（江苏专用）高考化学二轮复习 考前三个月 21题逐题特训 第21题 A 物质结构与性质.doc

第21题选考题a.物质结构与性质命题人的忠告1.熟练书写常见的4种金属及其离子的核外电子排布式：cr、fe、cu、zn。2.掌握同周期元素第一电离能比较：同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但aaa，aaa。3.牢记3种分子的杂化方式和空间构型：ch4：sp3杂化，正四面体；nh3：sp3杂化，三角锥形；h2o：sp3杂化，v形。4.学会键与键的判断方法：单键均为键；双键、三键中含有1个键，其余为键。5.掌握有关晶体计算的常用方法：运用分摊法正确确定晶胞中所含原子的个数。典例剖析钒(v)、砷(as)、镍(ni)均为第四周期元素，钒位于b族，砷位于a族，镍位于族。请回答下列相关问题。(1)基态钒原子的电子排布式为_，钒有2、3、4、5等几种化合价，这几种价态中，最稳定的是_价。(2)砷与氯气反应可得到ascl3、ascl5两种氯化物。其中属于非极性分子的是_，ascl3分子的中心原子杂化类型是_，分子的空间构型是_。(3)高纯度砷可用于生产具有半导体“贵族”之称的新型半导体材料gaas，镓(ga)为第四周期a族元素，ga与as相比，第一电离能较大的是_。(4)镍和镧形成的一种合金具有储氢功能，该合金储氢后的晶胞如下图所示：镍和镧形成的这种合金的化学式是_，1 mol 镧形成的该合金能储存_mol氢气。解析(1)基态钒原子的电子排布式为ar3d34s2，当原子价层电子全部失去时，形成的离子最外层达到稳定的电子层结构，故5价最稳定。(2)ascl5分子中砷的价电子均成键，故它是非极性分子；ascl3分子中的价层电子对数为4，其中孤电子对数为1，因此砷原子为sp3杂化，分子的空间构型为三角锥形。(4)由晶胞结构知，8个la全在晶胞顶点，故一个晶胞中la个数为81,8个ni在晶胞面上，1个ni在晶胞内，故一个晶胞中ni个数为815，因此该合金化学式为lani5；8个h2在晶胞棱上，2个h2在晶胞面上，故一个晶胞中h2个数为823，因此1 mol la形成的该合金能储存3 mol氢气。答案(1)ar3d34s2(或1s22s22p63s23p63d34s2)5(2)ascl5sp3三角锥形(3)as(或砷)(4)lani53挑战满分(限时35分钟)1.元素周期表中，金属和非金属分界线附近的元素性质特殊，其单质及化合物应用广泛，成为科学研究的热点。(1)锗(ge)可以作半导体材料，写出基态锗原子的电子排布式_。(2)环硼氮六烷的结构和物理性质与苯很相似，故称为无机苯，其结构如图。第一电离能介于b、n之间的第二周期元素有_种。无机苯分子中1个氮原子给有空轨道的硼原子提供1个孤电子对，形成1个_键。硼、氮原子的杂化方式是_。(3)硅烷的通式为sinh2n2，随着硅原子数增多，硅烷的沸点逐渐升高，其主要原因是_。最简单的硅烷是sih4，其中的氢元素显1价，其原因为_。(4)根据价层电子对互斥理论(vsepr)推测：ascl3的vsepr模型名称：_；aso的立体构型：_。(5)钋(po)是一种放射性金属，它的晶胞堆积模型为简单立方堆积，钋的摩尔质量为209 gmol1，晶胞的密度为 gcm3，则它晶胞的边长a为_ pm。(na表示阿伏加德罗常数，用代数式表示晶胞边长)2.(1)c、n、o三种元素第一电离能从大到小的顺序是_。(2)肼(n2h4)分子可视为nh3分子中的一个氢原子被nh2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。nh3分子的空间构型是_；与n2h4分子属于等电子体的是_(写出一种即可)。(3)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：ni原子的核外电子排布式为_；nio、feo的晶体结构类型均与氯化钠的相同，ni2和fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点nio_feo(填“”)；nio晶胞中ni和o的配位数分别为_、_。(4)元素金(au)处于周期表中的第六周期，与cu同族，其价电子排布与cu相似，au原子的价电子排布式为_；一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中cu原子处于面心位置，au原子处于顶点位置，则该合金中cu原子与au原子个数之比为_；该晶体中，原子之间的强相互作用是_；上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由cu原子与au原子构成的四面体空隙中。