届高考化学一轮复习分子结构与性质作业 1.docx
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届高考化学一轮复习分子结构与性质作业1
一、单选题
1.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.28g晶体硅中含有Si—Si键的个数为2NA
B.12g石墨晶体中含有C—C键的个数为3NA
C.31g白磷中含有P—P键的个数为NA
D.SiO2晶体中1molSi可与O形成2NA个共价键(Si—O键)
2.下面的排序不正确的是
A.晶体的熔点:
>
B.晶格能的大小:
Al2O3>MgCl2>NaCl
C.共价键的键长:
F-F>C-Cl>C-S>Si-O
D.硬度由大到小:
金刚石>氮化硅>晶体硅
3.下列叙述中正确的是
A.CS2为V形的极性分子,形成分子晶体
B.CH3CH2OH分子中含有手性碳原子
C.由于水分子间能形成氢键,所以H2O比H2S稳定
D.SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化,SiF4分子呈空间正四面体,SO32-呈三角锥形
4.下列分子或离子中,能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是( )
①H2O ②NH3 ③F- ④CN- ⑤CO
A.①②B.①②③C.①②④D.①②③④⑤
5.若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对,运用价层电子对互斥理论,下列说法正确的是()
A.若n=2,则分子的空间构型为V形
B.若n=3,则分子的空间构型为三角锥型
C.若n=4,则分子的空间构型为正四面体型
D.以上说法都不正确
6.下列物质中含有共价键的是
A.MgBr2B.KIC.Na2OD.CCl4
7.下列实验事实可以用共价键键能解释的是
A.氯化氢的沸点低于溴化氢B.金刚石熔点高于晶体硅
C.氦气的化学性质稳定D.甲烷是正四面体型分子
8.下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是
A.C2H4B.H2SC.Cl2D.NH3
9.短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大,它们的原子序数之和为20,且Y2-与Z+核外电子层的结构相同。
下列化合物中同时存在极性和非极性共价键的是
A.Z2YB.X2Y2C.Z2Y2D.ZYX
二、综合题
10.周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大,a和b是组成物质种类最多的元素,c是地壳中含量最多的元素,d与b同族,e2+离子的3d轨道中有9个电子。
回答下列问题:
(1)c、d两种元素形成的化合物统称硅石,可通过______________方法区分其结晶形和无定形的两种存在形态,c的电子排布图为_______________________。
(2)A和B是生活中两种常见的有机物,A能与CaCO3反应,可用于厨房除水垢;B分子中的碳原子数目与A中相同,可与钠反应放出气体。
A中存在的化学键类型是______;
A.离子键B.共价键C.金属键D.氢键
B分子中碳原子的轨道杂化类型是____。
(3)用“>”或“<”填空:
第一电离能
熔点
b___d
dc2晶体___d晶体
(4)c与e两种元素可形成一种半导体材料,化学式为e2c,在其立方晶胞内部有四个c原子,其余c原子位于面心和顶点,则该晶胞中有____个e原子,e元素位于元素周期表的_______区。
(5)向e2+硫酸盐的水溶液中加入过量的氨水,可得到深蓝色透明溶液,写出该配离子的化学式______________。
(6)e单质为面心立方晶体,其晶胞棱长为anm,则e单质的密度为__________g·cm-3,其空间利用率为________。
11.铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)基态Fe3+第M层的电子排布式为_______________________。
(2)实验室用KSCN溶液、苯酚(
)检验Fe3+。
N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为___________________(用元素符号表示),苯酚中碳原子的杂化轨道类型为____________。
(3)FeSO4常作补铁剂,SO42-的立体构型是_______________。
(4)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。
1molFe(CO)5分子中含_______molσ键,与CO互为等电子体的离子是________(填化学式,写一种)。
(5)氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。
