高考化学冲刺大题百题精练（第02期）专题05 物质结构（含解析） (2).doc

专题05 物质结构1（14分）已知x、y和z三种元素的原子序数之和等于42。x元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。x跟y可形成化合物x2y3，z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：（1）x元素原子基态时的电子排布式为 。（2）y元素原子的价层电子的电子排布图为 。（3）x与z可形成化合物xz3，该化合物的空间构型为 。（4）已知化合物x2y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为xz3，产物还有znso4和h2o，该反应的化学方程式是_。（5）比较x的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由_。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3（2分）（2）（2分）（3）三角锥形（2分）（4）as2o3 + 6zn + 6h2so4=2ash3 + 6znso4 + 3h2o（2分）（5）稳定性：nh3 ph3 ash3 ，（1分）因为键长越短，键能越大，化合物稳定（2分）沸点：nh3ash3ph3，（1分）nh3可以形成分子间氢键，沸点最高；ash3相对分子质量比ph3大，分子间作用力大，因而ash3的沸点比ph3高（2分）【解析】试题分析：x元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，x元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，x为as元素；y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，y的2p轨道上有2个电子或4个电子，所以y为碳元素或氧元素，x跟y可形成化合物x2y3，故y为氧元素；x、y和z三种元素的原子序数之和等于42，则z的质子数为42-8-33=1，则z为氢元素，氢原子可以形成负一价离子，符合题意故x为as元素；y为氧元素；z为氢元素（1）由上述分析可知，x为as；，x元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3。（2）y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，同样根据电子排布式得到y为o；再根据x、y和z三种元素的原子序数之和等于42可得到z为h。（3）x为as元素，xz3为ash3，as是sp3杂化的，又只有三个h，即采取不等性杂化，as上有一对孤对电子，分子构型为三角锥形。（4）x为as元素、y为氧元素，z为氢元素化合物x2y3为as2o3，xz3为ash3，as2o3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为ash3，产物还有znso4和h2o，反应中zn元素化合价由0价升高为+2价，as元素化合价由+3价降低为-3价，参加反应的zn与as2o3的物质的量之比为62:2=6:1，反应方程式为as2o3+6zn+6h2so42ash3+6znso4+3h2o。（5）x为as元素，ash3与nh3、ph3中，键长n-hp-has-h，键长越短，键能越大，化合物稳定，所以稳定性nh3ph3ash3。故答案为：nh3ph3ash3；键长n-hp-has-h，键长越短，键能越大，化合物稳定稳定性：nh3 ph3 ash3 ，因为键长越短，键能越大，化合物稳定，沸点：nh3ash3ph3，nh3可以形成分子间氢键，沸点最高；ash3相对分子质量比ph3大，分子间作用力大，因而ash3的沸点比ph3高。考点：原子结构与性质，电子排布2（10分）a、b、c为短周期元素，在周期表中所处的位置如图所示，a、c两种元素的原子核外电子数之和等于b原子的质子数，请回答下列问题：（1）写出a、b、两种元素的符号：a ，b 。（2）b位于周期表中第 周期第 族。（3）c的氢化物的电子式为 ；（4）bc6作致冷剂替代氟利昂，对臭氧层完全没有破坏作用,是一种很有发展潜力的致冷剂，且bc6在温度高于45度以上时为气态，bc6属于 （填“离子”、“共价”）化合物。【答案】（1）n s （2）三 a （3） （4） 共价【解析】试题分析：（1）设a和c中间的元素原子的核外电子数位x,则a的核外电子数位x-1，c的核外电子数为x+1，b的核外电子数为x+8,则由题意得：x+1+x-1=x+8,x=8，则b为s元素，c为f元素，a为n元素；（2）s位于周期表的第三周期第a族。（3）氟化氢是含有极性键的共价化合物电子式为。（4）bc6在温度高于45度以上时为气态，这说明该化合物析出的晶体是分子晶体，所以bc6属于共价化合物。考点：考查元素周期表相关知识3（15分）h、c、n、o、al、fe是六种常见元素。（1）fe位于周期表第 周期，第 族，其基态原子未成对电子数为_。碳的同素异形体中，金刚石熔点比c60 _（填“高”、“低”）。（2）用“”或“ ； ； al3+；同一周期元素，电负性随着原子序数的增大而增大，故电负性co；nh3和ch4都属于分子晶体，但是在nh3分子间除了存在分子间作用力外，还存在比分子间作用力强的氢键，增加了分子之间的吸引力，因此沸点ch4o2-na+；（3）离子键、共价键(或极性键)、配位键。（4）2al+fe2o3al2o3+2fe sio2+2oh=sio32+h2o ；（5）2so2+o2+2h2o=2h2so4。