《》（江苏专用）高考化学二轮复习 上篇 专题四 第14讲 物质结构与性质提升训练.doc

物质结构与性质能力提升训练1已知a、b、c、d、e、f、g为前四周期中的七种元素且原子序数依次增大，其中a的基态原子中没有成对电子；b的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；c原子核外成对电子数比未成对电子数多1个，其氢化物常用作制冷剂；d原子未成对电子数与周期数相同；在e元素所在周期中该原子的第一电离能最小；f原子价电子排布式为nsn1npn1；g原子有6个未成对电子。请回答下列问题： (1)g元素基态原子的价电子排布式为_。(2)b、c、d三种元素的最简单氢化物的键角由小到大的顺序为_(填元素符号)，常温下硬度最大的b单质、e2f、a2d及a2f的沸点由大到小的顺序为_(填化学式)。(3)d元素与氟元素相比，电负性：d元素_氟元素(填“”、“”或“”)，下列表述中能证明这一事实的是_(填选项序号)。a常温下氟气的颜色比d单质的颜色深b氟气与d的氢化物剧烈反应，产生d的单质c氟与d形成的化合物中d元素呈正价态d比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目(4)b2a4是重要的基本石油化工原料。b2a4分子中b原子轨道的杂化类型为_；1 mol b2a4分子中含键_mol。解析a的基态原子中没有成对电子，则a为氢元素；b的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，每种轨道中的电子总数相同，则b的核外电子排布式为1s22s22p2，则b为碳元素；c的氢化物可作制冷剂，则c为氮元素；d原子未成对电子数与周期数相同，知d为氧元素；根据同一周期元素的第一电离能从左往右逐渐增大，故e属于第a族，结合f中n3知f为s元素，则e为na元素；由g原子有6个未成对电子知该元素为铬元素。(1)24号cr元素的价电子排布式为3d54s1。(2)ch4、nh3、h2o的键角分别为109.5、107.3、104.5，则键角由小到大的顺序为onc；硬度最大的b单质为金刚石，属原子晶体，e2f是na2s，属离子晶体，h2o属分子晶体且因为含有氢键沸点较高，硫化氢属分子晶体，熔沸点较低，根据一般熔沸点：原子晶体离子晶体分子晶体，故它们沸点由大到小的顺序为cna2sh2oh2s。(3)d元素为氧元素，其电负性比氟小，b项，氟气与水发生反应置换出氧气，说明氟的非金属性强于氧，故其电负性大于氧，c项，根据of2中氧显正价、氟显负价，可判断电负性氟大于氧。(4)c2h4是乙烯，分子中c原子采用sp2杂化；根据其结构简式ch2ch2知1 mol c2h4分子中含键5 mol。答案(1)3d54s1(2)onccna2sh2oh2s(3)bc(4)sp2杂化52a、b、d、e、f五种元素的原子序数依次增大，除f为过渡元素外，其余四种均是短周期元素。已知：f的单质为生活中最常见的金属之一，原子最外层有2个电子；e原子的价电子排布为msnmpn，b原子的核外l层电子数为奇数；a、d原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题：(1)f的稳定价态离子的电子排布式是_，a、b、d、e四种元素的第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。(2)对于b的简单氢化物，其中心原子的轨道杂化类型是_，分子的空间构型为_，该氢化物易溶于d的简单氢化物的主要原因是_。(3)d原子分别与a、b原子形成的单键中，键的极性较强的是_(用具体的化学键表示)。(4)如图所示的晶胞是由a、d两元素组成的，下列有关该晶体的说法中正确的是_。a该晶体的化学式为adb该晶体中a、d原子间形成的是双键c该晶体熔点可能比sio2晶体高d该晶体可溶于水解析由已知知f为铁元素；由已知知a、d分别是第a、a族元素，结合几种元素原子序数关系及已知可判断a是碳元素、d是氧元素、e是硅元素、b是氮元素。(4)由所给晶胞图知该晶体属于原子晶体，组成仍为co2，碳、氧之间形成单键，因co键键长比sio键短，故该co2原子晶体的熔点可能比sio2高且不溶于水。答案(1)1s22s22p63s23p63d5或ar3d5sicon(2)sp3三角锥型nh3与h2o分子间易形成氢键(3)co(4)c3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。单位质量的a和b的单质燃烧时均放出大量热，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/(kjmol1)i1i2i3i4a9321 82115 39021 771b7381 4517 73310 540(1)某同学根据上述信息，推断b的核外电子排布如下图所示，该同学所画的电子排布图(轨道表示式)违背了_。