微观结构与物质的多样性--专题复习.doc

必修2 专题1 微观结构与物质的多样性 专题复习 复习提纲一、原子核外电子排布与元素周期律1、原子结构 2、元素周期表 3、元素周期律二、微粒之间的相互作用 1、离子键、共价键、分子间作用力与氢键 2、电子式 3、晶体三、从微观结构看物质的多样性 同系物、同素异形体、同位素 要点精讲与典型例题一、原子核外电子排布与元素周期律要点1：掌握原子结构质量数(A)质子数(Z)中子数(N) 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数要点2：掌握原子核外电子的排布规律，熟背前20号元素，熟悉120号元素原子核外电子的排布：要点3：掌握元素、核素、同位素概念元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。要点4：熟记元素周期表结构核外电子层数 元素种类第一周期 1 2种元素短周期 第二周期 2 8种元素周期 第三周期 3 8种元素元 （7个横行） 第四周期 4 18种元素素 （7个周期） 第五周期 5 18种元素周 长周期 第六周期 6 32种元素期 第七周期 7 未填满（已有26种元素）表 主族：AA共7个主族族 副族：BB、BB，共7个副族（18个纵行） 第族：三个纵行，位于B和B之间（16个族） 零族：稀有气体要点5：元素周期律元素周期律：元素的性质（核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非金属性）随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。要求：掌握判断元素金属性和非金属性强弱的方法；掌握原子半径、元素金属性、非金属性周期变化规律；掌握微粒半径大小比较【例1】下列有关元素周期表中的某些推断正确的是A 位于同一主族的元素的价电子数相同，则各元素的常见化合价也一定相同B 碱金属族元素同卤族元素一样，其单质的熔沸点随元素原子序数的增大而逐渐升高C 若x是B族中元素的原子序数, 那么原子序数为x+1的元素是A族D 在周期表中金属和非金属元素的分界线附近的元素是过渡元素【例2】根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是( ) A. 和原子序数为x的第A族元素同周期的第A族元素的原子序数可能是x+1或x+11或x+25B. 第2列元素中一定没有非金属元素C. 第15列元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式可能为H3RO4D. 某元素的离子最外层电子数与次外层相同，该元素一定位于第三周期【例3】下图是元素周期表的框架（1）请在上面元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。（2）依据元素周期表回答下列问题： A周期表中的元素和元素的最高价氧化物的水化物碱性强弱顺序是（用化学式表示）。 B周期表中的元素和元素的氢化物的熔、沸点高低顺序是 （用化学式表示）。C元素的单质，在常温下化学性质稳定，通常可用作保护气的是 （填写结构式）。D在上面元素周期表中全部是金属元素的主族是 ；全部是非金属元素的主族是 (填写字母a、b、c、d)。 a.A族 b. A族 c. A 族 d.A族（3）已知甲元素位于第三周期，且其原子半径为同周期金属元素中原子半径最小的，请写出甲的氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式 ；（4）请写出仅用三种元素形成离子化合物的电子式_。若用球棍模型表示和形成的化合物的分子结构，应该是 。在120下1g的单质在足量的单质中完全燃烧，放出的热量为a kJ；请写出此条件下的单质燃烧的热化学方程式 ；、两种元素的单质已被应用于字宙飞船的燃料电池中，如图所示，两个电极均由多孔性碳构成，通入的两种单质由孔隙逸出并在电极表面放电。请回答：b是电池的 极；a电极上的电极反应式是 。【例4】某同学在学习元素周期表后，将第二至第六周期的主族和零族元素排列成“八角星”元素周期表（如图），图中每个“”代表一种元素，每个“八角星”代表一个周期，元素X核外有5个电子层。（1）M的元素符号是 ，元素Y的原子 结构示意图为 。（2）在上图中用“O”圈出磷元素的位置。（3）实验室制取少量单质B时，可用单质A与B的氧化物在高温下反应，有关反应的化学方程式为 。（4）单质A分别与某一主族元素（位于第二至第五周期，均用R表示）单质反应生成AR2的能量变化如图所示（反应物和产物均为298 K时的稳定状态）。