2011届高考化学一轮复习 物质结构与性质 课时3 物质的聚集状态与物质性质随堂模拟测试 鲁科版选修3

课时课时 3 3 物质的聚集状态与物质性质物质的聚集状态与物质性质 1 2008 海南化学 23 在基态多电子原子中 关于核外电子能量的叙述错误的是 A 最易失去的电子能量最高 B 电离能最小的电子能量最高 C p 轨道电子能量一定高于 s 轨道电子能量 D 在离核最近区域内运动的电子能量最低 解析 电子本身的能量越高 就越容易失去 电离能就越小 就在离核越远的区域内运动 2p 轨道电子的 能量比 3s 轨道电子的能量要低 答案 C 2 2008 海南化学 24 已知 X Y Z 三种元素组成的化合物是离子晶体 其晶胞如下图所示 则下面表示该 化合物的化学式正确的是 A ZXY3 B ZX2Y6 C ZX4Y8 D ZX8Y12 解析 由晶胞可知 X 占据 8 个顶点 属于该晶胞的 n X 8 1 Y 占据 12 条棱的中间 属于该晶胞 1 8 的 n Y 12 3 Z 占据该晶胞的体心 属于该晶胞的 n Z 1 故化学式为 ZXY3 1 4 答案 A 3 2008 江苏化学 21 A 已知 A B C D E 都是周期表中前四周期的元素 它们的核电荷数 A B C D E 其中 A B C 是同一周期的非金属元素 化合物 DC 的晶体为离子晶体 D 的二价阳离子 与 C 的阴离子具有相同的电子层结构 AC2为非极性分子 B C 的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元 素氢化物的沸点高 E 的原子序数为 24 ECl3能与 B C 的氢化物形成六配位的配合物 且两种配体的物 质的量之比为 2 1 三个氯离子位于外界 请根据以上情况 回答下列问题 答题时 A B C D E 用所对应的元素符号表示 1 A B C 的第一电离能由小到大的顺序为 2 B 的氢化物分子的空间构型是 其中心原子采取 杂化 3 写出化合物 AC2的电子式 一种由 B C 组成的化合物与 AC2互为等电子体 其化学式为 4 E 的核外电子排布式是 ECl3形成的配合物的化学式为 5 B 的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与 D 的单质反应时 B 被还原到最低价 该反应的化学反应方 程式是 解析 本题是元素推断和考查物质结构 性质的一道综合题 根据 D C 形成 DC 离子晶体 且 D C 都 为二价离子 A B C 为同周期的非金属 所以 D 可能为 Mg 或 Ca C 可能为 O 或 S 又因为 B C 的 氢化物比同族相邻周期元素氢化物沸点高 所以 B C 的氢化物一定能形成氢键 且核电荷数 A B C D E 所以 B 为 N C 为 O D 为 Mg E 原子序数为 24 所以 E 为 Cr AC2为非极性分子 所 以 A 为 C 1 非金属性越强 越难失去电子 第一电离能越大 但 N 是 p 轨道半充满 所以 I1 C O N 2 B 的氢化物为 NH3 空间构型为三角锥型 中心原子是 sp3杂化 3 AC2为 CO2 其电子 式为 C N 与 O 形成和 CO2的等电子体物质应为 N2O 4 Cr 的电子排布为 Ar 3d54s1 根据信息 O O ECl3形成配位化合物的化学式为 Cr NH3 4 H2O 2 Cl3 5 反应式为 4Mg 10HNO3 4Mg NO3 2 NH4NO3 3H2O 答案 1 C O2 060 cm 2 故 Ni CO 4中碳氧键的强度比 CO 中碳氧键强度弱 答案 1 1s22s22p63s23p63d104s24p2 2 Sn 3 直线形 共价键 或 键与 键 正四面体结构 共价 键 或 键 熔化时导电 具有较高的熔点 4 配位键 5 B 7 有 A B C D E F G 七种元素 除 E 为第四周期元素外其余均为短周期元素 A E G 位于元素 周期表的 s 区 其余元素位于 p 区 A E 的原子外围电子层排布相同 A 的原子半径在所有原子中最小 B 原子的最外层中 p 轨道上的电子数等于前一电子层电子总数 C 元素原子的价电子排布式为 nsnnpn 1 D 元素的第一电离能列同周期主族元素第三高 F 的基态原子核外成对电子数是成单电子数的 