届二轮复习 物质结构与性质 专题卷全国通用.docx
- 文档编号:5030580
- 上传时间:2022-12-12
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:95.63KB
届二轮复习 物质结构与性质 专题卷全国通用.docx
《届二轮复习 物质结构与性质 专题卷全国通用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《届二轮复习 物质结构与性质 专题卷全国通用.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
届二轮复习物质结构与性质专题卷全国通用
第15讲 物质结构与性质(选修)
时间:
45分钟 满分100分
本题共包含5个小题,每题20分,共100分
1.(2017年河北省正定中学高三下期中)X、Y、Z、W、Q、R为原子序数依次增大的前四周期元素。
其相关信息如下表:
元素代号
相关信息
X
原子核外电子总数与周期序数相等
Y
原子核外电子占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同
Z
最简单气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
W
原子的L电子层上有2对成对电子
Q
元素的最高正价与最低负价的代数和为6
R
单质是日常生活中用途最广、用量最大的金属材料
请回答下列问题:
(1)基态R原子的核外电子排布式为________,R与YW易形成配合物R(YW)5,在R(YW)5中R的化合价为________。
(2)Y、Z、W三种元素的电负性由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。
(3)基态Q原子的最高能层具有的原子轨道数为______。
(4)下列关于Y2X2的说法中正确的是________(填字母)。
A.Y2X2中的所有原子都满足8电子稳定结构
B.每个Y2X2分子中σ键和π键数目之比为1∶1
C.Y2X2是由极性键和非极性键构成的非极性分子
D.Y2X2的分子构型为直线形
(5)ZQ3中心原子的杂化轨道类型为________,其分子空间构型为________。
解析:
本题考查原子结构和元素性质、元素周期表的应用。
X的原子核外电子总数与周期序数相等,则X为氢元素;Y元素的基态原子中电子分布在三个不同的能级中,且每个能级中的电子总数相同,则核外电子排布为1s22s22p2,则Y为碳元素;Z的最简单气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则Z为氮元素;W原子的L电子层上有2对成对电子,价电子排布式为2s22p4,则W为O元素;Q元素的最高正价与最低负价的代数和为6,则Q为氯元素;R的单质是日常生活中用途最广、用量最大的金属材料,则R为Fe元素。
(1)铁的核电荷数为26,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2),Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5,根据正负化合价代数和为0,其中C为+2价、O为-2价,可知Fe(CO)5中Fe的化合价为0;
(2)C、N、O三种元素非金属性越强,其电负性越大,则电负性由小到大的顺序为C C⋮⋮C H,H原子不满足8电子稳定结构,故A错误;B.C2H2的结构简式为CH≡CH,分子中σ键和π键数目之比为3∶2,故B错误;C.C2H2的结构简式为CH≡CH,则C2H2分子是由极性键和非极性键构成的非极性分子,故C正确;D.C2H2的分子中碳原子为sp杂化,为直线形分子,故D正确;(5)类比NH3可推知NCl3中心原子杂化方式为sp3杂化,NCl3的空间构型为三角锥形。 答案: (1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) 0 (2)C (3)9 (4)CD (5)sp3 三角锥形 2.(2017年吉林省实验中学八模)纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。 (1)A和B的单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。 已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示: 电离能(kJ/mol) I1 I2 I3 I4 A 932 1821 15390 21771 B 738 1451 7733 10540 ①某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如图1所示,该同学所画的电子排布图违背了________。 ②根据价层电子对互斥理论,预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为________。 (2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。 ①已知金刚石中的C—C的键长为154.45pm,C60中C—C的键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为______________(填“正确”或“不正确”),其理由是______________________________。 ②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图2所示,该物质在低温时是一种超导体。 该物质的K原子和C60分子的个数比为________________。 ③继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是________,Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为________。 