2017届高三化学第01期好题速递分项解析汇编专题15物质结构含解析2017021927.doc

专题15 物质结构1【2016届天津市河西区一模】（14分)有甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素，原子序数依次增大，其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。它们形成的物质间的转化关系如下图所示。常温下用惰性电极电解（有阳离子交换膜）1L l mol/L的A溶液。请按要求回答下列问题：（1）己元素与丙元素同主族，比丙原子多2个电子层，则己的原予序数为_；推测相同条件下丙、己单质分别与水反应剧烈程度的依据是_。（2）甲、乙、戊按原予个数比1：1：1形成的化合物Y具有漂白性，其电子式为_。（3）上图转化关系中不属于氧化还原反应的有（填编号）_。（4）接通右图电路片刻后，向烧杯中滴加一种试剂即可检验铁电极被腐蚀，此反应的离子方程式为_。（5）当反应电解一段时间后测得D溶液pH=12（常温下，假设气体完全逸出，取出交换膜后溶液充分混匀，忽略溶液体积变化），此时共转移电子数目约为_；反应的离子方程式为_。（6）若上图中各步反应均为恰好完全转化，则混合物X中含有的物质（陈水外）有_。【答案】(14分)(1) 37（2分）；依据同主族元素的金属性随核电荷数的增加而增强，推测己单质与水反应较丙更剧烈（1分，合理给分）(2) （2分）；（3）（1分）；（4）3Fe2+2Fe(CN)63- =Fe3Fe(CN)62(2分)；（5） 6.02l021 (2分)； 2A1+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 (2分)； (6) NaCl、Al(OH)3（2分）【解析】.考点：考查元素及化合物的推断、化学方程式和离子方程式的书写、电解反应原理的应用的知识。2.【2016届湖南六校联考】【化学选修3：物质结构与性质】（15分）（1）已知X、Y、Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下：电离能/kJmol-1I1I2I3I4X5781817274511578Y7381451773310540Z496456269129543则X、Y、Z三种元素中原子半径最小的是 _ （填元素符号），三种元素中有两种元素的最高价氧化物对应的水化物能相互反应，写出反应的离子方程式： 。（2）A、B、C、D是周期表中前10号元素，它们的原子半径依次减小。D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子M、N、W，且在M、N、W分子中，A、B、C 三原子都采取sp3杂化。N是一种易液化的气体，请简述其易液化的原因 。W分子的VSEPR模型的空间构型为 。写出AB-离子的电子式： 。（3）E、F、G三元素的原子序数依次增大，三原子的核外的最外层电子排布均为4s1。E、F、G三元素的元素符号分别为 、 、 。F元素在其化合物中最高化合价为 。G2+离子的核外电子排布式为_。G2+和N分子形成的配离子的结构式为 。【答案】（除标注外，每空1分，共15分）（1）Al Al(OH)3+OH-=AlO3-+2H2O(2分)；（2） 氨分子间存在氢键，分子间作用力大，因而易液化（2分）四面体形（答正四面体形不给分）； (2分)（3）K、Cr、Cu；+6；1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9 ； （2分）。【解析】 C、N原子形成三对共用电子对，碳原子再获得一个电子，从而形成CN-，其电子式是考点：考查元素周期表、元素周期律的应用、电子式、核外电子排布式、离子方程式的书写、物质的性质的应用的知识。.3.【2016届河南省八市重点4月模拟】【化学选修3：物质结构与性质】（15分）铁、钴、镍等金属及其化合物在工业上有重要用途。请回答：（1）基态Fe3+的M层电子排布式为 ； （2）配合物Fe(CO)n常温下为液态，推测其晶体属于 （填晶体类型）。写出两种与配体CO互为等电子体的离子 （填化学式）。（3） Co2+、Co3+ 都能形成配离子。用KCN处理含Co2+的盐溶液，生成的Co(CN)64-有强还原性，加热时能与水反应生成Co(CN)63-，该反应的离子方程式为 ；Co3+的另一种配合物Co(NH3)5BrSO4溶于水，加入BaCl2溶液无明显现象，该化合物在水中的电离方程式为 （4）自然界的镍矿中含有大量氧化镍，其晶体结构与NaCl相同，该晶体中Ni2的配位数为 ；实验室常利用丁二酮肟检验Ni2十，其结构如图，分子中键与键的数目比为 ，其中碳原子的杂化类型为 。（5）金属镍为面心立方最密堆积，密度为g/cm3，镍的原子半径是 (用字母表示）。