该晶体中铁、氮的微粒个数之比为________。
(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。
已知:
氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。
在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_________;Fe2+与O2-的最短核间距为_____________pm。
12.已知A,B,C,D,E、F六种元素的原子序数依次增大,其中A元素的原子半径在短周期元素中最小;B原子核外电子有6种不同的运动状态;D原子L层上有2对成对电子。
E元素在地壳中含量居第二位,F与E位于同一周期,且是该周期元素中电负性最大的元素。
根据以上信息回答下列问题:
(1)E元素可分别与D元素、F元素形成两种常见化合物,这两种化合物的熔沸点高低顺序为____________(用化学式表示),原因是_____________________。
(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高,其原因是____________。
(3)1molB2A2分子中含σ键的数目是____________。
(4)图(Ⅰ)是B元素的单质晶体的一个晶胞,该晶胞中含有_____个原子,该晶体类型为________。
(5)E单质存在与金刚石结构类似的晶体,晶体中原子之间以_________相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献______个原子。
(6)BD2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图(Ⅱ)所示。
该晶体的类型属于_______(填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体,该晶体中B原子轨道的杂化类型为__________。
13.镧系为元素周期表中第ⅢB族、原子序数为57至71的元素。
(1)镝(Dy)的基态原子电子排布式为[Xe]4f106s2,画出镝(Dy)原子外围电子排布图:
_____。
(2)高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+,基态时Cu3+的电子排布式为_______________。
(3)观察下面四种镧系元素的电离能数据,判断最有可能显示+3价的元素是_______(填元素名称)。
几种镧系元素的电离能(单位:
kJ·mol-1)
元素
I1
I2
I3
I4
Yb(镱)
604
1217
4494
5014
Lu(镥)
532
1390
4111
4987
La(镧)
538
1067
1850
5419
Ce(铈)
527
1047
1949
3547
(4)元素铈(Ce)可以形成配合物(NH4)2[Ce(NO3)6]。
①组成配合物的四种元素,电负性由大到小的顺序为_______________(用元素符号表示)。
②元素Al也有类似成键情况,气态氯化铝分子表示为(AlCl3)2,分子中Al原子杂化方式为________,分子中所含化学键类型有______________(填字母)。
a.离子键b.极性键C.非极性键d.配位键
(5)PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似,晶胞中镨原子位于面心和顶点,则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有______个氧原子;已知晶胞参数为apm,密度为ρg·cm-3,NA=________(用含a、ρ的代数式表示)。
14.[物质结构与性质]
根据物质结构有关性质和特点,回答下列问题:
(1)Ti基态原子核外电子排布式为__________,基态铝原子核外电子云形状有_______(填形状名称)
(2)丙烯腈(CH2=CH-CN)分子中σ键和π键的个数比为_______,分子中碳原子轨道的杂化类型是________。
(3)写出与NH4+互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式________、_______。
(4)钛存在两种同素异构体,α-Ti为六方最密堆积,β-Ti为体心立方堆积,鉴别两种钛晶体可以用_______法,由α-Ti转变为β-Ti晶体体积_________(填“膨胀”或“收缩”)。
(5)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_________形象化描述。
(6)Cu与O元素形成的某种化合物的晶胞结构如图所示,晶胞中氧原子的配位数为_________,若阿伏加德罗常数为NA,晶胞的边长为apm,该晶体的密度为_________g·cm-3
15.[化学——选修3:
物质结构与性质]硼及其化合物用途非常广泛,回答下列问题。
