞结构如下图所示,立方烷分子填充在原C60晶体的分子间空隙中。
则该复合型分子晶体的组成用二者的分子式可表示为
(5)碳的另一种同素异形体——石墨,其晶体结构如上图所示,虚线勾勒出的是其晶胞。
则石墨晶胞含碳原子个数为个。
已知石墨的密度为ρg.cm-3,C-C键长为rcm,阿伏伽德罗常数的值为NA,计算石墨晶体的层间距为cm。
(6)碳的第三种同素异形体—一金刚石,其晶胞如上图所示。
已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如下图A所示,则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是下图(从A~D图中选填)。
【答案】
(1)6;
;
(2)平面三角形;sp2;(3)因为碳酸盐的分解过程实际上是晶体中阳离子结合CO32-中的氧离子,使CO32-分解为CO2的过程,所以当阳离子所带电荷相同时,阳离子半径越小,其结合氧离子能力就越强,对应的碳酸盐就越容易分解;(
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