【答案】（15分）（1）3s23p63d5 （1分） （2）分子晶体（1分）:CN-、C22- (2分)；（3）2Co(CN)64-+2H2O=2Co(CN)63-+H2+2OH-（2分）；Co(NH3)5BrSO4=Co(NH3)5SO4+Br-（2分）； （4）6（1分）；15:2（2分）；sp2和sp3（2分）；（5）（2分）。【解析】考点：考查有关物质结构的知识。4.【2016届唐山二模】化学选修3物质结构与性质（15分）自然界中存在大量的金属元素，其中钠、镁、铝、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用。（1）请写出Fe的基态原子核外电子排布式 。（2）金属A的原子只有3个电子层，其第一至第四电离能如下：电离能（KJ/mol）I1I2I3I4A93218211539021771则A原子的价电子排布式为 。（3）合成氨工业中，原料气（N2、H2及少量CO、NH3的混合气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜（I）溶液来吸收原料气体中的CO(Ac-代表CH3COO-)，其反应是：Cu(NH3)2Ac+CO+NH3 Cu(NH3)3COAc醋酸羰基三安合铜（I） H0C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 配合物Cu(NH3)3COAc中心原子的配位数为 在一定条件下NH3与CO2能合成尿素CO(NH2)2，尿素中C原子和N原子轨道的杂化类型分别为 ；1mol尿素分子中，键的数目为 NA。（4）NaCl和MgO都属于离子化合物，NaCl的熔点为801.3，MgO的熔点高达2800。造成两种晶体熔点差距的主要原因是 。（5）（NH4）2SO4、NH4NO3等颗粒物及扬尘等易引起雾霾。其中NH4+的空间构型是 （用文字描述），与NO3-互为等电子体的分子是 。（填化学式）（6）铜的化合物种类很多，右图是氯化亚铜的晶胞结构，已知晶胞的棱长为a cm，则氢化亚铜密度的计算式为= g/cm3.(用NA表示阿佛加德罗常数)【答案】（15分）（除标注外其余每空2分）（1）Ar3d64s2 （1分）；（2）3s2（1分）（3）COSAl（2分） sp2 （2分） H2O （2分）Fe2Al(或AlFe2) （2分）3Ba2+3SO2+2H2O+2NO3- =3BaSO4+2NO+4H+（2分）【解析】子数在同周期是最多的，外围电子排布式为3d54s1，为铬。a为氮元素，在第二周期A族；铬的基态电子排布为3d54s1。同周期随着原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上而下，元素的第一电离能减小，所以原子的第一电离能由大到校的顺序为OSAl。ab形成的离子W呈平面三角形，中心原子杂化轨道数目为3，其中心原子的杂化类型为sp2；由于非金属性氧大于氮元素，氧大于硫，所以氢化物中水最稳定。晶胞中铝原子数目81/8+61/2=4，晶胞中铁原子数目为8，则该合金的化学式为Fe2Al(或AlFe2)。ab形成的离子W呈平面三角形，则W为NO3-，b、d组成的极性分子为二氧化硫，二氧化硫通入含少量硝酸根离子的氯化钡溶液中，有一氧化氮气体生成，发生反应的离子方程式为：3Ba2+3SO2+2H2O+2NO3- =3BaSO4+2NO+4H+。考点： 位置结构性质的相互关系应用，晶胞的计算8【2016届南通三调】物质结构与性质元素X位于第四周期，其基态原子有4个未成对电子。Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，元素Z基态原子的3p轨道上有4个电子。（1） Y与Z可形成多种化合物。 元素Y与Z中电负性较大的是_(用元素符号描述)。 离子ZY的空间构型为_(用文字描述)。 写出一种与ZY2互为等电子体的氧化物分子的化学式：_。（2） Y的氢化物(H2Y)在乙醇中的溶解度大于H2Z，其原因是_。（3） 含X2的溶液与KCN、氨水反应可得到化合物K3X(CN)5(NH3)。 基态X2的电子排布式是_。 1 mol配合物K3X(CN)5(NH3)中含键的数目为_。（4） 右图为X与Z所形成的一种化合物的基本结构单元，推测该化合物的化学式为_。【答案】（1） O三角锥形S2O或SeO2（2） H2O分子与乙醇分子间可形成氢键，而H2S不能（3） Ar3d6或1s22s22p63s23p63d6 14 mol （4） Fe3S8(除第（3）题每空1分外，每空2分，共12分)【解析】考点：原子结构和元素周期律的关系9【2016届天津河东区二模】（14分）下表给出五种短周期元素的相关信息。元素相关信息A常温、常压下，其单质是最轻的气体，它将成为备受青睐的清洁燃料B工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障C植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，某些氧化物会造成光化学污染D室温下其单质为淡黄色粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰E常温下其单质为黄绿色气体，其单质水溶液有漂白、杀菌作用请按要求回答下列问题：（1）D元素核外电子排布 ； （2）A、B两元素形成的含有非极性键的化合物的结构式 ；A、B两元素形成的具有相同电子数的离子有（填化学式）：_、_。