新坐标高考化学二轮复习 第2部分 能力提升篇 题型强化练5 物质结构与性质的综合试题解题策略（选考）.doc

题型强化练(五)(建议用时：45分钟)1下表为长式周期表的一部分，其中的字母x、y、z、w、m、r分别代表对应的6种元素。请回答下列问题：(1)在上述6种元素中，原子半径在短周期主族元素中最大的是_，电负性最强的是_，基态原子核外有三个未成对电子的是_(填字母对应的元素符号)。(2)r2基态时的电子排布式为_。(3)元素x、y、m的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)_。(4)my的空间构型为_，中心原子m的杂化方式为_，写出一个和该离子互为等电子体的微粒的化学式_。(5)x的氢化物由液态变为气态所需克服的微粒间的作用力是_。(6)z、w、r形成某种化合物的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为_。若该晶胞的棱长为a pm，则该晶体的密度为_ g/cm3(用含a的代数式表示)。【解析】x、y、z、w、m、r分别为n、o、f、na、s、ni。【答案】(1)nafn(2)1s22s22p63s23p63d8(或ar3d8)(3)nos(4)三角锥形sp3clo(或nf3、ncl3、pcl3等)(5)范德华力和氢键(6)nanif32(2015临沂二模)x、y、z为前四周期元素，且原子序数依次增大。x与氢元素可形成：h2x、h2x2两种化合物，且在常温下均为液态；y基态原子的m层电子数是k层的3倍；z2的3d轨道中有10个电子。请回答下列问题：(1)x所在周期中第一电离能最大的主族元素是_(填元素符号)；h2x2分子中x原子的杂化方式是_。(2)y与x可形成yx。yx的立体构型是_。写出一种与yx互为等电子体分子的化学式_。(3)z的氯化物与氨水反应可形成配合物z(nh3)4cl2,1 mol该配合物中含有键的数目为_。(4)y与z形成化合物晶体的晶胞如图所示。已知该晶体的密度为a gcm3，则该晶胞的体积为_cm3(na表示阿伏加德罗常数的值)。【解析】由题意知，x、y、z分别为o、s、zn。(1)x为o在第二周期，f为第一电离能最大的主族元素，h2o2的结构式为hooh，o采取sp3杂化。(2)yx为so，价层电子对数为4(6242)4，为正四面体形；与so等电子体的分子有ccl4、sif4等。(3)键数目为(344)na。(4)a，v。【答案】(1)fsp3(2)正四面体形ccl4(或sif4等)(3)16na(4)3(2015湖南十三校联考)(1)主族元素a的简单阳离子不与任何原子具有相同的核外电子排布。元素b与氮元素同周期，b的原子序数大于氮，而第一电离能比氮的小。a与b能形成两种化合物a2b2和a2b，其中b的杂化方式分别为_、_。a2b、nh3、sih4的键角由大到小依次为_(填化学式)。a2b由液态形成晶体时密度减小，主要原因是_。(2)新型无机材料在许多领域被广泛应用。陶瓷发动机的材料选用氮化硅，它硬度大、化学稳定性强，是很好的高温陶瓷材料。除氢氟酸外，氮化硅不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强。氮化硅的晶体类型是_，氮化硅与氢氟酸反应的化学方程式为_。(3)mgco3和caco3都为离子晶体，热分解的温度分别为402 和900 ，请根据结构与性质的关系说明它们热分解温度不同的原因： _。(4)砷化镓广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星、宇宙飞船等尖端技术中。镓的基态原子价电子排布式为_，砷化镓的晶胞结构与金刚石相似，其晶胞边长为a pm，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为_g(用na表示阿伏加德罗常数)。【解析】(1)由题意知a为h，b为o，h2o2和h2o中o的杂化方式均为sp3杂化；h2o、nh3和sih4中心原子的杂化方式均为sp3杂化，但含有的孤电子对数目不同，数目分别为2、1、0，所以键角大小顺序为sih4nh3h2o。(2)由题中所给氮化硅的性质和用途知其为原子晶体。(3)两种物质分解均生成金属氧化物，均为离子化合物，比较其稳定性即可知碳酸镁和碳酸钙分解温度不同的原因。(4)镓为31号元素，基态原子价电子排布式为4s24p1；砷化镓的晶胞结构与金刚石相似，所以1个晶胞中含有4个gaas，所以每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为g。