高考化学二轮复习 诊断卷（四）元素周期律 物质结构与性质（重点讲评课）.doc

诊断卷(四 元素周期律物质结构与性质1根据原子结构及元素周期律的知识，下列推断正确的是()a同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱b核外电子排布相同的微粒化学性质也相同ccl、s2、ca2、k半径逐渐减小d.cl与cl得电子能力相同24种短周期元素w、x、y、z的原子序数依次增大，其原子的最外层电子数之和为19，w和x元素原子内质子数之比为12，x2和z离子的电子数之差为8，下列说法不正确的是()a与w相邻的同主族元素可制成重要的半导体材料bx单质不可能置换出w单质c元素原子半径从大到小的顺序是x、y、zdw、y、z元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是hzo43(1)(2015全国卷)碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是_。cs2分子中，共价键的类型有_，c原子的杂化轨道类型是_，写出两个与cs2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_。(2)(2015江苏高考)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2cr2o3ch3ch2oh16h13h2o4cr(h2o)633ch3cooh配合物cr(h2o)63中，与cr3形成配位键的原子是_(填元素符号)。ch3cooh中c原子轨道杂化类型为_；1 mol ch3cooh分子含有键的数目为_。与h2o互为等电子体的一种阳离子为_(填化学式)；h2o与ch3ch2oh可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为_。(3)(2015山东高考)氟在自然界中常以caf2的形式存在。caf2难溶于水，但可溶于含al3的溶液中，原因是_(用离子方程式表示)。已知alf在溶液中可稳定存在。f2通入稀naoh溶液中可生成of2，of2分子构型为_，其中氧原子的杂化方式为_。f2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如clf3、brf3等。已知反应cl2(g)3f2(g)=2clf3(g)h313 kjmol1，ff键的键能为159 kjmol1，clcl键的键能为242 kjmol1，则clf3中clf键的平均键能为_kjmol1。4.(2015四川高考)x、z、q、r、t、u分别代表原子序数依次增大的短周期元素。x和r属同族元素；z和u位于第a族；x和z可形成化合物xz4；q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等；t的一种单质在空气中能够自燃。请回答下列问题：(1)r基态原子的电子排布式是_。(2)利用价层电子对互斥理论判断tu3的立体构型是_。(3)x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)；z和u的氢化物中沸点较高的是_(填化学式)；q、r、u的单质形成的晶体，熔点由高到低的排列顺序是_(填化学式)。(4)cuso4溶液能用作t4中毒的解毒剂，反应可生成t的最高价含氧酸和铜，该反应的化学方程式是_。5x、y、z、w是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：元素相关信息xx的最高价氧化物对应的水化物化学式为h2xo3yy是地壳中含量最高的元素zz的基态原子最外层电子排布式为3s23p1ww的一种核素的质量数为28，中子数为14 (1)w位于元素周期表第_周期第_族；w的原子半径比x的_(填“大”或“小”)。(2)z的第一电离能比w的_(填“大”或“小”)；xy2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是_；氢元素、x、y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称_。(3)振荡下，向z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加naoh溶液直至过量，能观察到的现象是_；w的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是_。(4)在25 、101 kpa下，已知13.5 g的z固体单质在y2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419 kj，该反应的热化学方程式是_。6填写下列空白。(1)(2014新课标卷节选)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：b、c、d中第一电离能最大的是_(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为_。(2)现有部分前36号元素的性质或原子结构如下表。