（3）C与A形成的某一化合物能和C与B形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比皆为12)一起用作火箭助推剂，两者发生反应生成无毒物质，写出上述化学反应方程式：。(4)一定条件下，在水溶液中1 mol E、EO(x1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如右图所示。n是 (填离子符号)。离子反应yxm的热化学方程式为 。（5）Na2DB3水溶液中各离子浓度的大小顺序是 （填离子符号）。【答案】（14分） （1） （1分） (2)H-O-O-H（2分）；OH（2分）、H3O+（2分）（3）2N2H4+N2O4=3N2+4H2O（2分）（4）ClO4（1分） ； 3ClO(aq) = 2Cl(aq) +ClO3(aq) H117 kJmol-1（2分）（5）Na+SO32-OH-HSO3-H+（2分）【解析】考点：位置结构性质的相互关系应用10【2016届厦门一模】化学选修3：物质结构与性质（15分）NO2+和NO2都是常见的配位体，易与金属结合生成配合物。（1）基态氧原子核外未成对电子数有_个，基态氮原子的核外电子轨道示意图为_。（2）NO2+和NO2-中氮原子的杂化轨道类型分别为_。（3）为消除雾霾利用金属氧化物吸收氮的氧化物，MgO、BaO、CaO、SrO吸收氮的氧化物能力由强到弱的顺序为_。（4）下表为含氧酸根XO4n-的键长数据：PO43-的空间构型为_。X-O之间的实测键长与理论键长有差异，其原因可能为X-O之间形成了多重键：首先是X原子的_轨道与O原子的2p轨道形成_键；其次是X原子的_轨道与O原子的2p轨道形成_键。（5）铁有、两种晶体，如右图所示。两种晶体中距离最近的铁原子间距相同。 -Fe中铁原子的配位数为_，-Fe和-Fe的密度之比为_。【答案】（1）2，。（2）sp1，sp2。（3）BaO SrOCaO MgO 。（4）正四面体形；sp3杂化轨道；3d轨道；。（5）8，3/8。【解析】（5） Fe晶胞为体心立方堆积，铁原子的配位数为8，两种晶体中距离最近的铁原子间距相同，设为x，则-Fe晶胞的棱长为2x/3，晶胞的密度为112/NA(2x/3)3，-Fe晶胞的棱长为x，晶胞的密度为224/NA(x)3,二者的密度之比为3/8。考点：考查物质结构与性质，涉及晶体结构，原子结构和分子结构。11【2016届遂宁二诊】（14分）已知A、B、C、D四种短周期元素的核电荷数依次增大。A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，C原子的L能层中有两对成对电子，C、D同主族。 E、F是第四周期元素，且E位于周期表中ds区， F原子核外有33种不同运动状态的电子。根据以上信息用相应的元素符号填空：（1）E+核外电子排布式为 ，FC43离子的空间构型为 ，与其互为等电子体的一种有机分子为 (填化学式)。 （2）B元素所在周期第一电离能最大的元素是 (填元素符号)。 （3）D所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是 (填化学式)；能导电的A单质与B、D、E的单质形成的晶体相比较，熔点由高到低的排列顺序是 (填化学式)。 （4）已知EDC4溶液中滴入氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)即可得到配合物A。其结构如图所示： 配合物A中碳原子的轨道杂化类型为 。 1 mol氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)含有键的数目为 。 （5）化合物F2C3常用于标定未知浓度的酸性KMnO4溶液，反应生成F的最高价含氧酸，该反应的离子方程式是 。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10 (2分)；正四面体 (1分)；CCl4 (1分) （2）Ne (1分)（3）HClO4 (1分)； CCuSN2 (2分)（4） SP2，SP3 (各1分，共2分) 8NA或86.021023 (2分)（5）5As2O3 + 4MnO4- + 9H2O + 12H+ = 10H3AsO4 + 4Mn2+ (2分) 【解析】考点：考查物质结构与性质，涉及元素推断，原子结构和分子结构等。12【2016届江西省八所重点盟校模拟】【化学选修物质结构与性质】（15分）钛被称为继铁、铝之后的第三金属，制备金属钛的一种流程如下：回答下列问题：（1）基态钛原子的价电子排布图为 ，其原子核