元素R位于元素周期表中第 族。写出生成曲线d代表的物质的热化学方程式： 。【例5】已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族，D和E属同一周期，又知E是周期表中118列中的第7列元素。，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如图。请回答：(1)A元素的名称是_；(2)B的元素符号是_，C的元素符号是_，B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高，其原因是_；(3)E属元素周期表中第_周期，第_族的元素，其元素名称是_， (4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为_；该离子化合物晶体的密度为a gcm-3，则晶胞的体积是_(只要求列出算式)。【例6】下图是元素周期表中短周期元素的一部分，表中所列字母分别代表一种元素：(1)上述元素的单质中熔点最高的可能是_(填字母)。(2)在一定条件下，a与e可形成一种简单化合物，其晶体类型为_，空间结构是_；a与d形成的简单化合物中含_键。(填“极性”或“非极性”)(3)现有另一种元素X，其原子获得一个电子时所释放出的能量比表中所列元素中都要大，则X是_元素，属于周期表中_族元素。(4)NH3H2O的电离方程式为试判断NH3溶于水后，形成的NH3H2O的合理结构是_(填序号)。【例7】下表为元素周期表的一部分，请参照相关元素在表中的位置，用化学用语回答下列问题：（1）、的原子半径由大到小的顺序为 ；、的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是 。（2）由三种元素组成的常见物质的水溶液显碱性，用离子方程式表示溶液显碱性的原因：_ _。（3）甲、乙是由三种元素中一种或两种元素形成的双原子分子或负二价阴离子，它们的电子总数相等，甲与钙元素组成的化合物既含离子键又含非极性共价键，则该化合物的电子式为：_，乙是一种常用的还原剂，请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途：_ _。（4）已知在25、101 kPa下，的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，每转移l mol电子时放热190.0kJ，该反应的热化学方程式可表示为_ 。（5）以的单质材料为阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成有吸附性的难溶物R，写出阳极生成R的电极反应式：_ _。【例8】下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，回答下列问题：(1)地壳中含量居于第二位的元素在周期表中的位置是_。(2)、的最高价含氧酸的酸性是由强到弱的，用原子结构解释原因：_，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。(3)、中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物，写出其中一种化合物的电子式_。(4)由表中两种元素的原子按11组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，下列物质不能做该反应催化剂的是(填序号)_。aMnO2b CuSO4 cNa2SO3 dFeCl3(5) W与是相邻的同主族元素。在下表中列出H2WO3的各种不同化学性质，举例并写出相应的化学方程式。编号性质化学方程式示例氧化性H2WO33H3PO3=3H3PO4H2W12 (6)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：X溶液与Y溶液反应的离子方程式_，N的单质的化学方程式为_，M溶液中离子浓度由大到小的排列顺序是_ ，M中阳离子的鉴定方法 _。【例9】下表是元素周期表的一部分。根据表中的10种元素，用元素符号或化学式填空：族期AAAAAAA01234(1)在元素中，金属性最强的金属元素是_。(2) 在元素中，_(填化学式)的单质既可以和盐酸又可以和氢氧化钠溶液反应，其单质与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是_。(3)在元素中，形成的最高价氧化物的水化物的酸性最强的酸的分子式是_。