【解析】试题分析：根据问题（3）e是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，则e：al，根据问题（5）fc2气体有毒，能形成酸雨，则fc2：so2，即f：s，c：o，d、e、f三者同周期，且d是所在周期原子半径最大的主族元素，d：na，六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体，且b、c同周期，a、d同主族六种元素原子序数依次增大，a：h，b：n，（1）d为na，位于第三周期，ia族；（2）电子层数越多半径越大，核外电子排布相同，半径随原子序数的递增而减小，则半径：s2-o2-na+；（3）由a、b、c三种元素以原子个数比4 ：2 ：3形成化合物x，x为nh4no3属于铵盐，属于离子化合物，含有的化学键：离子键、共价键（极性共价键）、配位键；（4）此反应是铝热反应：2alfe2o3al2o32fe；（5）二氧化硫溶于水形成亚硫酸，具有还原性，容易被氧气氧化成硫酸，反应方程式：2so2+o2+2h2o=2h2so4。考点：考查元素周期表、元素及其化合物的性质等知识。5n、cu、h、o、s、mg是常见的六种元素：（1）mg位于元素周期表第_周期第_族；.n与o的基态原子核外未成对电子个数比为 ；cu的基态原子电子排布式为_（2）用“”或“csi（2分）；（4）低（2分）；晶体硅与sic均属于原子晶体，晶体硅中的sisi键比sic键长，键能低，所以晶体硅熔点低（2分）；（5）5c2o42-2mno4-16h+10co22mn2+8h2o（3分）；【解析】试题分析：a、b、c、d、e都是周期表中前四周期的元素，a原子核外有两个未成对电子，则a是碳；a与b同周期、b元素的第一电离能比同周期相邻两种元素都大，同周期元素中只有n元素的第一电离能比相邻的两种元素大，故b是n；a与d同族，可以推断出d是si；c原子在同周期原子中半径最大，c是碱金属，原子序数比n大，故为na；e与c位于不同周期，e原子核外最外层电子数与c相同，那么e是第四周期元素。（1）e是第四周期元素，各层电子均充满，最外层1个电子，则e原子核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d104s1（或ar3d104s1）。（2）b的最高价含氧酸根为no3 ，n采取的是sp2杂化，所以空间结构是平面三角形。（3）c、n、si三种元素，n的非金属性最强，si的最弱，故电负性大小为：ncsi。（4）晶体硅与sic均属于原子晶体，晶体硅中的sisi键比sic键长，键能低，所以晶体硅熔点低。（5）a、c和地壳中含量最多的元素按112的原子个数比可形成离子化合物为na2c2o4，与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为：5c2o42-2mno4-16h+10co22mn2+8h2o。考点：元素种类的推断、电子的排布、电负性的大小比较、物质熔沸点的比较。7（15分）k, fe, c, n, o, s是中学化学常见的六种元素。（1）k位于元素周期表的第 周期第 族；n的基态原子核外有 个未成对电子。基态fe2的核外电子排布式是 （2）用“”或“”填空：（3）在250c、l01kpa下，已知co与no在一定条件下反应生成n2和co2，恢复至原状态，平均每转移lmol电子放热153.9kj，该反应的热化学方程式是 （4）钢铁在有电解质溶液存在的条件下易发生电化学腐蚀。某同学利用钢铁的电化学腐蚀原理，设计如图甲所示实验：写出石墨电极的电极反应式： 将该装置作筒单修改即可成为铁的电化学防护装置，请在图乙中的虚线框内所示位置作出修改。【答案】（1）四、ia ；3 1s22s22p63s23p63d6（或ar3d6）（每空1分）（2） ， ， ， （每空1分）（3） 2no(g)+2co(g)=n2(g)+2co2(g) h615.6kjmol1（其他合理答案也给分）（共3分，方程式配平和聚集状态1分，焓变数值、负号和单位2分）（4）o2+2h2o+4e =4oh （每空2分）【解析】试题分析：（1) k位于元素周期表的第19号元素k核外电子排布是2、8、8、1，所以k在元素周期表中位于第四周期第ia族；n是7号元素，原子核外电子排布式是1s22s22p3，所以的基态原子核外有3个未成对电子。基态fe2的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6（或ar3d6）；（2）元素的非金属性ns，元素的非金属性越强，其电离能就越大，所以第一电离能ns；都是与h原子形成共价键，由于元素的非金属性os，元素的非金属性越强，其吸引电子的能力就越强，则形成的共价键的极性就越强，所以共价键的极性：hs 离子键，结合力越强，则断裂就越难，所以熔点：金刚石 k2co3；元素的非金属性越强，形成的化学键就越强，断裂就越难，含有该化学键的物质的稳定性就越强。由于元素的非金属性：nc，所以稳定性：ch4c，所以fe为负极，石墨为正极，则在正极石墨电极发生还原反应，由于是中性环境，所以发生吸氧腐蚀，该电极的电极反应式是：o2+2h2o+4e =4oh；将该装置作筒单修改即可成为铁的电化学防护装置，若对铁减小保护，则fe电极应该与外加电源的负极连接，作阴极，用图示表示为：。考点：考查元素的位置、原子核外电子排布、元素电离能、化学键的极性判断、物质的熔沸点和稳定性的比较、金属的电化学腐蚀与保护的知识。8化学选修3物质结构与性质l(15分)三聚氰胺（）俗称。蛋白精”，可以由下列反应合成：cao+3ccac2+co，cac2+n2cacn2+c，cacn2+2h2o=nh2cn+ca(oh)2，nh2cn与水反应生成尿素co(nh2)2，尿素合成三聚氰胺。（1）写出与ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式： ；cacn2中阴离子为cn22一，与cn22一互为等电子体的分子有n2o和 （填化学式），由此可以推知cn22一的空间构型为_。