若将cu原子与au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与caf2晶胞(如图)的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_。3.(2015苏州高三模拟)元素周期表第四周期中共有18种元素，请回答下列有关问题。(1)金属钒(v)在材料科学上有重要作用，被称为“合金的维生素”，基态钒原子的价电子排布式为_，第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的。但ga的第一电离能却明显低于zn的，原因是_。(2)已知四溴化锗是电子工业中的一种常用试剂，其熔点为26.1 ，沸点为186 ，则gebr4晶体的类型为_，中心原子的杂化类型为_。(3)第四周期aa族的元素中，电负性由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。(4)如图甲所示为二维平面晶体示意图，所表示的物质化学式为ax3的是_(填“a”或“b”)。图乙为金属铜的晶胞，此晶胞立方体的边长为a pm，金属铜的密度为 gcm3，则阿伏加德罗常数可表示为_ mol1(用含a、的代数式表示)。4.金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。(1)金属镍能与co形成配合物ni(co)4，写出与co互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式_、_。(2)很多不饱和有机物在ni催化下可与h2发生加成反应。如ch2=ch2、hcch、hcho，其中碳原子采取sp2杂化的分子有_(填物质序号)，hcho分子的立体结构为_形。(3)丁二酮肟常用于检验ni2。在稀氨水中，丁二酮肟与ni2反应生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。该结构中，除共价键外还存在配位键和氢键，请在图中用箭头和“”表示出配位键和氢键。答案精析第21题选考题a.物质结构与性质挑战满分1.(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2或ar3d104s24p2(2)3配位sp2(3)相对分子质量增大，分子间作用力增大氢原子的电负性比硅原子电负性大(4)四面体形正四面体形(5) 1010解析(2)根据电离能的变化规律，具有半充满和全充满的电子构型元素的稳定性较高，所以第一电离能介于b、n之间的第二周期元素有be、c、o三种元素。无机苯类似苯结构，分子存在大键。由单方原子提供孤电子对与含空轨道的原子形成配位键。类比苯的结构可知，由硼氮原子形成平面六元环结构，所有原子共面，b、n都是sp2杂化。(3)硅烷相对分子质量随着硅原子数的增多而增大，硅烷分子间作用力增大，硅烷沸点升高；氢原子的电负性大，吸引电子能力比硅强。(4)三氯化砷分子中砷原子价电子有4对，其中3个成键电子对、1个孤电子对，vsepr模型包括孤电子对和成键电子对，vsepr模型为四面体形；aso中砷原子价电子对数为4(4)，4个电子对都是成键电子对，它的立体构型为正四面体形。(5)钋晶胞模型如图所示：1个晶胞含1个钋原子。1 cm11010 pm，m(po) g；，a3，a cm 1010 pm。2.(1)noc(2)三角锥形ch3oh(或其他合理答案)(3)1s22s22p63s23p63d84s2(或ar3d84s2)66(4)5d106s131金属键h8aucu33.(1)3d34s2zn的价电子层处于全充满状态，较稳定(2)分子晶体sp3(3)brseas(4)b1030解析(1)ga的基态原子价电子排布式为4s24p1，锌的为3d104s2，前者的4p1为不稳定结构，而后者的4s2为稳定结构，故前者的第一电离能较小。(2)由gebr4的熔、沸点知其晶体类型为分子晶体，gebr4中锗形成四个单键，故其为sp3杂化。(3)同周期主族元素的电负性随原子序数的增大而增大。(4)a图中1个“花球”的周围有6个相邻的“白球”，1个“白球”的周围有3个相邻的“花球”，则“花球”与“白球”的个数