【答案】(1)sp3sp3sih4nh3h2o形成晶体时，每个水分子与4个水分子形成氢键，构成空间正四面体网状结构，水分子空间利用率低，密度反而减小(2)原子晶体si3n412hf=3sif44nh3(3)mg2半径小于ca2半径，故mgo晶格能大于cao晶格能，所以mg2比ca2更易与碳酸根离子中的氧离子结合，使碳酸根离子分解为co2(4)4s24p14(2015东北三省四市联考)元素周期表揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个完整的体系。(1)第二周期元素碳、氮、氧的电负性从大到小顺序为_(用元素符号表示)。(2)第四周期元素砷、硒、溴的第一电离能从大到小顺序为_(用元素符号表示)。(3)a族元素原子具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸(h3bo3)在水溶液中能与水反应生成b(oh)4而体现一元弱酸的性质。b(oh)4中b的原子杂化类型为_；不考虑空间构型，b(oh)4的结构可用示意图表示为_。(4)过渡区元素铜的离子是人体内多种酶的辅因子。某化合物y与cu()(表示化合价为1)结合形成图甲所示的离子：写出cu()的电子排布式：_；该离子中含有化学键的类型有_(填字母)。a极性键b离子键c非极性键 d配位键向氯化铜溶液中通入足量的二氧化硫，生成白色沉淀m，m的晶胞结构如图乙所示。写出该反应的离子方程式：_。若m晶体的密度为a g/cm3，na表示阿伏加德罗常数，则晶胞的体积是_ cm3。【解析】(1)第二周期元素中，从左到右电负性依次增强。(2)非金属性越强，第一电离能也越大，由于as价电子排布式为4s24p3，p轨道为半满结构，较稳定，故其第一电离能介于br、se之间。(3)b(oh)4中b的价层电子对4(3141)4，所以采取sp3杂化。b原子是缺电子原子，所以该离子中还含有配位键。(4)cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，失去一个电子后生成cu，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。该离子中，碳原子和碳原子之间都存在非极性键，碳原子和氮原子之间、氮原子和氢原子之间、碳原子和氢原子之间都存在极性键，铜原子和氮原子间存在配位键，故选acd。根据晶胞结构知，白色小球个数864，黑色小球个数4，所以该化合物的化学式为cucl，二氧化硫有还原性，铜离子有氧化性，所以二氧化硫和氯化铜发生氧化还原反应生成氯化亚铜和硫酸；该晶胞含有4个cucl，若m晶体的密度为a g/cm3，na表示阿伏加德罗常数，则晶胞的体积是。【答案】(1)onc(2)brasse(4)1s22s22p63s23p63d10(或ar3d10)acd2cu22clso22h2o=2cuclso4h499.5/ana5铜、镓(ga)、硒(se)、硅等元素的单质或化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。回答下列问题：(1)基态铜原子的电子排布式为_；已知高温下cuocu2oo2，试从铜原子价层电子结构变化的角度解释这一反应能够发生的原因_。(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，则硒、硅的最简单气态氢化物的分子构型分别为_、_；若sih键中共用电子对偏向氢，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为_。(3)硒能形成两种氧化物：seo2、seo3，两种分子的中心原子的杂化类型分别为_、_。(4)已知gacl3的熔点为78 ，沸点为201.3 ；gaf3的熔点为950 ，沸点为1 000 ，则gaf3中化学键类型为_，gacl3的晶体中粒子间的作用力是_。(5)金刚砂(sic)的硬度为9.5，其晶胞结构如图所示，则金刚砂的晶体类型为_，每个c原子周围最近的c原子数目为_，若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度为_ gcm3。【解析】(1)cu、cu2的价层电子排布式分别为3d10(全充满，稳定)、3d9(不稳定)，故高温时cuo稳定性比cu2o差。(2)h2se、sih4中硒与硅均有4个价层电子对，故vsepr模型均为正四面体形，se原子有2个孤电子对，而si原子无孤电子对，故h2se的分子构型为v形，sih4的分子构型为正四面体形。sih键中共用电子对偏向氢，说明氢的电负性比硅的大，氢气与硒反应时硒是氧化剂，说明硒的非金属性比氢的强，即硒的电负性比氢的大，故硒的电负性比硅的电负性大。