解析: 本题考查原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;晶胞的计算。 (1)①表中A、B两原子的第二、三电离能之间都有1个突跃,说明它们属于ⅡA族,又它们都是短周期元素,且A的第一电离能比B大,因此,A为Be元素,B为Mg元素,图1所示电子排布,根据能量最低原理,最外层两个电子应全排在s轨道上;②A和氯元素形成的简单分子为BeCl2,根据价层电子对互斥理论n= =2,空间构型为直线形; (2)①尽管C60中C—C键的键能可能大于金刚石,但其熔化时并不破坏化学键,因此比较键能没有意义;②在晶胞中,K原子在面心上和C60分子在顶点和中心,则其个数比为 =3∶1;③同一周期,从左到右,电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,因此,原子电负性由大到小的顺序是N>C>Si。 根据题意,每个硅形成的这3个键中,必然有1个双键,这样每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构。 显然,双键数应该是Si原子数的一半,而每个双键有1个π键,显然π键数目为30。 答案: (1)①能量最低原理 ②直线形 (2)①不正确 因为C60构成的晶体是分子晶体,影响分子晶体熔点的作用是分子间作用力;而金刚石构成的晶体是原子晶体,影响原子晶体熔点的作用是原子间共价键,共价键作用力大于分子间作用力,因此金刚石的熔点高于C60 ②3∶1 ③N>C>Si 30 3.(2017年湖北省襄阳市一模)W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素,且原子序数依次增大。 基态W的原子核外有2个未成对电子,Q是电负性最大的元素,基态R的原子核外未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍。 请问答下列问题(答题时,W、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示): (1)W、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________;一种由Y、Z元素组成的化合物与WZ2互为等电子体,其分子式为________。 (2)已知Y2Q2分子存在如图所示的两种结构(球棍模型,短线不一定代表单键),该分子中Y原子的杂化方式是________杂化。 (3)W 的电子式为________,基态Z原子的价电子排布式为____________。 (4)YQ3分子的空间构型为________,Y和Q两元素的简单氢化物的沸点较高的是________(写分子式)。 往硫酸铜溶液中通入过量的YH3(H代表氢元素),可生成配离子[Cu(YH3)4]2+,但YQ3不易与Cu2+形成配离子,其原因是__________________。 (5)科学家通过X射线探明RZ的晶体结构与NaCl相似,在RZ晶体中距离R2+最近且等距离的R2+有________个。 若在RZ晶体中阴阳离子间最近距离为apm,晶体密度为ρg·cm-3,则阿伏加德罗常数NA的表达式为________mol-1。 解析: 本题考查晶胞的计算;原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用。 W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素,且原子序数依次增大。 Q是电负性最大的元素,则Q为F元素;W原子核外有2个未成对电子,原子序数小于F且相差至少为3,处于第二周期,W核外电子排布为1s22s22p2,则W为C元素;结合原子序数可知,Y为N元素、Z为O元素;R元素的原子核外未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍,则R原子未成对电子数为4,则R处于第四周期,其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,则R为Fe元素。 (1)同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势,但N元素的2p能级容纳3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O>C;在上述三种元素的原子中,与CO2互为等电子体的分子式为N2O; (2)F原子形成一个共价键,由模型可知: 白色球表示F,黑色球表示N,N原子之间应形成N=N双键,N2F2分子中N原子价层电子对数=2+ =3,N原子采取sp2杂化; (3)C 阴离子中C原子之间形成三对共用电子对,且都满足8电子稳定结构,其电子式为[ C⋮⋮C ]2-,Fe原子最外层电子排布式为3d64s2; (4)NF3分子中N原子价层电子对数=3+ =4,N原子含有1对孤对电子,故其空间构型为三角锥形;Y和Q两元素的氢化物分别为NH3、HF,由于电负性F>N,故HF分子之间的氢键比NH3分子之间的氢键更强,且HF的范德华力更强,故HF的沸点更高;由于电负性F>N>H,NF3分子中共用电子对偏向F原子,使得N原子上的孤对电子难与Cu2+形成配合物; (5)科学家通过X射线探明FeO的晶体结构与NaCl晶体结构相似。 若以Fe2+为体心,在FeO晶体中距离Fe2+最近且等距离的Fe2+位于棱的中心上,故共有12个;FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,则一个晶胞中含有4个“FeO”,NA个“FeO”的质量为72g,FeO晶体中阴阳离子间最近距离为apm=a×10-10cm,则体积为(2a×10-10cm)3=8a3×10-30cm3,晶胞质量为8a3×10-30cm3×ρg/cm3=8ρa3×10-30g,所以 ×4=8×10-30ρa3g,故NA= ×1030。 