3 倍 G 的基态原子占据两种形状的原子轨道 且两种形状轨道中的电子总数均相同 回答下列问题 1 D 的元素符号为 G 的原子结构示意图为 2 F 的电子排布式为 BF2是 分子 填 极性 或 非极性 它的晶体类型是 晶体 3 D 的前一元素第一电离能高于 D 的原因 4 由 A B C 形成的 ABC 分子中 含有 个 键 个 键 5 比较 F D 的气态氢化物沸点 原因是 解析 由 除 E 为第四周期元素外其余均为短周期元素 A E 的原子外围电子层排布相同 A 的原子半 径在所有原子中最小 知 A 为氢元素 E 为钾元素 由 F 的基态原子核外成对电子数是成单电子数的 3 倍 知 F 为氧元素 由 G 位于元素周期表的 s 区 及 G 的基态原子占据两种形状的原子轨道 且两种 形状轨道中的电子总数均相同 知 G 为镁元素 由 B 原子的最外层中 p 轨道上的电子数等于前一电子层 电子总数 知 B 为碳元素 再由 A B C 形成的 ABC 分子 及 C 元素原子的价电子排布式为 nsnnpn 1 知 C 为氮元素 由 D 元素的第一电离能列同周期主族元素第三高 知 D 为硫元素 S 的前一 元素 P 的第一电离能高于 S 的原因是 P 的 3p 能级为半充满状态的 3p3 是稳定结构 而 S 元素的 3p 能级 为 3p4 是不稳定的结构 故 P 的第一电离能高于 S 由 A B C 形成的 ABC 分子为 HCN 其中含 2 个 键 2 个 键 F D 形成的氢化物分别为 H2O 和 H2S 因 H2O 分子间含有氢键 故其沸点高于 H2S 答案 1 S 2 1s22s22p4 非极性 分子 3 D 的前一元素是 P P 的 3p 能级为半充满状态的 3p3 是稳定结构 而 S 元素的 3p 能级为 3p4 是不稳定的结构 故 P 的第一电离能高于 S 4 2 2 5 H2O H2S H2O 分子间含有氢键 作用力强于范德华力 8 2009 宁夏理综 38 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 该元素的符号是 2 Y 元素原子的价层电子的轨道表示式为 该元素的名称是 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 解析 1 因为 X 原子 4p 轨道上有 3 个未成对电子 可知其电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3并推 出其元素符号为 As 2 根据 Y 元素的最外层 2p 轨道上有 2 个未成对电子 Y 和 Z 元素的原子序数之和为 42 33 9 Y 可能 为 1s22s22p2或 1s22s22p4 再根据 Z 可形成负一价离子 推出 Y 电子排布为后者 轨道表示 元素名称为氧 Z 为氢 3 X 与 Z 形成的化合物为 AsH3 其空间构型可类比同主族的氢化物 NH3 为三角锥型 4 根据电子守恒配平即可 5 氢化物的稳定性和元素的非金属性有关 或与共价键的键长有关 键长越短 键能越大 氢化物越稳定 所以 NH3 PH3 AsH3 沸点高低和分子间作用力有关 分子间作用力越大 沸点越高 NH3可以形成分子 间氢键 沸点最高 AsH3比 PH3的相对分子质量大 所以 AsH3沸点高于 PH3 答案 1 1s22s22p63s23p63d104s24p3 As 2 氧 3 三角锥型 4 As2O3 6Zn 6H2SO4 2AsH3 6ZnSO4 3H2O 5 稳定性 NH3 PH3 AsH3 因为键长越短 键能越大 化合物越稳定 沸点 NH3 AsH3 PH3 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 9 请完成下列各题 1 前四周期元素中 基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有 种 2 第 A A 族元素组成的化合物 GaN GaP GaAs 等是人工合成的新型半导体材料 其晶体结构与单 晶硅相似 Ga 原子的电子排布式为 在 GaN 晶体中 每个 Ga 原子与 个 N 原子相连 与同一个 Ga 原子相连的 N 原子构成的空间构型为 在四大晶体类型中 GaN 