2019高考化学二轮复习选考模块专练选修3物质结构与性质

选考模块专练（选修3物质结构与性质）（每题:15分,每题建议用时:10分钟）.X、Y、Z、R为前四周期原子序数依次增大的元素。X原子有3个能级，且每个能级上的电子数相等;Z原子的不成对电子数在同周期中最多，且Z的气态氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最低;X、Y、R三元素在周期表中同族。（1）R元素基态原子的价层电子排布式为_。（2）如图表示X、Y、R的四级电离能变化趋势，其中表示R的曲线是 （填标号）。⑶化合物（XH2bX-O）分子中X原子杂化轨道类型分别是 ,1mol（X2H5O）/=O分子中含有的。键与n键的数目比为。 253（4）Z与氯气反应可生成一种各原子均满足8电子稳定结构的化合物，其分子的立体构型为。⑸某R的氧化物立方晶胞结构如图所示,该物质的化学式为（用元素符号表示），已知该晶体密度为Pg/cm3,距离最近的原子间距离为dpm,则R的相对原子质量为_。（阿伏加德罗常数的值为N）A.碳和硅是自然界中大量存在的元素,硅及其化合物是工业上最重要的材料。粗硅的制备有两种方法： 「方法一：SiO+2Cm旦Si+2COf2方法二：SiO2+2Mg受旦Si+2MgO⑴基态硅原子中存在对自旋相反的电子,基态Mg的最外层电子所占据的能级的电子云轮廓图是。⑵上述反应中所有元素第一电离能最小的元素是 （填元素符号）。⑶试比较C（金刚石）、晶体Si、CO三种物质的熔沸点从高到低的顺序,试解释原因:（4）CO在配合物中可作为配体，在Cr（CO）6配合物中配原子是 （填元素符号），1mol该配合物中含有n键的数目。 6⑸SiO2晶胞（如图）可理解成将金刚石晶胞（如图）中的C原子置换成Si原子,然后在Si—Si之间插入O原子而形成。金川石品胞 际性油胞①推测SiO2晶胞中Si采用杂化,O—Si—O的键角为。②$也晶胞中,含有Si原子个和O原子个。③假设金刚石晶胞的边长为anm,试计算该晶胞的密度g/cm3(写出表达式即可)。3.已知人、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A元素原子的核外p电子数比s电子数少1OC是电负性最大的元素。D原子次外层电子数是最外层电子数的2倍,E是第皿族中原子序数最小的元素。⑴写出基态C原子的电子排布式 。(2)A、B两种元素的第一电离能由大到小的顺序为. (用元素符号表示)，原因是 O⑶已知DC4常温下为气体,则该物质的晶体类型是 ,组成微粒的中心原子的轨道杂化类型为二 ,空间构型是 O(4)Cu2+容易与AH3形成配离子［Cu(AH3)J+,但AC3不易与Cu2+形成配离子,其原因是 0(5)A、B两元素分别与D形成的共价键中,极性较强的是 oA、B两元素间能形成多种二元化合物,其中与L互为等电子体的物质的化学式为o(6)已知E单质的晶胞如图所示,则晶体中E原子的配位数为,一个E的晶胞质量为O4.第四周期的元素，如钛(Ji)、铁(/e)、砷、硒、锌等及其相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用:回答下列问题：⑴基态Ti原子中,最高能层电子的电子云轮廓形状为 ,与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中,最外层电子数与钛不同的元素有 种。⑵琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物,临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成Fe3+,从结构角度来看,Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是 (3)SCN-可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(H—S—C三N)和异硫氰酸(H一N一C—S)o①写出与SCN-互为等电子体的一种微粒 (分子或离子)；②硫氰酸分子中n键和。键的个数之比为；③异硫氰酸的沸点比硫氰酸沸点高的原因是 (4)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3,分子结构如图,As原子的杂化方式为,

雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4s4)和SnCl4并放出H2s气体，写出该反应方程式：。SnCl4分子的空间构型为 。⑸离子化合物CaC2的一种晶体结构如图所示。该物质的电子式: ； 。一个晶胞含有的n键平均有 个。♦Th*50—Cf(6)硒化锌的晶胞结构如图所示，图中x和y点所堆积的原子均为(填元素符号)；若该晶胞密度为Pg・cm-3,硒化锌的摩尔质量为Mg・mol-i。用Na代表阿伏加德罗常数的数值,则晶胞参数a为nm。5.根据下列五种短周期元素的电离能数据(单位:kJ-mol-i),回答下面各题。元素代号I1I2I3I4I5Q800.62427.13659.725025.832826.7R495.845626910.3954313354S577.51816.72744.81157714842T1402.328564578.17475.09444.9U2080.73952.36122937112177(1)在这五种元素中，最可能处于同一族的两种元素是 (填元素符号)，S元素最可能是 区元素。⑵基态Q元素原子的价电子排布式是 。Q和T同周期。化合物QT中T元素的化合价为；第一电离能介于Q、T之间的同周期元素有种。⑶化合物rt3中化学键类型为 ,rt3的阴离子的几何构型为 。(4)下列元素中，化学性质和物理性质最像U元素的是。A.硼B.镀C.锂D.氦E.碳(5)R的某种氧化物X晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566nm,X的化学式为;列式并计算晶体X的密度(g-cm-3)_。1.解析:X原子有3个能级,且每个能级上的电子数相等,所以只能是1s22s22P2,所以X为C°X、Y、R三元素在周期表中同族，所以Y为Si,R为Ge。根据Z有气态氢化物可知,Z为非金属，根据不成对电子数最多，得到Z为P（其3p上有3个单电子）。（1）R为Ge,处于周期表的第四周期WA族,所以价层电子排布式为4s24P2。（2）C、Si、Ge从上向下半径增大,第一电离能逐渐减小，所以R（Ge）的电离能曲线为c。（3）CH2C=O中第一个C形成一个双键,所以是sp2杂化;第二个C形成两个双键,所以是sp杂化。。单键一定是。键，双键一定是一个。键和一个n键，分子为（CH3cH2O）3P=O,其中的CH3cH2O一基团都是单键,只有P=O一个双键,所以分子中的。键数为3X（5；1+1+1）+1=25（每个CH3cH2O—中有5个C—H,1个C—C,1个C—O,1个O—P;还要计算分子中P-O里的1个。键）；:键只有1个，所以。键与n键的数目比为25：1。（4）P的最外层有5个电子,达到8电子稳定结构应该形成3个共价键,所以该化合物为PCl3。5-1X3根据价层电子对互斥理论,中心原子P的价电子对为3+ - =4（对），其中一对为孤电子对，所以是三角锥形结构。11⑸氧原子占据晶胞的8个顶点和6个面心,所以一共有8X1+6X」=4（个），Ge都在晶胞内部,也有4个,所以化学式为GeO。距离最近的原子间距离为dpm,明显指的是最近的O和Ge原1子的距离，根据晶体的结构，这个距离是晶胞的体对角线的I所以体对角线长度为4dpm,进4d 64d3 64d3而得到晶胞边长为尸pm,所以晶胞的体积为边长的立方,为‘；'二pm3='；、二X1O-3ocm3。所以晶64dmp胞的质量为「'二X10-30g。因为一个晶胞中有4个GeO,所以1个GeO的质量为16d3P 16d3P必X10-30g；1molGeO的质量为,1X10-30g,即GeO的相对分子质量为IbWpN工 IbrpN工X10-30，所以Ge的相对原子质量为 X10-30-16。答案：(1)4s24P2(2)c(3)sp、sp225：1(4)三角锥形16〃pN工(5)GeO X10-30-162.解析：(1)基态硅原子核外电子排布为1s22s22P63s23P2,每一个s能级有1个轨道,s轨道全满，有3对自旋相反的电子,2p能级有3个轨道,全充满电子,2p轨道有3对自旋相反的电子，所以基态硅原子中存在6对自旋相反的电子;Mg的基态核外电子排布为1s22s22P63s2,3s轨道是最外层,s能级的电子云图是球形的,所以基态Mg的最外层电子所占据的能级的电子云轮廓图是球形。⑵第一电离能是原子失去最外层的一个电子所需能量,第一电离能数值越小,原子越容易失去一个电子，上述反应中涉及的元素有C、O、Mg、Si,其中C、O、Si是非金属元素，较难失去电子,Mg元素的金属性最强,最易失去电子,所有元素第一电离能最小的元素是Mg。(3)C(金刚石)、晶体Si都是原子晶体,熔点高,它们结构相似，但碳原子的半径比硅原子半径小,共价键的键能大,所以C(金刚石)的熔点比晶体Si高,而CO是分子晶体,熔沸点低,所以三种物质的熔沸点从高到低的顺序为C>Si>CO。(4)CO在Cr(CO)6中可作为配体，配原子是配劣与也是等电子体，其结构式是C三O,1molCO中含n键的数目是2%所以1mol该配合物中含有二键的数目12%。