答案: (1)N>O>C N2O (2)sp2 (3)[ C⋮⋮C ]2- 3d64s2 (4)三角锥形 HF 由于电负性F>N>H,NF3分子中共用电子对偏向F原子,使得N原子上的孤对电子难与Cu2+形成配合物 (5)12 ×1030 4.(2017年江苏省泰州中学高三上第二次月考)亚硝酸盐与钴(Ⅲ)形成的一种配合物[Co(NH3)5NO2]Cl2的制备流程如下: CoCl2·6H2O [Co(NH3)5Cl]Cl2 [Co(NH3)5NO2]Cl2 (1)Co基态核外价电子排布式为________。 (2)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中与Co3+形成配位键的配体为________(填化学式),1mol该配合物中含有σ键的数目为________。 (3)与NO 互为等电子体的化合物分子为________(写化学式)。 (4)NH3与H2O可以任意比例互溶,因为__________________。 (5)亚硝酸盐在水体中可转化为强致癌物亚硝胺,亚硝胺NDMA的结构简式如图所示,该分子中N原子的杂化类型是______________。 NDMA结构简式 解析: 本题考查核外电子排布、配位化合物、等电子体和杂化类型等知识。 (1)Co是27号元素,Co原子核外有27个电子,3d能级上有7个电子,4s能级上有2个电子,所以其价电子排布式为3d74s2。 (2)配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中括号内为配合物的内界,此配合物中配体为NH3和Cl-,所以配位数为6,括号内为共价键,共价键数为6+3×5=21,括号外为离子键,1mol该配合物中含有σ键的数目为21×6.02×1023。 (3)原子数相同,电子总数相同的分子互称为等电子体,则与NO 互为等电子体的化合物分子为SO2。 (4)NH3和H2O都是极性分子,且NH3与H2O之间可以形成氢键,所以NH3与H2O可以任意比例互溶。 (5)根据亚硝胺NDMA的结构简式可知,一个N原子有3个σ键和一个孤对电子,杂化类型为sp3杂化,另一个N原子有2个σ键和一个孤对电子,杂化类型为sp2杂化。 答案: (1)3d74s2 (2)NH3和Cl- 21×6.02×1023 (3)SO2 (4)NH3和H2O都是极性分子,且NH3与H2O之间可以形成氢键 (5)sp2和sp3 5.(2017年广东省高三下期中)氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料,掺入少量Ti的NaAlH4在150℃时释氢,在170℃、15.2MPa条件下又重复吸氢。 NaAlH4可由AlCl3和NaH在适当条件下合成。 NaAlH4的晶胞结构如图所示。 (1)基态Ti原子的价电子轨道表示式为________。 (2)NaH的熔点为800℃,不溶于有机溶剂,则NaH属于________晶体,其电子式为________。 (3)AlCl3在178℃时升华,其蒸气的相对分子质量约为267,蒸气分子的结构式为________(标明配位键)。 (4)AlH 中,Al的轨道杂化方式为________;列举与AlH 空间构型相同的两种离子: ________(填化学式)。 (5)NaAlH4晶体中,与Na+紧邻且等距的AlH 有________个;NaAlH4晶体的密度为________g/cm3(用含a的代数式表示)。 (6)NaAlH4的释氢机理为: 每3个AlH 中,有2个分别释放出3个H原子和1个Al原子,同时与该Al原子最近的Na原子转移到被释放的Al原子留下的空位,形成新的结构。 这种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为__________________。 解析: 本题考查分子中原子的杂化及空间构型、价层电子对互斥理论等知识点。 (1)Ti原子核外电子数为22,价电子排布式为3d24s2,价电子排布图为 (2)NaH的熔点为800℃,不溶于有机溶剂,应属于离子晶体,由钠离子与氢负离子构成,电子式为Na+[ H]-; (3)氯化铝在178℃时升华,熔沸点较低,属于分子晶体,蒸气的相对分子质量约为267,蒸气分子的分子式为Al2Cl6,铝原子最外层电子只有3个电子,形成3个共价键,每个铝原子和四个氯原子形成共价键,且其中一个共用电子对是氯原子提供形成的配位键,结构式如图 ; (4)AlH 中Al的轨道杂化数目为4+ =4,Al采取sp3杂化,为正四面体构型,与AlH 空间构型相同的两种离子为NH 、SO 等; (5)根据均摊法可知,晶胞中AlH 数目为1+8× +4× =4,Na+数目为6× +4× =4,则二者配位数为1∶1,以体心的AlH 研究,与之紧邻且等距的Na+位于晶胞棱之间、晶胞中上面立方体左右侧面面心、晶胞中下面立方体前后面的面心,与AlH 紧邻且等距的Na+有8个,则与Na+紧邻且等距的AlH 有8个;晶胞质量为4× g,晶胞密度为4× g÷[(a×10-7cm)2×2a×10-7cm]= g·cm-3; (6)NaAlH4的释氢机理为: 每3个AlH 中,有2个分别释放出3个H原子和1个Al原子,同时与该Al原子最近的Na原子转移到被释放的Al原子留下的空位,根据原子守恒可知: 3NaAlH4→Na3AlH6+2Al+3H2↑,反应方程式为: 3NaAlH4===Na3AlH6+2Al+3H2↑。 答案: (1) (2)离子 Na+[ H]- (3) (4)sp3 NH 、SO (5)8 (6)3NaAlH4===Na3AlH6+2Al+3H2↑
- 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:
- 届二轮复习 物质结构与性质 专题卷全国通用 二轮 复习 物质 结构 性质 专题 全国 通用