高考化学二轮复习专题21物质结构与性质押题专练(含解析)

1、专题21物质结构与性质1. (1)元素的第一电离能：N。(填“>”或“<”)。(2)基态Fe2+的电子排布式为 (3)在N Mg Al、Si四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能IiI 2I 3I4.-1I n/kJ mol5781 8172 74511 575则该元素的元素符号是 。(4)NO3的空间构型 (用文字描述)，S(t中硫原子的杂化方式 为。(5)硅烷(Si nHan+2)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相对分子质量(6)金属铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积，铜的原子半径为r nm,则铜晶胞的体积表达式为 cm3。解析:同一周

2、期元素的第一电离能随着原子序封的增大而呈蟠大趋势，由于第IIA族元素和第V A族元 素最外层电子处于稳定结构，所以它们的第一电离能大于同周期其他年龄B元素，所以N的第一电离能大于铁为26号元素，根据核外电子排布规律可知基森F#的电子排布式为好居如呜承3忧3d%(3)根据同一电子层上电子的电离能力盹，比较表中电离能的数据可知，人、&入的数据与A的数据差别较大，所以该原子应该有3个电子在同一层，所以该元素为A105+1(4)根据NQ的中心原子的价层电子对数为 十 =3,所以氮原子杂化方式为 sp2杂化，离子中6+2没有孤电子对，所以其空间构型为平面三角形，SO中硫原子的价层电子对数为 =4

3、,所以硫原子的杂化方式为 sp3杂化。(5)硅烷是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间的 范德华力越大，沸点越高。(6)金属铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积，即铜原子位于晶胞立方体的顶点和面心上，以晶胞的面对角线等于铜原子半径的4倍，所以晶胞的边长应为面对角线的¥，铜的原子半径为r nm,所以铜晶胞的体积为(接X4r nm)3= 1.6 2 X 10 20r3 cm3o答案：(1)>(2)1s 22s22P63s23P63d6Al(4)平面三角形sp3杂化(5)硅烷是分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高(6)1.6 12x 10 20r32.氟在自然界中常以CaF的形

4、式存在。(1)下列有关CaF2的表述正确的是 。a. CoT与F间仅存在静电吸引作用b.尸的离子半径小于 Cl ,则CaE的熔点高于CaCl2c.阴阳离子比为2：1的物质，均与CaE晶体构型相同d. Ca技中的化学键为离子键，因此CaE在熔融状态下能导电(2)CaF 2难溶于水，但可溶于含Al 3+的溶液中，原因是(用离子方程式表示)。已知AIF6一 在溶液中可稳定存在。(3)F 2通入稀 NaOH溶液中可生成OE, OE分子构型为 ,其中氧原子的杂化方式为(4)F 2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 CL(g) +3F2(g)=2ClF 3(g) A

5、H= 313 kJ - mol : FF 键的键能为 159 kJ mol，Cl-Cl 键的键 能为242 kJ - mol1,则ClF3中Cl F键的平均键能为 kJ - mol工ClF3的熔、沸点比BrF3的(填“高”或“低”)。解析；(L)a项8小与1-间不仅存在静电吸引，同时原子核与原子核之间、电子与电子之间也存在静电排 后:，错误。b项,因CaF：、CaCh均为离子晶体,F一的离子半径小于离子晶体的晶格能与离子所带电 荷数成正比，与离子核间距成反比，故 加2晶体的晶格能大于CaCb 口晶格能越大，离子晶体的熔点越高, 故CaEi的熔点高于CaCh,正确*心项阴、阳离子个教比相同，晶体

6、构型不一定相同口 d项，CaE是离子 化合物，在熔融状态下能电离产生自由移动的禽子，故上在熔融状态下能导电，正确。0)由信息可知， c正亮)03户口切+狂(叫,A13+与F-可形成配离子A1FV,从而促进了 CF?溶解平衡的正向移动，故 反应的离子方程式为3CaF升"十一38一十A1IT。OF坊子中，中心原子的价层电子对数为权(6+1J-r=4,成键电子对数为2,因此分子构型为V形，。原子的杂化方式为旷杂化。(4)设QF键的平均键能 为工，根据反应的焙变二反应物的键能总和一生成物的键能总和可知，Ch(g) + 3F；(g)-2C1F3的Aff=242 U moP1 H-159 V31