（2）三聚氰胺中氮原子的杂化方式有 。（3）一些不法商家常在牛奶中加入三聚氰胺和三聚氰酸来提高“蛋白质”的含量，人在摄人三聚氰胺和三聚氰酸()后，两者之间易通过 结合，在肾脏内易形成结石。（4）钙的氧化物有cao和cao2两种，其晶胞结构如下图所示，cao晶体中ca2+的配位数为 ，ca2+采取的堆积方式为 。已知cao2密度是gcm3，晶胞结构如图所示，则cao2晶胞中距离最近的两个钙离子间的距离为 cm（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为na）。（5）配位化合物k3 fe( cn)n遇亚铁离子会产生蓝色沉淀，因此可用于检验亚铁离子，已知铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，求n= 。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s2或ar3d104s2（1分），co2（1分），直线型（1分）；（2）sp2、sp3（2分）；（3）分子间氢键（2分）；（4）6（2分），面心立方最密堆积（2分），（2分）；（5）6（2分）。【解析】试题分析：（1）与ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的元素是30号元素zn，其基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s2或ar3d104s2；cacn2中阴离子为cn22一，与cn22一互为等电子体的分子有n2o和co2。由于等电子体结构相似，所以由此可以推知cn22一的空间构型为直线型。（2）在三聚氰胺中氮原子的杂化方式有六元环上的n原子是sp2杂化；氨基的氮原子是sp3杂化；（3）由于n原子半径小，元素的非金属性强，分子内容易形成氢键；在肾脏内易形成结石。（4）根据cao的结构可知，早晶胞中每个ca2+周围有6个o2-，配位数是6；根据晶体结构可知ca2+采取的堆积方式为面心立方最密堆积；在cao2晶体的一个晶胞中含有ca2+：81/8+61/2=4;含有o22-:121/4+1=4。即一个晶胞中含有4个cao2。晶胞中最近的两个ca2+的距离为在晶胞面对角线的一半。假设晶胞的边长为a，则，所以，则晶胞中最近的两个ca2+的距离为l=。（5）配位化合物k3 fe( cn)n遇亚铁离子会产生蓝色沉淀，因此可用于检验亚铁离子，铁原子的最外层电子数是2，一个配位体可提供2个电子，所以若铁原子和配体提供电子数之和为14，n=6。考点：考查本题考查了物质结构的知识。包括原子核外电子排布、原子的杂化、等电子体、晶体微粒的配位数的确定、晶体中微粒之间的距离的计算。9【化学选修3：物质结构与性质】（15分）太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其材料除单晶硅，还有铜铟镓硒等化合物。（1）镓的基态原子的电子排布式是_。（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为_用元素符号表示）。（3）气态seo3分子的立体构型为_。（4）硅烷（sinh2n2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是：_。（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，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，则b（oh）4中b的原子杂化类型为_。（6）金属cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应生成铜氨配离子的溶液，则该反应的离子方程式为_。（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中，au原子位于顶点，cu原子位于面心，则该合金中au原子与cu原子个数之比为_，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为_gcm3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为na）。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s24p1或ar 3d104s24p1；（2）br as se；（3）平面三角形（4）硅烷的相对分子质量越大，范德华力越强；（5）sp3；（6）cu+ h2o2+4nh3h2o=cu(nh3)42+2oh-+4h2o；（7）1:3；（197+643）/na(a10-10)3考点：考查物质的结构与性质，晶胞的计算10化学选修3：物质结构与性质（15分）有x、y、z、w、p、q六种前两周期的主族元素，原子序数依次增大，价电子数之和为26，原子半径依y、z、w、p、q、x依次减小。围绕上述元素，回答下列问题：（1）q的电子排布图为 ，yq3中心原子的杂化类型为 ，除x外，其余元素的第一电离能由小到大顺序为 （元素符号回答）。（2）x2p和zp2固态时均为分子晶体，但熔点x2p比zp2高得多，原因是 。（3）固体a是离子晶体，结构类似于cscl，组成中含w的质量分数为73.7%，它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构，该物质适当加热就分解成两种单质气体。该物质的电子式 ，其与水反应的化学方程式为 。（4）z单质有三类异形体，其中一种骨架型原子晶体的立方晶胞如图计算晶体中z原子的空间利用率为 ()。【答案】（15分）（1） （2分）；