(3)seo2、seo3中，中心原子se的价层电子对数均为3，故se均采取sp2杂化。(4)由gacl3和gaf3的熔点、沸点数据知，gacl3是分子晶体，gaf3是离子晶体，故gaf3中的化学键为离子键，gacl3晶体中粒子间的作用力为范德华力。(5)由金刚砂的硬度及晶胞结构判断其为原子晶体。采用沿x、y、z三轴切割的方法判断知，在金刚砂中，每个c原子周围最近的碳原子有12个。由均摊法知每个晶胞中含有4个“sic”，质量为 g，晶胞的体积为a3l030 cm3，由此可求出晶体的密度为gcm3。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s1或ar3d104s1cuo中cu2的价层电子排布式为3d9，cu2o中cu的价层电子排布式为3d10，后者处于稳定的全充满状态而前者不是(2)v形正四面体形sesi(3)sp2sp2(4)离子键范德华力(5)原子晶体126原子序数由小到大排列的前四周期元素x、u、y、z、w、q，其中x、u、y、z、w都位于短周期，u、z元素原子核外未成对电子数相等，且等于其电子层数。在周期表中x是原子半径最小的元素，z、w位于同主族。q是一种过渡元素，最外层只有一个电子，其内层已全部填满电子。(1)w原子的基态核外电子排布式为_。(2)均由x、y、z三种元素组成的三种常见物质a、b、c分别属于酸、碱、盐，其中盐的化学式为_，推测盐中阳离子的空间构型为_，其中心原子杂化方式为_。(3)z、w两种元素电负性的大小关系为_；y、z两种元素第一电离能的大小关系为_。(4)下表为uz和y2的有关信息。根据表中数据，说明uz比y2活泼的原因：_。化学键uzu=zuz键能(kjmol1)3518031 071化学键yyy=yyy键能(kjmol1)159418945(5)在1个q2z晶胞中(结构如下图所示)所含q原子数目为_。【解析】在周期表中x是原子半径最小的元素，则x是h元素；u、z元素原子核外未成对电子数相等，且等于其电子层数，u、z只能是两个电子层，分别是c、o元素，则y是n元素；z、w位于同主族，w是s元素；q是第四周期的过渡元素，内层填满电子的有cu、zn，最外层有一个电子的是cu元素。(1)w是s元素，其原子核外有16个电子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4。(2)均由h、n、o三种元素组成的三种常见物质a、b、c分别属于酸、碱、盐，酸是硝酸、碱是一水合氨、盐是硝酸铵，盐的化学式为nh4no3，铵根离子价层电子对数4，且不含孤电子对，所以铵根离子空间结构为正四面体型，n原子杂化方式为sp3。(3)同一主族元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性os；同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但a族元素第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能no。(4)uz和y2是co和nn，由表中数据可知：coco，需吸收1 071 kj803 kj268 kj能量，nnnn，需吸收945 kj418 kj427 kj能量，co中第一个键的键能比n2的第一个键的键能小很多，co的第一个键容易断裂，说明co比n2活泼。(5)由晶胞结构可知，cu位于晶胞内部，则一个晶胞含有4个cu。【答案】(1)1s22s22p63s23p4(2)nh4no3正四面体sp3(3)osno(4)co中第一个键的键能比n2的第一个键的键能小很多，co的第一个键容易断裂(5)47n、o、si、al、cu是重要的元素，它们的单质及其化合物在工业上有十分重要的应用价值。(1)cu元素在元素周期表中的位置是第_周期_族，cu2的核外电子排布式是_。(2)比较n、o两种元素的第一电离能：n_o(填“”“”或“”)。(3)sio2晶体的结构与金刚石的晶体结构类似，硅原子的杂化轨道类型为_，该晶体中微粒间的作用力是_。(4)al和n可形成某种晶体，其晶胞结构如右图所示，已知晶胞的边长为a cm，则晶体的化学式是_，al原子的配位数为_，晶体的密度为_gcm3(用na表示阿伏加德罗常数的值)。【解析】(1)cu元素的价电子排布为3d104s1，失去两个电子，则为3d9，cu2的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9。(2)n、o属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但a族的氮元素电子排