7、3 kJ mol-1,则工=172 kJCffs和 为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大,其熔、沸点越高，因的相对分子质量小于BrF力故OF,的情、沸点低于81玛。答案：(1)bd_3+_ 2+3-(2)3CaF2+Al =3Ca +AlF6 V 形 sp3 (4)172 低3 .我国从国外进口某原料经测定主要含有A B C、D E五种前四周期元素，且原子序数依次增大。元素A、B、C、D E的原子结构等信息如下：儿系兀素性质或原子结构A周期表中原子半径最小的兀素B原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同C最外层P轨道半充满D位于短周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍E

8、位于ds区且原子的最外层电子数与A的相同请回答下列问题：(用A、B、C、D E所对应的元素符号作答)(1)B、C D第一电离能由大到小为 。(2)E的二价离子的电子排布式为 。(3)A 2B2常用作除锈剂，该分子中B的杂化方式为 ; 1 mol A 2BD4分子中含有键数目为。(4)与化合物BD互为等电子体的阴离子化学式为 等。 B2A6、CA4分子中均含有18个电子，它们的沸点相差较大，主要原因是(6)BD2在高温高压下所形成晶体的晶胞如图所示，一个该晶胞中含 个D原子。B解析：A、E、C、4 E五种前四周期元素，且原子序数依次增大。周期表中A元素原子半径最小，故A 为H元素；B元素原子核外

9、有三种不同的能级目昔个能缀所填充的电子数相同，核外电子排布为1式好 故B为C元素：D位于短周期,其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，而疼周期中原子单电子 处于P能级最多有3个，故其成对电子总数只能为6,单电子数为3核外电子排布为1利好2P3则D为O 元素J C元素原子最外层P轨道半充满，原子序砌吁O,故其核外电子排布为1三阳细,则C为N元素 E位于出区旦原子的最外层电子数与A的相同价电子排布为3dlc,4s1J则E为Clio(1)同周期元素随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素2P能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N>O

10、>C (2)E为Cu元素，Cu2+的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d9。(3)H 2c2Q常用作除锈剂，结构简式为HOOCCOOH分子中C原子形成3个<r键，没有孤电子对，该分子中碳原子的杂化方式为sp2,单键为(T键，双键含有1个(T键、1个兀键，故HOOC-COO份子中含有 7个b键，1 mol A 2B2c4分子中含有<r键数目为7X6.02 X 1023。(4)原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体，与化合物CO互为等电子体的阴离子化学式为CM等。(5)C2H6、N2H分子中均含有18个电子，它们的沸点相差较大，主要原因是：N2H分子之间存在氢

11、键。(6)CO2在高温高压下所形成晶体的晶胞中小白球为O原子，均为晶胞内部，一个该晶胞中含O原子数目为16。答案： N>O>C (2)1s 22s22P63s23P63d9 (3)sp 27X6.02 X 10 23 (4)CN(5)N 2H分子之间存在氢键(6)164 .原子序数依次增大的 A B、C、D> E、F六种元素。其中 A的基态原子有3个不同的能级， 各能级中的电子数相等；C的基态原子2P能级上的未成对电子数与 A原子的相同；D为它所在周期中原子半径最大的主族元素；E和C位于同一主族，F的原子序数为29。(1)F原子基态的核外电子排布式为 。(2)在A B、C三种