(2)acl2分子中a原子的杂化类型为_。(3)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。已知金刚石中的cc键的键长大于c60中cc键的键长，有同学据此认为c60的熔点高于金刚石，你认为是否正确_(填“是”或“否”)，并阐述理由_。(4)科学家把c60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式_，该物质的k原子和c60分子的个数比为_。(5)继c60后，科学家又合成了si60、n60等，c、si、n元素的电负性由大到小的顺序是_，ncl3分子的vsepr模型为_。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，则一个si60分子中键的数目为_。解析(1)e(3s)csi；ncl3中心原子价层电子对数为4，vsepr模型为四面体；si的价电子数为4，每个硅原子只跟相邻的3个硅原子相连且最外层都满足8电子稳定结构，所以每个si原子周围只有1个键，且2个si共用1个键，所以一个si60分子中键的数目为(601)30。答案(1)能量最低原理(2)sp杂化(3)否c60为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键(4)4s131(5)ncsi四面体型304前四周期原子序数依次增大的元素a、b、c、d、e中，a的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等，b原子核外电子有7种不同的运动状态，c元素原子核外的m层中只有2对成对电子，d与c2的电子数相等，e元素位于元素周期表的ds区，且基态原子价电层电子均已成对。回答下列问题：(1)e2的价层电子排布图为_。(2)五种元素中第一电离能最小的是_(填元素符号)，cab离子中，a原子的杂化方式是_。(3)ab、d和e2三种离子组成的化学物质d2e(ab)4，其中化学键的类型有_，该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_，配位体是_。(4)c和e两种元素组成的一种化合物的晶胞如图所示。该化合物的化学式为_，e的配位数为_，c采取_(填“简单立方”、“体心立方”、“六方最密”或“面心立方最密”)堆积。解析(1)因e在ds区且基态原子均成对可知e为zn，失去4s能级层上的两个电子得zn2。(2)由题意可知a为c，b为n，c为s，d为k，其中第一电离能最小的即金属性最强的为k；在scn中c形成两个键两个键，为sp杂化。(3)k2zn(cn)4中含有离子键和共价键，而zn2存在空轨道，与cn形成配位键。(4)根据均摊原理知其化学式为zns，由图中虚线连接可知zn的配位数为4，s采取六方最密堆积。答案(1) (2)ksp杂化(3)共价键、配位键、离子键zn(cn)42cn(4)zns4六方最密5(2015苏州市高三学情调研)已知：硫酸铜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。请回答下列问题：(1)cu元素基态原子的外围电子排布式为_。(2)元素c、n、o的第一电离能由大到小的顺序为_。(3)配合物a中碳原子的轨道杂化类型为_。(4)1 mol氨基乙酸钠(h2nch2coona)含有键的数目为_。(5)氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体：_(写化学式)。(6)已知：硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如图。则该化合物的化学式是_。解析(1)基态cu原子核外有29个电子，外围电子排布式为3d104s1。(2)同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，第a族和第a族元素反常，c、n、o的第一电离能由大到小的顺序为noc。(3)配合物a中碳原子为sp2杂化、sp3杂化。(4)氨基乙酸根的结构为，1 mol氨基乙酸钠()含8 mol 键。(5)与co2互为等电子体的有n2o、scn、n等。(6)该晶胞中cu的个数为4，o的个数为812，cu、o的个数比为21，故化学式为cu2o。答案(1)3d104s1(2)noc(3)sp2、sp3(4)86.021023(5)n2o(或scn、n等)(6)cu2o6(2015苏锡常镇一调)fe2、fe3与o、cn、f、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。(1)c、n、o原子的第一电离能由大到小的顺序是_。(2)fe2基态核外电子排布式为_。(3)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图甲所示。