(4)、所形成的单核离子中，半径最大的离子是_。(5)由表中两种元素的原子按11组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为(填序号)_。aMnO2 bFeCl3 cNa2SO3 dKMnO4（6）用电子式表示元素与元素形成的化合物的形成过程： 。用电子式表示元素与元素形成的化合物的形成过程： 。(7)与和与均能形成18个电子的化合物，此两种化合物发生反应的化学方程式为 。(8)比较与单质氧化性的强弱的反应的化学方程式是 比较与单质的非金属性的强弱的反应的化学方程式是 【例10】下表是周期表中的一部分，根据AI在周期表中的位置，第(1) (4)小题用元素符号或化学式回答，（5）（8）小题按题目要求回答。 族周期I A A A A A A AO1A2DEGI3BCFH(1)表中元素，化学性质最不活泼的是 ，只有负价而无正价的是 ，氧化性最强的单质是 ，还原性最强的单质是 。(2)最高价氧化物的水化物碱性最强的是 ，酸性最强的是 ，呈两性的是 。(3)A分别与D、E、F、G、H形成的化合物中，最稳定的 ，(4)在B、C、E、F、G、H中，原子半径最大的是 ，（5）A和D组成化合物的电子式 ， （6）A和E组成化合物的化学式 ， （7）用电子式表示B和H组成化合物的形成过程 ，（8）B的最高价氧化物的水化物和C的最高价氧化物相互反应的离子方程式 。【例11】下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据： 元素编号元素性质原子半径（1010m）1.522.270.741.430.771.100.991.860.750.71最高价态+11/345715/最低价态/2/431/31试回答下列问题：（1）以上10种元素的原子中，失去核外第一个电子所需能量最少的是 （填编号）。（2）上述、三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是（写分子式） 。（3）某元素R的原子半径为1.021010m，该元素最高价氧化物的水化物化学式为 ；若物质Na2R3是一种含有非极性共价键的离子化合物，请你尝试写出该化合物的电子式 。【例12】Q、W、X、Y、Z是原子序数逐渐增大的短周期元素。已知Q在所有原子中的原子半径最小，W是形成化合物种类最多的元素，Y的最外层电子数是内层电子数的3倍，Y和Z能形成原子个数比为1：1和1：2的两种离子化合物。（注：答题应根据题目要求，用元素符号或化学式来表示对应元素或物质）（1）Z的离子结构示意图 （2）为了提高工业合成XQ3产率（该反应为放热反应），下列措施合理的是 a升高温度b加入催化剂c将XQ3分离出去d增大反应体系压强（3）WQ4与Y2反应通过下图装置可将化学能转化为电能。b电极反应式为 （4）标况下224LWY2被200mL 1 molLZYQ溶液吸收，所得溶液阴离子浓度从大到小的顺序是 （5）下图为某反应体系各物质（均为气体）的量及能量关系，该反应的热化学方程式为 。（6）X和Z组成的一种离子化合物，能与水反应生成两种碱，其化学方程式是 。【例13】）下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，用相应化学用语回答下列问题：族周期IA01IIAIIIAIVAVAVIAVIIA23（1）画出表中形成化合物种类最多元素的原子结构示意图 _ ；写出它与原子半径最小的原子形成六核且为平面结构的化合物的电子式_。（2）形成的简单离子半径由大到小的顺序为_（填离子符号）；的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为_。（填化学式）（3）工业上用单质大量生产单质，反应的化学方程式为：_形成氧化物的晶体类型为_,它的一种重要用途为 。（4）这些元素形成的氧化物中，不溶于水，但既能与强酸又能与强碱反应的是_（填化学式），写出它与的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式_。（5）X、Y由中的两种或三种元素组成。X的溶液能与小苏打反应产生Y，若X是其所属系列中最简单的分子，且相对分子质量为46，则X的名称为 ，写出X溶液与小苏打反应的化学方程式为_。【例14】A、B、C是中学化学中常见的三种短周期元素。已知：A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；B元素最高正价与最低负价的代数和为2；C元素有多种化合价，且常温下C元素的单质与某种一元强碱溶液反应，可得到两种含C元素的化合物；B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍。（1）写出常温下C的单质和强碱溶液反应的离子方程式_。（2） 意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的B4气态分子。B4分子结构与白磷分子结构相似，已知断裂1 mol BB键吸收167 kJ的热量，生成1 mol BB键放出942 kJ热量。试判断相同条件下B4与B2的稳定性顺序是：_。（3） 由B、C两种元素组成的化合物X，常温下为易挥发的淡黄色液体，X分子为三角锥形分子，且分子里B、C两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构。X遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质。则X与水反应的化学方程式是_。（4） A、B两种元素可形成一种硬度比金刚石还大的化合物Y。在化合物Y中，A、B原子间以单键相结合，且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构。则Y的化学式为_，其熔沸点比金刚石_(填“高”、“低”或“无法比较”)。【例15】某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的实验研究；乙同学根据置换反应的规律，利用下图装置完成了O元素的非金属性比S强的实验研究。回答下列问题：（1）图中D装置在实验中的作用是 。（2） 从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质：图1中试剂A为_；试剂C为_（填序号）。稀HNO3溶液 稀盐酸 碳酸钙 Na2SiO3溶液 SiO2 i写出烧瓶中发生反应的离子方程式_。写出试管C中发生反应的离子方程式_。由此判断，元素N、C、Si 非金属性由弱到强的顺序为_。(3) 乙同学设计的实验所用到试剂A为_；试剂B为_；试剂C为_。C处的现象为浅黄色沉淀产生；写出C中发生反应的化学方程式为 _ 。二、 微粒之间的相互作用要点1：掌握离子键、共价键与分子间作用力、氢键的概念并注意区分；熟练判断离子化合物、共价化合物；了解极性共价键、非极性共价键；极性共价键（简称极性键）：由不同种原子形成，AB型，如，HCl。共价键非极性共价键（简称非极性键）：由同种原子形成，AA型，如，ClCl。要点2：电子式、结构式熟练书写常见原子、离子、单质及化合物的电子式；熟练书写共价型分子的结构式；要点3：晶体掌握离子晶体、分子晶体、原子晶体及金属晶体的结构与性质；会判断晶体类型；掌握比较不同晶体熔沸点及稳定性的方法；了解晶胞概念及其简单计算【例16】固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体的最外电子层结构，则下列有关说法不正确的是A1 mol NH5中含有5 NA个NH键（NA表示阿伏加德罗常数）BNH5中既有共价键又有离子键CNH5的电子式为 D它与水反应的离子方程式为NH4+ H+ H2O = NH3H2O + H2【例17】据最新报道，科学家发现了如下反应：O2+PtF6=O2(PtF6)。已知O2(PtF6)为离子化合物，其中Pt为+5价，对于此反应正确的是A在此反应中，每生成1mol O2(PtF6)则转移1mol电子B在此反应中，O2是氧化剂，PtF6是还原剂CO2(PtF6)中氧元素的化合价是+1价DO2(PtF6)中仅存在离子键不存在其它化学键【例18】太平洋岛国瑙鲁盛产一种高品位的磷矿石鸟粪石，其化学式为MgNH4PO4，下列关于该物质的叙述中不正确的是 A鸟粪石既属于镁盐又属于磷酸盐 B鸟粪石既能与强酸反应，又能与强碱反应 C鸟粪石中既含有离子键又含有共价键 D鸟粪石中两种阳离子的电子式分别为【例19】镍(Ni)可形成多种配合物，且各种配合物均有广泛的用途。(1)配合物Ni(CO)4常温下呈液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于_晶体；写出两种与配体CO互为等电子体的粒子的化学式_、_。(2)某镍配合物结构如下图所示，分子内含有的作用力有_(填序号)。A氢键B离子键C共价键 D金属键 E配位键(3)据报道，含有镁、镍和碳三种元素的某种晶体具有超导性，其结构如下图所示。则该晶体的化学式为_。晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有_个。