(1)下列B原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为________、________(填标号)
(2)H3BO3是一元弱酸,可用作医用消毒剂其水溶液呈酸性的原理为:
则1mol硼酸分子中含有的共用电子对数为________个。
(3)BF3可用于制造火箭的高能燃料,其分子的空间构型是________________,硼原子杂化方式是________________;BF3能与乙醚发生反应:
(C2H5)2O+BF3→BF3·O(C2H5)2,该反应能发生,其原因是________________________________。
(4)硼的一种化合物结构简式为O=B—CH=C=CH2,该分子中含________个σ键。
(5)下图中图(a)为类似石墨的六方BN,图(b)为立方BN。
①六方BN具有良好的润滑性,是因为________________________;六方BN不能像石墨一样具有导电性,其原因是________________________。
②已知立方BN的晶胞参数为0.3615nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则立方BN的密度为________________g·cm-3(列出计算式)。
16.世上万物,神奇可测。
其性质与变化是物质的组成与结构发生了变化的结果。
回答下列问题。
(1)根据杂化轨道理论判断,下列分子的空间构型是V形的是_________ (填字母)。
A.BeCl2 B.H2O C.HCHO D.CS2
(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既位于同一周期又位于同一族,且T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+能与NH3形成配位数为4的配合物[Cu(NH3)4]SO4
①铜元素在周期表中的位置是________________,[Cu(NH3)4]SO4中,N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________________。
②[Cu(NH3)4]SO4中,存在的化学键的类型有_______ (填字母)。
A.离子键 B.金属键 C.配位键 D.非极性键 E.极性键
③NH3中N原子的杂化轨道类型是________,写出一种与SO42- 互为等电子体的分子的化学式:
__________。
④[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个C1-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为___________________。
(4)氧与铜形成的某种离子晶体的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为_________。
若该晶体的密度为ρg·cm-3,则该晶体内铜离子与氧离子间的最近距离为_____________(用含ρ的代数式表示,其中阿伏加德罗常数用NA表示)cm。
17.2018年3月南开大学教授叶萌春及其团队借助廉价金属镍和苯基硼酸共催化的烯基化反应,首次实现烯丙醇高效、绿色合成重大突破。
成果也在最新一期《德国应用化学》上发表。
丙烯醇的结构简式为CH2=CH-CH2OH。
请回答下列问题:
(1)基态镍原子的价电子排布式为___________________。
(2)1molCH2=CH-CH2OH含____molσ键,烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为____。
(3)丙醛(CHCH2CHO)的沸点为49℃,丙烯醇(CH2=CHCH2OH)的沸点为91℃,二者相对分子质量相等,沸点相差较大的主要原因是_______________________________。
(4)羰基镍[Ni(CO)4)用于制备高纯度镍粉,它的熔点为-25℃,沸点为43℃。
羰基镍晶体类型是_________。
(5)Ni2+能形成多种配离子,如[Ni(NH3)6]2+、[Ni(CN)2]2-和[Ni(SCN)2]-等。
NH3的空间构型是_____________。
(6)NiO与NaCl的晶胞结构相似,如图所示,阴离子采取面心立方堆积,阳离子填充在位于阴离子构成的空隙中。
①氧化镍晶胞中原子坐标参数:
A(0,0,0)、B(1,1,0),则C原子坐标参数为____________。
②已知:
氧化镍晶胞密度为dg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值,则Ni2+半径为__________nm(用代数式表示)。
18.
(1)在配合物Fe(SCN)2+中,提供空轨道接受孤对电子的微粒是__,画出配合物离子[Cu(NH3)4]2+中的配位键__.
(2)根据VSEPR模型,H3O+的分子立体结构为__,BCl3的立体结构为__.