元素编号元素性质或原子结构r基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子s单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性t基态原子3d轨道上有1个电子xr元素的第一电离能大于其同周期相邻元素的第一电离能，原因是_。s元素的常见化合价为_，原因是_。t元素的原子n能层上电子数为_。x的核外电子排布图违背了_。用x单质、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_。7(2015成都二诊)x、y、z、q、w为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，已知x元素与q处于同一主族，其原子价电子层排布式都为ns2np2，且x原子半径小于q的原子半径。y元素是地壳中含量最多的元素，w元素的电负性略小于y元素，在w原子的电子排布中，p轨道上只有1个未成对电子。z元素的电离能数据见下表(kjmol1)i1i2i3i44964 5626 9129 540(1)xy2分子空间构型为_。qx的晶体结构与金刚石的相似，其中x原子的杂化方式为_，微粒间存在的作用力是_。(2)晶体zw的熔点比晶体xw4明显高的原因是_。(3)氧化物mo的电子总数与qx的相等，则m为_(填元素符号)。mo是优良的耐高温材料，其晶体结构与zw晶体相似。mo的熔点比cao的高，其原因是_。8(2015南京模拟)利用工业废铁粉(主要成分为fe3o4、fe)与硫酸反应可制备硫酸盐。(1)fe2基态核外电子排布式为_。(2)feso4隔绝空气受热分解生成so2、so3、fe2o3。so2分子的空间构型为_，其中s原子的杂化类型为_。与so3互为等电子体的离子与分子分别为_、_(填化学式)。(3)苯酚可以与fe3发生显色反应。1 mol苯酚中含有键的数目为_。(4)fe3o4具有反尖晶石结构。某化合物mgxalyoz与反尖晶石结构相仿，其结构如下图所示，它是由下列a、b方块组成。该化合物的化学式为_。答 案1选d同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱，a项错误；核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如ar、cl、k化学性质不同，而互为同位素的原子化学性质相同，如cl和cl，b项错误，d项正确；cl、s2、ca2、k核外电子排布相同，质子数越大，半径越小，故半径大小关系应为：ca2kcls2，c项错误。2选b短周期元素x2和z离子的电子数之差为8，且原子序数zx，故z为cl、x为mg；w与x元素原子内质子数之比为12，则w为c；据四种元素原子最外层电子数之和为19，确定y的最外层电子数为192476，y为s，单质mg能置换出c，反应方程式为2mgco22mgoc。3解析：(1)在原子结构中，最外层电子少于4个的原子易失去电子，而c原子的最外层是4个电子，且c原子的半径较小，难以通过得或失电子达到稳定结构，所以c原子通过共用电子对的方式即形成共价键来达到稳定结构；cs2分子中，c原子与s原子形成双键，每个双键都是含有1个键和1个键，分子空间构型为直线形，则含有的共价键类型为键和键；c原子的最外层形成2个键，无孤对电子，所以为sp杂化；o与s同主族，所以与cs2具有相同空间构型和键合形式的分子为co2；与二氧化碳互为等电子体的离子有scn，所以scn的空间构型与键合方式与cs2相同。(2)h2o中的o含有孤对电子，所以o为配位原子。甲基中c为sp3杂化，羧基中的c为sp2杂化。单键全部为键，双键中有一个为键，一个为键，所以1 mol ch3cooh中含有7 mol 键。运用电子电荷互换法，将o原子换为f原子，然后减去f原子的1个电子，得到带1个正电荷的h2f，所以h2o和h2f互为等电子体。h2o分子与ch3ch2oh之间可以形成分子间氢键，故两者是互溶的。(3)caf2难溶于水，但可与al3形成alf配离子，所以离子方程式为al33caf2=3ca2alf。of2分子中o与2个f原子形成2个键，o原子还有两对孤对电子，所以o原子的杂化轨道类型为sp3，空间构型为角型或v型。根据焓变的含义可知：242 kjmol13159 kjmol16eclf313 kjmol1，解得clf键的平均键能eclf172 kjmol1。答案：(1)c有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定结构键和键spco2、scn(2)osp3、sp27na(或76.021023)h2fh2o与ch3ch2oh之间可以形成氢键(3)al33caf2=3ca2alf角形或v形sp31724.解析：x、z、q、r、t、u分别代表原子序数依次增大的短周期元素。z和u位于第a族，故z为f元素，u为cl元素；x和z可形成化合物xz4，则x为c元素；x和r属同族元素，则r为si元素；q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等，则q为mg元素；t的一种单质在空气中能够自燃，则t为p元素。