12、元素中，第一电离能由小到大的顺序是 (用元素符号回答)。(3)元素B的简单气态氢化物的沸点远高于元素A的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是(4)由 A、B、C形成的离子 CAB与 AG互为等电子体，则 CAB的结构式为(5)在元素A与E所形成的常见化合物中，A原子轨道的杂化类型为 。(6)由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示，则该化合物的化学式为解析:A的基态原子有3个不同的部线答能级中的电子鳌I相等j A为C元素。根据C的基态原子弟能线 上的未成对电子数与A序子的相同,C为O元素,则B为N元素！根据E和C位于同一主族j E为S元 素员D为它所在周期中原子半径最大的主族元素，且原

13、子序数小于E, D为Na元素$ F的原子序数为现 F为Cu元素. (DCu的核外电子排布比较特殊，价电子排布为3d1。依心(2)由于N原子的2P轨道处于半充满，第一电离能N>Q所以G N。的第一电离能由小到大的顺序是C<O<N (3)NH3分子间有氢键，CH分子之间没有氢键，所以沸点NH远高于CH。(4)OCN一与CO互为等电子体，其价键结构相似，其结构式为NCO°(5)C与S形成的常见化合物是 CS,C原子轨道的杂化类型为 sp。(6)N、O Na三种元素形成的化合物的晶胞中，大黑球应为Na+,顶点上的三原子离子应为 NQ,该化合物的化学式为NaN答案：(1)Ar

14、3d 104s1 (2)C<O<N (3)NH3 分子间存在氢键(4)NCO(5)sp(6)NaNO25 . Fe"、Fe”与d、CNK L有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。(1)C、M O原子的第一电离能由大到小的顺序是(2)Fe 2 +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1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是直线型分子，并具有对称性，则 (CN)2中兀键和(T键的个数比为。(5)F 不仅可与Fe"形成FeF63 ,

15、还可以与 Mgj形成一种立方晶系的离子晶体，此晶体应用于激光领域，结构如图 2所示。图2该晶体的化学式为解析：(1)同周期第一电离能自左而右具有增大趋势，所以第一电离由于N原子也能缀有3个电 子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，昵C N、O三种元素的第一电离能数值 由大到小的顺序为N>O>CoFe是26号元素，其原子核外电子排布式为收3津4承，FW*为%原子失去 4$上2个电子，则FW +的核外电子排布式为1 $2蝗2y3网阳学或3小伊乙酰基二茂铁中甲基碳原子采 用皆杂化，姿基碳原子采用期2杂化.配合物KFe(CN>的配体为CN-, C得到一个广为N或N得

16、 一个才为。，所以ST与岫或CO互为等电子体,(Q6为直线型分子,具有对称性，其结构式为NCCN, 单键为仃键，CN中含有一个。键j 2个加键,因此(2?中霏键和丘键的个数匕物4： 3. (5)根据晶胞结构 可知Mg' F-、K*分别位于顶点、棱心环口体心处，根据均摊法可知，晶胞中含有的晨f，K+个数分别是吗=1个:小巨3个，1个，所以该物质的化学式为皈曲答案：(1)N>O>C1娶*2四鼾3Pq理(或Ar3朋) (3)sp 3、sp2 (4)CO(或 N2) 4 ： 3 (5)KMgF36 .现有A、B、C D E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期

17、。B元素含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同；D的原子核外有8个运动状态不同的电子；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差 3,且E元素的基态原子有 4个未成对电子。请回答下列问题：(1)请写出：D基态原子的价层电子排布图： ;F基态原子的价电子排布式：。(2)下列说法错误的是。A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大，所以沸点：SiO2>COB.电负性顺序：B<C<DC. Nb与CO为等电子体，结构相似D.稳定性：H2O>HS,水分子更稳定的原因是水分子间存在氢键(3)F离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。向F的硫酸盐溶液中通入过

18、量的 C与 A形成的气体 X可生成F(X) 4 2 + ,该离子的结构式为 (用元素符号表示 )。(4)某化合物与F( I )( I表示化合价为+ 1)结合形成图1所示的离子，该离子中碳原子的杂化方式有°(5)B单质的一种同素异形体的晶胞如图2所示，则一个晶胞中所含B原子数为。(6)D与F形成离子个数比为1 ： 1的化合物，晶胞与 NaCl类似，设D离子的半径为a pm, F离 子的半径b pm,求该晶胞的空间利用率 。解析，A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期由B元素含 有3个能线，且每个能级所含的电子数相同，原子核外电子排布为1峭&qu