(3)按要求写出由第二周期元素为中心原子,通过sp3杂化形成中性分子的化学式(各写一种)
正四面体分子__,三角锥形分子__,V形分子______。
19.X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期元素,这五种元素的相关信息如下:
元素
相关信息
X
其中一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代
Y
原子核外电子有7种不同的运动状态
Z
地壳中含量最高的元素
W
价电子排布式为(n+1)sn(n+1)pn+2
R
基态原子最外能层只有一个电子,其他能层均已充满电子
(1)基态R原子的电子排布式为______________________________________。
(2)Y2分子中σ键和π键的数目比为________________。
(3)X、Y、Z三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________(用元素符号表示),元素Y的简单气态氢化物的沸点比元素X的简单气态氢化物沸点高的主要原因是_____________。
(4)元素Z、W组成的微粒WZ42-的空间构型是______,其中W原子的杂化轨道类型为________。
(5)已知Z、R能形成一种化合物,其晶胞结构如图所示,该化合物的化学式为________;若相邻的Z原子和R原子间的距离为acm,设阿伏加德常数的值为NA,则该晶体的密度为__________g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
20.铜及其合金是人类最早使用的金属材料。
(1)基态铜原子的电子排布式为___________________。
(2)图1是Cu2O 的晶胞,Cu 原子配位数为_________________。
(3)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可表示如图2。
①SO42-中S原子的杂化类型为________________,写出一个与SO42-互为等电子体的分子的化学式____________________。
②胆矾的化学式用配合物的形式可表示为_______________。
1mol 胆矾所含σ键的数目为:
______________。
参考答案
1.A
【解析】
A.28gSi晶体,有1mol原子Si,每个Si原子与4个Si原子以共价键相键连,两个Si原子形成一个共价键,因此平均每个Si原子形成2个共价键,28gSi晶体含有2molSi-Si共价键,即含有Si—Si键的个数为2NA,故A正确;
B.12g石墨的物质的量为1mol,在石墨晶体中一个碳原子形成3个C-C键,每个C-C键由2个碳原子构成,因此12g石墨中含有C-C键的物质的量为1mol×3×
=1.5mol,即C—C键个数为1.5NA,故B错误;
C.在一个白磷P4分子中含有6个P—P共价键,31g白磷的物质的量为:
=0.25mol,含有的P—P键数为0.25mol×6×NA=1.5NA,故C错误;
D. 1molSiO2中含1mol的Si原子和2mol的O原子,每个氧原子形成两个Si-O键,因此Si-O有2×2×NA=4NA,故D错误;
故选A。
2.C
【解析】
A.邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,对位羟基苯甲酸形成分子间氢键。
分子间氢键熔沸点大于分子内氢键沸点,故A正确;
B.离子半径Al3+ C.Cl原子半径小于S原子半径,所以键长C-Cl D.金刚石中存在C—C共价键,氮化硅中存在Si—N共价键,晶体硅中存在Si—Si共价键,其中键长C—C 故选C。 3、其它原子的诱导效应: 引入吸电子的原子或原子团,会使化学键变短;引入供电子原子或原子团,会使化学键变长。 很次要的因素。 3.D 【解析】 A.依据价层电子对互斥理论可知CS2为直线形的非极性分子,故A错误; B.CH3CH2OH分子中一个C原子链接四个基团其中三个相同,另外一个C原子连接的基团中有两个完全相同,所以CH3CH2OH分子中没有手性碳原子,故B错误; C.氢键是分子间用力,决定物质的物理性质,而氧元素的非金属性强于硫,所以H2O比H2S稳定,故C错误; D.SiF4和SO32-的中心原子价层电子对个数都是4,但SiF4中Si原子不含孤电子对、SO32-中S原子含有一个孤电子对,所以SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化,SiF4分子呈空间正四面体,SO32-呈三角锥形,故D正确。 故选D。 4.D 【解析】 根据各微粒中各原子的成键情况,写出几种微粒的电子式,得出这几种微粒的路易斯结构式分别为: ,根据此可知,这几种微粒都能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键, 故选D。 