届一轮复习人教版 物质结构与性质 作业 1Word格式.docx
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②氧原子与氢原子之间可以形成氢键;
③在该结构中碳原子既有单键又有双键,因此杂化类型是sp2和sp3杂化。
2.前四周期原子序数依次增大的元素A,B,C,D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;
与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。
回答下列问题:
(1)D2+的价层电子排布图为________________。
(2)四种元素中的第一电离能最小的是________,电负性最大的是________。
(填元素符号)
(3)A,B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为________;
D的配位数为__________。
②列式计算该晶体的密度__________g·
cm-3。
(4)A-,B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6,其中化学键的类型有______________;
该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为__________,配位体是____________。
(1)
(2)KF
(3)①K2NiF46②
=3.4
(4)离子键,配位键[FeF6]3-F-
【解析】有4个未成对电子的一定是过渡金属,前四周期元素中只有3d64s2符合,因而C为Fe元素,顺推出D为Ni,B为K,A为F元素。
(1)Ni原子失去最外层的2个电子形成Ni2+;
(2)同主族元素从上到下第一电离能递减,K<Na,同周期元素从左到右第一电离能递增,Na<F,第三周期K最小,所以四种元素中第一电离能最小的为K。
同周期从左到右电负性递增,从上到下电负性递减,所以四种元素中电负性最大的为F;
(3)①A(F)原子数=1×
×
16+1×
4+2=8,B(K)原子数=1×
8+2=4,D(Ni)原子数=1×
8+1=2,即该化合物的化学式为K2NiF4,D的配位体是距其最近的异种原子A,分别在它的前面,后面,左边,右边,上边,下边,共6个A原子;
②
=3.4;
(4)有4个未成对电子的一定是过渡金属,前四周期元素中只有3d64s2符合,因而C为Fe元素,顺推出D为Ni,B为K,A为F元素。
在K3[FeF6]中K+与[FeF6]3-之间是离子键,[FeF6]3-中Fe3+与F-之间是配位键,Fe3+是中心体,F-是配位体。
3.下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据:
试回答下列问题:
(1)以上10种元素中,第一电离能最小的是 (填编号)。
(2)上述⑤、⑥、⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是 (写分子式)。
元素⑨和⑩形成的化合物的化学式为 ,元素①的原子价电子排布式是 。
(3)①⑥⑦⑩四种元素的气态氢化物的稳定性,由强到弱的顺序是___________(填化学式)。
(4)③和⑨两元素比较,非金属性较弱的是 (填名称),可以验证你的结论的是下列中的 (填选项字母)。
A.气态氢化物的挥发性和稳定性
B.单质分子中的键能
C.两元素的电负性
D.含氧酸的酸性
E.氢化物中X—H键的键长(X代表③和⑨两元素)
F.两单质在自然界的存在形式
(1)②
(2)PCl3、CCl4 Si3N4 3s23p4(3)HCl>
H2S>
PH3>
SiH4
(4)氮元素 C、E
【解析】由题意可知,10种元素均是前20号元素,根据表中数据,我们不难推出①S,②K,③O,④Al,⑤C,⑥P,⑦Cl,⑧Na,⑨N,⑩Si。
(1)在同一周期中,从第ⅠA族到第ⅦA族,元素的第一电离能呈增大趋势;
同一主族中,从上向下,元素的第一电离能逐渐减小,故在10种元素中,第一电离能最小的是②K。
(2)C、P、Cl中的某两种元素形成的化合物中,PCl3或CCl4分子中的每一个原子都满足8电子稳定结构;
根据化合价知氮和硅形成氮化硅:
Si3N4;
硫元素的原子价电子排布式是3s23p4。
(3)元素的非金属性越强,形成气态氢化物越稳定,非金属性强弱为Cl>
S>