此物质中碳原子的杂化方式是_。(4)配合物k3fe(cn)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为_。已知(cn)2是直线形分子，并具有对称性，则(cn)2中键和键的个数比为_。(5)f不仅可与fe3形成fef63，还可以与mg2、k形成一种立方晶系的离子晶体，此晶体应用于激光领域，其结构如图乙所示。该晶体的化学式为_。解析(1)n原子p轨道处于半充满较稳定状态，第一电离能反常，高于同周期相邻两元素。(2)注意审题，要求书写的是fe2的核外电子排布式，不要写成fe的核外电子排布式。(3)乙酰基二茂铁中ch3中c为sp3杂化，c=o基团中碳原子为sp2杂化。(4)配体为cn，故与cn等电子体的分子为co或n2。(cn)2的结构式为nccn，故键为4，键为3。(5)根据均摊法计算，该晶胞拥有k：1个，mg2：81(个)，f：123(个)，故化学式为kmgf3。答案(1)noc(2)1s22s22p63s23p63d6或ar3d6(3)sp3、sp2(4)co或n243(5)kmgf37过渡元素ti、mn、fe、cu等可与c、h、o形成多种化合物。请回答下列问题：(1)根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中mn属于_区。(2)ti(bh4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。基态ti2中电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道数为_。bh的空间构型是_。(3)在cu的催化作用下，乙醇可被空气中氧气氧化为乙醛，乙醛分子中碳原子的杂化方式是_，乙醛分子中hco的键角_乙醇分子中hco的键角(填“大于”、“等于”或“小于”)。(4)电镀厂排放的废水中常含有剧毒的cn，可在tio2的催化下，先用naclo将cn氧化成cno，再在酸性条件下cno继续被naclo氧化成n2和co2。h、c、n、o四种元素的电负性由小到大的顺序为_。与cn互为等电子体微粒的化学式为_(写出一种即可)(5)单质铁有、三种同素异形体，三种晶胞中fe原子的配位数之比为_，、三种晶胞的边长之比为_。解析(1)mn的外围电子排布式为3d54s2，位于元素周期表的d区。(2)ti的原子序数为22，ti2核外有20个电子， ti2的电子排布式为1s22s22p63s23p63d2或ar3d2，电子占据的最高能层为m层，m层有s、p、d三种能级，轨道数为1359。bh的空间构型为正四面体型。(3)ch3cho中左边碳原子的杂化类型为 sp3，右边碳原子的杂化类型为sp2。乙醛分子中hco的键角大于乙醇分子中hco的键角。(4)电负性：hcno。co、n2与cn互为等电子体。(5)为体心立方，为面心立方，为简单立方，三种晶胞中fe原子的配位数分别为8、12、6，配位数之比为463。设fe的原子半径为r，、晶胞的边长分别为a1、a2、a3，则中a14r，中a24r，中a32r，则边长之比为：r(2r)(2r)1。答案(1)d(2)m9正四面体型(3)sp2、sp3大于(4)hcnoco(或n2等)(5)46318氮化硼(bn)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如下图所示。(1)基态硼原子的电子排布式为_。(2)关于这两种晶体的说法，正确的是_(填序号)。 a立方相氮化硼含有键和键，所以硬度大 b六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软 c两种晶体中的bn键均为共价键 d两种晶体均为分子晶体 (3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为_，其结构与石墨相似却不导电，原因是_。(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为_。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是 _。(5)nh4bf4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol nh4bf4含有_ mol配位键。解析(1)硼为第5号元素，核外有5个电子，基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1。(2)a项，立方相氮化硼类似于金刚石的结构只有键，没有键，错误；b项，六方相氮化硼类似于石墨的结构，层与层之间存在分子间作用力，质地软，正确；c项，bn间通过共用电子对结合，均为共价键，正确；d项，立方相氮化硼为原子晶体，六方相氮化硼为混合型晶体