高考化学黄冈经典一轮高效演练直击高考123晶体结构与性质

高效演练·直击高考1.(2018·桂林模拟)卤族元素的单质和化合物很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。(1)卤族元素位于元素周期表的__________区;溴的价电子排布式为__________。

(2)在一定浓度的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是__________。

(3)请根据下表提供的第一电离能数据判断,最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是__________。

氟氯溴碘第一电离能(kJ·mol1)1681125111401008(4)已知碘酸(HIO3)和高碘酸(H5IO6)的结构分别如图1、2所示请比较二者酸性强弱:HIO3__________H5IO6(填“>”“<”或“=”)。

(5)已知ClO2-为角形,中心氯原子周围有四对价层电子。写出一个ClO2-(6)图3为碘晶体晶胞结构,有关说法中正确的是__________。

A.碘分子的排列有2种不同的取向,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子C.碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体D.碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力(7)已知CaF2晶体(见图4)的密度为ρg·cm3,NA为阿伏加德罗常数,棱上相邻的两个Ca2+的核间距为acm,则CaF2的相对分子质量可以表示为__________。

【解析】(1)根据构造原理知,卤族元素最后填入的电子为p电子,所以卤族元素位于元素周期表的p区;溴是35号元素,最外层电子为其价电子,4s能级上排列2个电子,4p能级上排列5个电子,所以其价电子排布式为4s24p5;(2)HF分子之间存在氢键,使氢氟酸分子缔合;(3)卤族元素包含:F、Cl、Br、I、At元素,元素的第一电离能越小,元素失电子能力越强,得电子能力越弱,则越容易形成阳离子,根据表中数据知,卤族元素中第一电离能最小的是碘元素,则碘元素易失电子生成简单阳离子;(4)H5IO6()中含有5个羟基氢,为五元酸,含非羟基氧原子1个,HIO3为一元酸,含有1个羟基氢,含非羟基氧原子2个,所以酸性:H5IO6<HIO3;(5)ClO2-中心氯原子的价层电子对数n=2+7+1-2×22=4,属于sp3杂化;等电子体具有相同的电子数目和原子数目的微粒,所以与ClO2-互为等电子体的分子为Cl2O、OF2等;(6)A.碘分子的排列有2种不同的取向,在顶点和面心不同,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构,选项A正确;B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘分子,即有8个碘原子,选项B错误;C.碘晶体为无限延伸的空间结构,构成微粒为分子,是分子晶体,选项C错误;D.碘晶体中的碘原子间存在I—I非极性键,且晶体中分子之间存在范德华力,选项D正确;(7)该晶胞中含有钙离子个数=8×18+6×12=4,氟离子个数为8,则晶胞体积V=a3,CaF2密度ρ=mV答案:(1)p4s24p5(2)氢键(3)I(4)>(5)Cl2O、OF2等(6)AD(7)a2.(2018·淄博模拟)(1)Na+与Ne互为等电子体,电离能I2(Na)______I1(Ne)(填“<”“=”或“>”)。

(2)第4周期中,与铝原子未成对电子数相同的金属元素有__________种。气态氯化铝的分子组成为(AlCl3)2,分子中所含的化学键类型有__________,铝原子的杂化方式为__________。

(3)可燃冰是天然气水合物,具有笼形结构如图(表面的小球是水分子,内部的大球是甲烷分子)。水分子成笼的作用力是__________,图中最小的环中连接的原子总数是________。可燃冰晶体具有多种笼状结构,其中一种由1个图中所示笼分别用2个面与另外两个相同的笼共面而成,则中间笼实际占有__________个水分子。

【解析】(1)由于钠的正电性较强,对核外电子的吸引力比氖更强,想失去电子需要更多的能量,因此钠的第二电离能比氖的高,即电离能I2(Na)>I1(Ne)。(2)第4周期中,与铝原子未成对电子数相同的金属元素有4种。气态氯化铝的分子组成为(AlCl3)2,分子中所含的化学键类型有共价键、配位键,铝原子的杂化方式为sp3杂化。(3)可燃冰是天然气水合物,具有笼形结构如图(表面的小球是水分子,内部的大球是甲烷分子)。水分子成笼的作用力是氢键,图中最小的环中连接的原子总数是10;可燃冰晶体具有多种笼状结构,其中一种由1个图所示笼分别用2个面与另外两个相同的笼共面而成,则中间笼有10个水分子不分摊,两个面与另外笼共面,面为正五边形,5个水分子,则实际占有10+5×2×12答案:(1)>(2)4共价键、配位键sp3(3)氢键10153.(2018·茂名模拟)硫和钙的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:(1)钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射波长为__________(填字母)nm。

A.435B.500C.580D.605E.700(2)元素S和Ca中,第一电离能较大的是__________(填元素符号),其基态原子核外电子排布式为__________。

(3)X射线衍射测定等发现,石膏(CaSO4·2H2O)中存在SO42-。SO42-的几何构型为(4)基态钙原子中,核外电子占据最高能层的符号是__________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。钙元素和锰元素属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低,原因是________________。

(5)过氧化钙晶体的晶胞结构如图所示,已知该晶胞的密度是ρg·cm3,则晶胞结构中最近的两个Ca2+间的距离为______________________(列算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的数值)nm,与Ca2+紧邻O22-的个数为【解析】(1)钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射波长为700nm;(2)同周期从左至右,第一电离能呈增大趋势;同族元素:从上至下第一电离能逐渐减小。元素S和Ca中,第一电离能较大的是S,硫原子的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4。(3)SO42-中硫原子价层电子对=4+12×(6+24(4)基态钙原子中,核外电子占据最高能层是第4层,能层符号是N,占据该能层的电子为4s电子,电子云轮廓图形状为球形。钙元素和锰元素属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,钙原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱,导致金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低。(5)根据过氧化钙晶体的晶胞结构,晶胞中含有Ca2+的数目为8×18+6×12=4,含有O22-的数目