5.C 【解析】 根据价层电子对互斥理论知,若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子,A、若n=2,则分子的立体构型为直线形,故A错误;B、若n=3,则分子的立体构型为平面三角形,故B错误;C、若n=4,则分子的立体构型为正四面体形,故C正确;D错误; 故选: C。 6.D 【解析】 A.溴化镁中镁离子和溴离子之间只存在离子键,选项A错误; B.碘化钾中钾离子和碘离子之间只存在离子键,选项B错误; C.氧化钠中钠离子和氧离子之间存在离子键,选项C错误; D.四氯化碳中氯原子和碳原子之间只存在共价键,选项D正确; 答案选D。 7.B 【解析】 A.不形成氢键的 ,结构和组成相似的,相对分子质量越大 ,分子间作用力越强 ,沸点就越高,故A错误; B.金刚石和晶体硅都是原子晶体,熔沸点高低与共价键强弱有关系,故B正确; C.稀有气体原子的电子排布为稳定结构,不容易得失电子,所以化学性质稳定,故C错误; D.sp3杂化使甲烷分子各键能键长趋于相等,故而成为正四面体结构,故D错误; 故选B。 8.A 【解析】 A.乙烯中C-H是极性键,为平面结构,属于非极性分子,故A正确, B.H2S为V型结构,含有极性键,正负电荷的重心不重合,为极性分子,故B错误; C.Cl2为直线型结构,含有非极性键,正负电荷的重心重合,为非极性分子,故C错误; D.NH3为三角锥形结构,含有极性键,正负电荷的重心不重合,为极性分子,故D错误; 故选A。 9.B 【解析】 Y2-与Z+核外电子层的结构相同,因此Y是第ⅥA,Z是第IA。 又因为短周期元素X、Y、Z所在的周期数依次增大,即它们分别属于第一周期、第二周期和第三周期,则Y是O,Z是Na。 由于它们的原子序数之和为20,所以X是H。 A是氧化钠只含有离子键。 B是过氧化氢,同时存在极性和非极性共价键。 C是过氧化钠,含有离子键和非极性键。 D是氢氧化钠,含有离子键和极性键,所以答案是B。 10.X-射线衍射实验 Bsp3>>16ds[Cu(NH3)4]2+ 74% 【解析】 (1)c、d分别是O和Si元素,他们形成的硅石,可通过X-射线衍射实验方法区分其结晶形和无定形的两种存在形态,O原子的电子排布图为 ; 故答案为: X-射线衍射实验, ; (2)A能与CaCO3反应,可用于厨房除水垢,即A是乙酸,B分子中的碳原子数目与A中相同,可与钠反应放出气体,即B是乙醇,乙酸中存在的化学键类型是共价键;乙醇分子中的C原子的杂化类型是sp3杂化; 故答案选,sp3; (3)b是碳元素,d是硅元素,同一主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,所以第一电离能: C>Si,SiO2中存在Si—O共价键,Si晶体中存在Si—Si共价键,其中Si—O共价键键长比Si—Si共价键键长短,键长越短,键能越大,熔点就越高,所以SiO2晶体的熔点高于Si晶体; 故答案为: >,>; (4)在其立方晶胞内部有四个c原子,其余c原子位于面心和顶点,即每个晶胞中含有8× +6× +4=8个O原子,根据化学式Cu2O,可知,该晶胞中含有16个Cu原子,Cu元素是29号元素,即位于元素周期表中的ds区; 故答案为: 16,ds; (5)向e2+硫酸盐的水溶液中加入过量的氨水,即得到蓝色的Cu(NH3)4SO4,该配离子的化学式为: [Cu(NH3)4]2+; 故答案为: [Cu(NH3)4]2+; (6)e即Cu单质为面心立方晶体,即原子位于顶点和面心,所以这个晶胞中含有Cu原子8× +6× =4个,晶胞边长a=anm=a×10-5cm,晶胞体积=(a×10-5cm)3,密度= = = g·cm-3;它的空间利用率为: =74%; 故答案为: ,74%。 11.3s23p63d5N>O>Ssp2杂化正四面体形10CN-3∶112 ×1010 【解析】 (1)Fe原子核外有26个电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子失去4s能级2个电子,和3d能级1个电子形成Fe3+,Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5 ,则M层电子排布式为: 3s23p63d5; 故答案为: 3s23p63d5; (2)根据同周期同主族元素性质递变规律判断,由于同一周期由左向右元素原子的第一电离能呈递增趋势,但氮原子2p轨道为半充满状态,第一电离能比相邻的元素都大,又由于同主族由上到下元素原子的第一电离能逐渐减小,N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N>O>S;苯环中的C原子处于同一平面,所以苯酚中碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化; 故答案为: N>O>S,sp2杂化; (3)SO42-中S原子价层电子对=4+ (6+2-4×2)=4,且不含孤电子对,所以其立体构型是正四面体,硫原子采取sp3杂化; 故答案为: 正四面体; (4)Fe和CO形成配位键,成键原子间只能形成一个σ键,因此1mo
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