属于 晶体 3 在极性分子 NCl3中 N 原子的化合价为 3 Cl 原子的化合价为 1 请推测 NCl3水解的主要产物是 填化学式 解析 1 这五种元素为 H C O P Fe 2 因 GaN 晶体结构与单晶硅相似所以每个 Ga 原子与 4 个 N 原子相连 与同一个 Ga 原子相连的 N 原子构 成的空间构型为正四面体 GaN 属于原子晶体 3 根据题意 NCl3水解的化学方程式为 NCl3 4H2O 3HClO NH3 H2O 答案 1 5 2 1s22s22p63s23p63d104s24p1 或 Ar 3d104s24p1 4 正四面体 原子 3 HClO NH3 H2O 10 2008 海南化学 25 四种元素 X Y Z W 位于元素周期表的前四周期 已知它们的核电荷数依次增加 且核电荷数之和为 51 Y 原子的 L 层 p 轨道中有 2 个电子 Z 与 Y 原子的价层电子数相同 W 原子的 L 层电子数与最外层电子数之比为 4 1 其 d 轨道中的电子数与最外层电子数之比为 5 1 1 Y Z 可分别与 X 形成只含一个中心原子的共价化合物 a b 它们的分子式分别是 杂化轨道分别是 a 分子的立体结构是 2 Y 的最高价氧化物和 Z 的最高价氧化物的晶体类型分别是 晶体 晶体 3 X 的氧化物与 Y 的氧化物中 分子极性较小的是 填分子式 4 Y 与 Z 比较 电负性较大的是 填元素符号 5 W 的元素符号是 其 2 价离子的核外电子排布式是 解析 由 Y 原子的 L 层 p 轨道中有 2 个电子 可推出 Y 为 C 由 Z 与 Y 原子的价层电子数相同 可知 Z 为14Si 或32Ge 再由 W 原子的 L 层电子数与最外层电子数之比为 4 1 其 d 轨道中的电子数与最外层电 子数比为 5 1 且只能位于第四周期等条件能得出 W 的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s2 故为30Zn 而 X Y Z W 的核电荷数之和为 51 所以 Z 只能是14Si X 只能是1H 最后根据价层电子对互斥模型 得出它们的构型及对应的杂化类型 答案 1 CH4 SiH4 sp3 sp3 正四面体 2 分子 原子 3 CO2 4 C 5 Zn 1s22s22p63s23p63d10 一 选择题 1 Co 的八面体配合物为 CoClm nNH3 若 1 mol 配合物与 AgNO3作用生成 1 mol AgCl 沉淀 则 m n 的 值是 A m 1 n 5 B m 3 n 4 C m 5 n 1 D m 4 n 5 解析 由 1 mol 配合物生成 1 mol AgCl 知道 1 mol 配合物电离出 1 mol Cl 即配离子显 1 价 外界有一个 Cl 又因为 Co 显 3 价 所以 CoClm 1 nNH3 中有两个 Cl 即 m 3 又因为是八面体 所以 n 6 2 4 答案 B 2 在有机物分子中 当碳原子连有 4 个不同原子或原子团时 这种碳原子称为 手性碳原子 凡具有一个手 性碳原子的化合物一定具有光学活性 例如 如图所示有机物含有一个手性碳原子 具有光学活性 当发 生下列化学变化 生成的新有机物无光学活性的是 A 与新制银氨溶液共热 B 与甲酸酯化 C 与金属钠发生置换反应 D 与 H2加成 解析 中的手性碳原子为标 的碳原子 当该碳原子失去手性后新有机物无光学活 性 其与 H2加成后生成 CCH3OOCHCH2OHCH2OH 原手性碳原子失去手性 其他 A B C 三项 反应后 仍具有手性碳原子 故仍具有光学活性 答案 D 3 2008 海南化学 22 在硼酸 B OH 3 分子中 B 原子与 3 个羟基相连 其晶体具有与石墨相似的层状结构 则分子中 B 原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是 A sp 范德华力 B sp2 范德华力 C sp2 氢键 D sp3 氢键 解析 由石墨的晶体结构知 C 原子为 sp2杂化 故 B 原子也为 sp2杂化 但由于 B OH 3中 B 原子与 3 个羟 基相连 羟基间能形成氢键 故同层分子间的主要作 用力为氢键 答案 C 4 2009 上海单科 2 以下表示氦原子结构的化学用语中 对电子运动状态描述最详尽的是 