【例20】、氮元素是重要的非金属元素，可形成卤化物、氮化物，叠氮化物及配合物等多种化合物。（1）NF3，NBr3、NCl3这三种分子的空间构型是 。（2）叠氮酸（HN3）是一种弱酸，可部分电离出H+和N3-。请写出两种与N3-电子数相等的分子 。（3）NaN3与KN3离子键强弱相比，NaN3 KN3（填“”、“=”或“” ）。（4）氮化碳结构如下图， 其硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。写出氮化碳的化学式_ _ _；指出氮化碳的晶体类型_ _。、分析表中四种物质的相关数据，请回答：CH4SiH4NH3PH3沸点/K101.7161.2239.7185.4分解温度/K8737731073713.2（1）CH4和SiH4比较，沸点高低的原因是_ _；（2）NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是_ _ ；（3）结合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时_先液化。【例21】硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体(下图)，有滑腻感，可做润滑剂。硼酸对人体受伤组织有缓和和防腐作用，故可以用于医药和食品防腐等方面。回答下列问题： (1)B原子结构示意图为_。(2)硼酸为一元弱酸，在水中电离方程式为H3BO3H2OB(OH)4H，写出硼酸与NaOH溶液反应的离子方程式_。(3)下列有关硼酸晶体的说法正确的是_。A、H3BO3分子的稳定性与氢键有关B、平均1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键C、硼酸晶体中层与层之间作用力是范德华力D、同一层内主要作用力是共价键和氢键(4)根据对角线规则，与B性质相似的元素是_。【例22】S2Cl2是一种易挥发的液体(熔点：76，沸点：138)，且易与水发生水解反应，可能生成H2S、SO2、H2SO3、H2SO4等物质。它是橡胶硫化剂。在熔融的硫中通以氯气即可生成S2Cl2。下图是实验室用S和Cl2制备S2Cl2的装置 (夹持装置、加热装置均已略去)。 (1)已知S2Cl2分子结构与H2O2相似，则S2Cl2的分子中共含有 条共价键。(2)装置a中应放试剂为 ；装置d的名称是 ，它的作用是 。(3)该实验的操作顺序应为 (用序号表示)。 加热装置c 通入Cl2 通冷凝水 停止通Cl2 停止加热装置c(4)图中f装置中应放置的试剂为 ，其作用为 。(5)将S2Cl2的水解气体产物通入氯水中，若观察到 的现象，则可证明水解产物中有硫化氢生成。【例23】关于下列粒子的描述不正确的是APH3的电子式为，其热稳定性不如NH3B常温常压下，60g SiO2晶体中含有4NA个SiO键CCH2Cl2的电子式为，是结构呈正四面体的分子D12g金刚石中所含的共价键数为2NA【例24】氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300反应获得氮化硅。（1）根据性质，推测氮化硅属于_晶体。（2）根据性质，推测氮化硅陶瓷的用途是_（填序号）。A制汽轮机叶片 B制有色玻璃 C制永久性模具 D制造柴油机（3）根据化合价规律，推测氮化硅的化学式为_。（4）氮化硅陶瓷抗腐蚀性强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应。试写出该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式_。【例25】随着科学技术的发展，阿伏加德罗常数的测定手段越来越多，测定精确度也越来越高，现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：（1）将固体NaCl研细、干燥后，准确称取m g NaCl固体并 转移到定容仪器A中。（2）用滴定管向A仪器中滴加苯，不断振荡，继续加苯至A 仪器的刻度线，计算出NaCl固体的体积为V cm3。步骤（1）中A仪器最好用_（仪器名称）。已知NaCl晶体的结构如上图所示，用X射线测得NaCl晶体中靠得最近的Na+与Cl-间的平均距离为a cm，则用上述测定方法测得阿伏加德罗常数Na的表达式为Na=_。【例26】碳是形成化合物最多的元素。（1）由碳元素参与形成的物质多为分子晶体，也有少数原子晶体。下列关于分子晶体和原子晶体的说法正确的是（填字母序号）。A、完全由非金属元素形成的物质一定是分