19、ot;则B为C元素：D的原子核 外有8个运动状态不同的电子，则D为。元素$ C原子序麴介于C、O之间，则C为N元素f E元素与F 元素处于同一周期相邻的族，它们的原子片例相差3,应处于第皿族及相邻的族，E元素的基态原子有4个 未成对电子，价电子排布为3印4承,则E为Fe,故F为Cu,中C与A形成的气体X,则A为H元素，X为(1)D为O元素，基态原子的价层电子排布图:基态原子的价电子排布式为：3d104s1o(2)沸点：SiO2>CO,是由于二氧化硅属于原子晶体，二氧化碳形成分子晶体，A错误；同周期随原子序数增大电负性增大，故电负性顺序：C<N<O B正确；N2与CO分子都含有

20、2个原子、价电子总数都是10,二者为等电子体，结构相似，C正确；稳定性：H2O>HS,是因为非金属性O>S，与分子之间存在氢键无关，D错误。(3)C与A形成气体X,则A为H元素，X为NH, F的硫酸盐为CuSO,向CuSO溶液中通入过量"NH3 2+I的NH可生成Cu(NH)42+,该离子的结构式为 HsN->Cu-NHj 。 tNH3(4)杂环上的C原子含有3个b键，没有孤电子对，采用 sp2杂化，亚甲基上 C原子含有4个 共价单键，采用sp3杂化。(5)由B单质的一种同素异形体的晶胞结构可知，B原子有4个位于晶胞内部，其余 B原子位于11顶点、面心，则一个晶胞中

21、所含B原子数为4+ 8X 8 + 6X2=8o (6)O与Cu形成离子个数比为1 ： 1的化合物为CuQ晶胞与NaCl类似，其晶胞结构为11子数目=阳离子数目=8x 8+6><2=4, oT离子的半径为a pm, Cu2+离子的半径b pm,则晶胞4X该晶胞的空间利用率=43430 兀 a+3 兀 b) 2 兀a3+b38a+ b3= /)a+ b中原子总体积=4X兀23+3兀b3ypn3,晶胞棱长=2(a+b)pm,故晶胞体积=8(a+b)3pn3,故答案：(i)3d104s1 (2)AD2pNH3 2+27t a3+b3(6) 3 a+b 3I fLN-G】sNH3(4)sp

22、2、sp3 (5) 8tnh37. (1)Cu元素基态原子的外围电子排布式为 。元素C、N、O的第一电离能由大到小的排列顺序为 。(2)下列说法正确的是 (填序号)。A.第一电离能： As> GaB.电负性：As>GaC.原子半径：As>Ga(3)错(Ge)是用途很广的半导体材料，基态错原子的外围电子排布式为 。在第二周期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有 种。(4)硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题：Ga与B同主族，Ga的基态原子的核外电子排布式为 ,日C O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 .解析：(1)Cu是29号元素，其原子核外有 2

23、9个电子，其基态原子的外围电子排布式为 3d104s1;同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，由于N元素原子的2P能级处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻的元素，所以C、N O三种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是N>O>CQ)同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，贝第一电离能：故A正确j同周期元素从左 到右电负性逐渐增大，则电负性：山瓦,故B正确f同周期主族元素从左到右原子半径逐渐;咸小，故原 子半径：As<Ga,故C错误。(3)Ge是聋号元毅与同主族,基态原子的外围电子排布式为4%的由第一电离能的变化规律可知, 在第二周期中，第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有反、C,。三种。Ga位于第四周期第IIIA族，所以其基态原子的核外电子排布式为1辞W2四s23y4Pl或 同卬加4/4，由第一电离能的变化规律可知，凤Q。三种元素的第一电离潴由大到小的顺序是80及 答案：(1)3d 10