⑸①在二氧化硅晶体中每个硅原子与周围的4个氧原子的成键情况与金刚石晶体中的碳原子与周围4个碳原子成键的情况是相同的,所以SiO2晶胞中Si采用sp3杂化,金刚石是正四面体结构，其键角是109°28',所以SiO2晶胞中O—Si—O的键角也是109°28,;11②SiO2晶体为面心立方结构，每个SiO"胞含有Si原子的个数为8x8+6x2+4=8，按Si、O原子个数比,O原子数是16;12X8③一个晶胞含有8个C原子,所以一个晶胞的质量为g,晶胞边长为anm,所以金刚石^L2X£晶体的密度P=r=1' x•' 1g/cm3。答案：(1)6球形⑵Mg(3)C>Si>CO金刚石和晶体硅都是原子晶体且晶体结构相似,C的原子半径小于硅的原子半径,所以金刚石中碳碳键键长短，键能大,所以金刚石的熔沸点比晶体硅大，CO是分子晶体，熔沸点最小(4)C12NA12X8⑸①sp3109°28,②816③।3.解析：由题意可知,A为氮、B为氧、C为氟、D为硅、E为铁。⑴氟的核电荷数为9,基态氟原子的电子排布式为1s22s22P5。(2)元素A为氮元素,元素B为氧元素，由于N原子的2P能级处于较稳定的半充满状态,第一电离能较大,所以氮元素、氧元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O。⑶已知四氟化硅常温下为气体，所以四氟化硅是分子晶体，中心原子硅含有价层电子对数1=4+2X(4-4)=4,没有孤电子对，属于sp3杂化，空间构型是正四面体结构。(4)由于电负性F>N>H,在NF3分子中,共用电子对偏向F原子,使得N原子上孤电子对难与铜离子形成配位键,所以NF3不3易与CU2+形成配离子。⑸因为O元素的非金属性大于N,则极性O-Si键大于N-Si键;等电子体中原子个数相等及电子总数相等，*二中含有3个原子、电子总数是22,与该离子互为等电子体的氮氧化物为NO。21(6)该晶胞是体心立方晶胞,所以铁原子的配位数为8,该晶胞中Fe原子个数为1+8X：2,每个Fe原子的质量二g,则该晶胞质量就是两个Fe原子质量二'jX1129M2g-g。答案：(1)1s22s22P5(2)N>ON原子的2P能级处于较稳定的半充满状态⑶分子晶体sp3正四面体形(4)电负性F>N>H,在NF3分子中,共用电子对偏向F原子,使得N原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键 3(5)Si—O键NO2(6)8g.解析：(1)基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2,最高能层为第四能层,s电子云轮廓形状为球形；与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素有Cr:3d54s1,Cu:3dMs1,共两种。⑵从结构角度来看,Fe2+的价电子排布式是3d6,再失一个电子就是3d5半充满稳定结构,故易被氧化成Fe3+。(3)①与SCN-互为等电子体的一种微粒是心。(或CO2、CS2、OCN-)。②硫氰酸(H—S—C三N)中n键和。键的个数之比为2：3。③异硫氰酸分子间可以形成氢键,故其沸点比硫氰酸沸点高。(4)雌黄分子式为As2s3,As有四对价层电子对,As原子的杂化方式为sp3杂化。雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4s4)和SnCl4并放出H2S气体，故其反应方程式为2As2s3+2SnCl2+4HCl—As4s4+2SnCl4+2H2sf;SnCl4分子的空间构型为正四面体形。⑸CaC2为离子化合物，电子式为Ca2+C::匚卜-；一个晶胞含有4个Ca2+、4个，一个工中有两个n键,一个晶胞含有的n键平均有8个。(6)硒化锌的晶胞结构中x和y点所堆积的原子均为Zn;若该晶胞密度为Pg-cm-3,硒化锌的摩尔质量为Mg-mol］用N代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数a为、「［X10?nm。A答案：(1)球形2(2)Fe3+的3d5半满状态更稳定⑶①N2O(或CO2、CS2、OCN-)②2：3③异硫氰酸分子间可以形成氢键(4)sp32As2s3+2SnCl2+4HCl—As4s4+2SnCl4+2H2sf正四面体形(5)Ca2+ ］2-8(6)Zn「>X107.解析:Q元素的I4>>I3，Q元素的原子最外层有3个电子,Q处于IIIA族;R元素的I?>I『R元素的原子最外层有13个电子,R处于IA族;S元素的I4>>I3，S元素的原子最外层有%个电子,S处于OA族;T、U元素的I「I5没有突变,T、U的最外层电子数至少5个。⑴根据上述分析,这五种元素中,最可能处于同一族的两种元素是Q和S,Q和S都处于niA族,Q的T大于S的I/Q为B元素,S为Al元素。最可能处于同一族的两种元素是B和Al。S元素为Al元素,基态Al原子的核外电子排布式为1s22s22P63s23p1