解析 A B C 三个选项只是表达出氦原子核外有 2 个电子 而 D 项能详尽地描述出电子的运动状态 答案 D 5 下列说法中错误的是 A SO2 SO3都是极性分子 B 在 NH和 Cu NH3 4 2 中都存在配位键 4 C 元素电负性越大的原子 吸引电子的能力越强 D 原子晶体中原子以共价键结合 具有键能大 熔点高 硬度大的特性 解析 SO3是非极性分子 答案 A 6 用价层电子对互斥理论预测 H2S 和 BF3的立体结构 两个结论都正确的是 A 直线形 三角锥型 B V 形 三角锥型 C 直线形 平面三角形 D V 形 平面三角形 解析 S 原子最外层尚有孤对电子 参与成键电子对间的排斥 故 H2S 为 V 形结构 BF3中 B 原子最外层 电子全部参与成键 三条 B F 键等效排斥 故分子的立体构型为平面三角形 答案 D 7 三氯化磷分子的空间构型是三角锥型而不是平面正三角形 下列关于三氯化磷分子空间构型的叙述 不正 确的是 A PCl3分子中的三个共价键的键长 键角都相等 B PCl3分子中的 P Cl 键属于极性共价键 C PCl3分子中三个共价键键能 键角均相等 D PCl3是非极性分子 解析 P Cl 键是由不同原子形成的 属于极性共价键 三个 P Cl 键相同 键长 键能都相等 三个 P Cl 键之间的夹角均为 100 PCl3为三角锥型结构 分子中正电荷重心和负电荷重心不重合 属于极性 分子 答案 D 二 非选择题 8 2009 安徽理综 25 W X Y Z 是周期表前 36 号元素中的四种常见元素 其原子序数依次增大 W Y 的氧化物是导致酸雨的主要物质 X 的基态原子核外有 7 个原子轨道填充了电子 Z 能形成红色 或 砖红色 的 Z2O 和黑色的 ZO 两种氧化物 1 W 位于元素周期表第 周期第 族 W 的气态氢化物稳定性比 H2O g 填 强 或 弱 2 Y 的基态原子核外电子排布式是 Y 的第一电离能比 X 的 填 大 或 小 3 Y 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与 Z 的单质反应的化学方程式是 4 已知下列数据 Fe s O2 g FeO s H 272 0 kJ mol 1 1 2 2X s O2 g X2O3 s H 1 675 7 kJ mol 1 3 2 X 的单质和 FeO 反应的热化学方程式是 解析 形成酸雨的主要物质是 N 和 S 的氧化物 Y 的原子序数比 W 大 由此可推出 W 为氮元素 Y 为硫 元素 根据基态原子核外电子排布所遵循的原则 可以写出 X 的电子排布式为 1s22s22p63s23p1 X 为铝 元素 Z 能够形成红色 Z2O 和黑色 ZO 两种氧化物 推知 Z 为铜元素 1 W 是氮元素 同周期元素气态氢化物稳定性从左到右逐渐增强 2 S 的原子半径比 Al 的小 更难失电子 第一电离能 S 的大于 Al 4 根据盖斯定律 将第二式减去第一式的三倍得 3FeO s 2Al s Al2O3 s 3Fe s H 859 7 kJ mol 1 答案 1 二 A 弱 2 1s22s22p63s23p4 大 3 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 4 3FeO s 2Al s Al2O3 s 3Fe s H 859 7 kJ mol 1 9 2009 福建理综 30 Q R X Y Z 五种元素的原子序数依次递增 已知 Z 的原子序数为 29 其余的均为短周期主族元素 Y 原子价电子 外围电子 排布为 msnmpn R 原子核外 L 层电子数为奇数 Q X 原子 p 轨道的电子数分别为 2 和 4 请回答下列问题 1 Z2 的核外电子排布式是 2 在 Z NH3 4 2 离子中 Z2 的空轨道接受 NH3分子提供的 形成配位键 3 Q 与 Y 形成的最简单气态氢化物分别为甲 乙 下列判断正确的是 a 稳定性 甲 乙 沸点 甲 乙 b 稳定性 甲 乙 沸点 甲 乙 c 稳定性 甲 乙 沸点 甲 乙 d 稳定性 甲乙 4 Q R Y 三种元素的第一电离能数值由小至大的顺序为 用元素符号作答 5 Q 的一种氢化物相对分子质量为 26 其分子中 键与 键的键数之比为 6 五种元素中 电负性最大与最小的两