(1)r为si元素，原子序数为14，故其基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p2或ne3s23p2。(2)tu3为pcl3，根据价层电子对互斥理论，由中心原子p的孤电子对数为1，成键电子对数为3，故pcl3的vsepr模型为四面体形，立体构型为三角锥形。(3)与碳同一周期，非金属性由强到弱依次为f、o、n，由于f没有正价，o无最高正价，故x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hno3；hf、hcl均为分子晶体，但由于hf中存在氢键，所以沸点：hfhcl；si为原子晶体，mg为金属晶体，cl2为分子晶体，熔点由高到低的顺序为si、mg、cl2。(4)cuso4溶液与p4反应可生成p的最高价含氧酸h3po4和铜，故该反应的化学方程式为10cuso4p416h2o=4h3po410cu10h2so4。答案：(1)1s22s22p63s23p2或ne3s23p2(2)三角锥形(3)hno3hfsi、mg、cl2(4)10cuso4p416h2o=4h3po410cu10h2so45解析：根据题给信息，可以推断出x为c，y为o，z为al，w为si。(1)si位于元素周期表第三周期第a族。原子半径sic。(2)第一电离能：alsi。co2固体为分子晶体，由固态变为气态克服的是分子间作用力。h、c、o组成的ch3cooh存在分子间氢键。(3)向alcl3溶液中滴加naoh溶液直至过量，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。si与氢氟酸反应生成sif4和h2两种气体。(4)该反应为4al(s)3o2(g)=2al2o3(s)，则h43 352 kjmol1。答案：(1)三a大(2)小分子间作用力乙酸(3)先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液si4hf=sif42h2(4)4al(s)3o2(g)=2al2o3(s)h3 352 kjmol16解析：(1)根据题意知，周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，则a为氢元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，则b为氮元素；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则c为氧元素；d与c同主族，则d为硫元素；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，则e为铜元素。同周期由左向右第一电离能呈递增趋势，但当元素原子的轨道呈全满、全空、半充满状态时，较稳定；同主族由上到下第一电离能逐渐减小，氮原子2p轨道为半充满状态，较稳定，则n、o、s中第一电离能最大的是n；e为铜元素，价层电子轨道示意图为 。(2)r元素基态原子的电子排布式可表示为可知r为氮，氮原子2p轨道半充满，能量低，稳定，所以其第一电离能较大。由题目所给信息可知s为氟元素，氟的电负性最强，只能得电子，无正价，其常见化合价为1价。由构造原理可知t的基态原子核外电子排布规律为1s22s22p63s23p64s23d1，根据能量最低原理，先排4s轨道再排3d轨道，则n能层只有2个电子。x元素的核外电子排布先应排能量低的3s轨道。发射光谱是电子从较高能量的激发态跃迁至较低能量的激发态或基态时释放能量产生的。 (2)n原子2p轨道半充满，能量低，稳定1f的电负性最强，只能得1个电子2能量最低原理电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量7(2015成都二诊)x、y、z、q、w为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，已知x元素与q处于同一主族，其原子价电子层排布式都为ns2np2，且x原子半径小于q的原子半径。y元素是地壳中含量最多的元素，w元素的电负性略小于y元素，在w原子的电子排布中，p轨道上只有1个未成对电子。z元素的电离能数据见下表(kjmol1)i1i2i3i44964 5626 9129 540(1)xy2分子空间构型为_。qx的晶体结构与金刚石的相似，其中x原子的杂化方式为_，微粒间存在的作用力是_。(2)晶体zw的熔点比晶体xw4明显高的原因是_。(3)氧化物mo的电子总数与qx的相等，则m为_(填元素符号)。mo是优良的耐高温材料，其晶体结构与zw晶体相似。mo的熔点比cao的高，其原因是_。解析：根据题意推知元素x、y、z、q、w分别为c、o、na、si、cl。(3)sic中含有20个电子，故与其等电子的mo应该是mgo；依据题意可知mgo属于离子晶体，因为mg2的半径比ca2小，故mgo的晶格能比cao要大，即其熔点比cao要高。答案：(1)直线形sp3共价键(2)nacl为离子晶体而ccl4为分子晶体(3)mgmg2半径比ca2小，mgo晶格能大8(2015南京模拟)利用工业废铁粉(主要成分为fe3o4、fe)与硫酸反应可制备硫