P>
Si,故其氢化物稳定性为HCl>
SiH4。
(4)氧元素和氮元素相比,非金属性较弱的是氮元素,可通过C、E验证。
4.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1~18列中的第7列元素。
D的原子序数比E小5,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,它的+2价离子的电子排布式为。
(1)氢
(2)FCl氟化氢分子间存在氢键,氯化氢分子间没有氢键
(3)四VIIB锰1s22s22p63s23p63d5
【解析】E是周期表中1~18列中的第7列元素,又前36号的元素,基本推知E为25号元素Mn,依题意D为Ca,根据晶胞结构利用均摊法可知该晶胞中有4个D,8个B。
推知BD形成D(B)2物质,这样说明B位于第VIIA族,加上B和C属同一主族,可知B为F,C为Cl。
A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族只能是H。
5.Q,R,X,Y,Z五种元素的原子序数依次递增。
已知:
①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn③R原子核外L层电子数为奇数;
④Q,X原子p轨道的电子数分别为2和4。
(1)Z2+的核外电子排布式是。
(2)在[Z(NH3)4]2+离子中,Z2+的空间轨道受NH3分子提供的形成配位键。
(1)1s22s22p63s23p63d9
(2)孤对电子(孤电子对)
【解析】29号为Cu。
Y价电子:
msnmpn中n只能取2,又为短周期,则Y可能为C或Si。
R的核外L层为奇数,则可能为Li,B,N或F。
Q,X的p轨道为2和4,则C(或Si)和O(或S)。
因为五种元素原子序数依次递增。
故可推出:
Q为C,R为N,X为O,Y为Si。
(1)Cu的电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,失去两个电子,则为1s22s22p63s23p63d9;
(2)Cu2+可以与NH3形成配合物,其中NH3中N提供孤对电子,Cu提供空轨道,而形成配位键。
6.A、B、C、D、E、F是原子序数递增的前4周期元素,A和B元素形成两种阴阳离子个数比均为1∶2的离子化合物,C的单质是同周期元素形成的单质中熔点最高的,D的基态原子的最外层有2个未成对电子,E的质量数为37,中子数为20,F在周期表的第6纵行。
(1)F在周期表中的位置为 ;
(2)A的氢化物沸点比D的氢化物沸点(填“高”或”“低”);
(3)单质C的晶体类型是 ,CA2与B的最高价氧化物的水化物溶液发生反应的离子方程式是_____________________________________________;
(4)写出B2F2A7与E的氢化物在酸性条件下反应的离子方程式 ;
(5)D、E的最高价氧化物的水化物中,酸性较强的是 (写化学式);
(6)已知①D(g)=D(s) ΔH=-akJ·
mol-1,
②D(g)+A2(g)=DA2(g) ΔH=-bkJ·
mol-1,写出D(s)+A2(g)=DA2(g)的热化学方程式
。
(1)第4周期第ⅥB族
(2)高 (3)原子晶体SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
(4)Cr2O72-+6Cl-+14H+==2Cr3++3Cl2↑+7H2O(5)HClO4
(6)D(s)+A2(g)=DA2(g)ΔH=(a-b)kJ·
mol-1
【解析】根据题意A和B形成的两种化合物是氧化钠和过氧化钠,则A是O,B是Na,根据E的质量数为37,中子数为20可知E的质子数是17,是Cl,再根据原子序数递增可知C、D是第3周期元素,再结合C、D信息确定分别是Si、S,根据F在周期表的第6纵行,又是前4周期元素可知F是Cr。
(2)水分子间存在氢键,其沸点在同主族中最高。
(3)硅是原子晶体。
(5)Cl的非金属性比S大,因此D、E的最高价氧化物的水化物中,酸性较强的是HClO4。
(6)根据盖斯定律②-①可得。
7.A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20号元素,它们的原子序数依次递增。
已知B、D两种元素原子的最外层电子数是最内层电子数的两倍,而C元素原子的最外层电子数等于B元素原子的核外电子数,E的价电子数为1。
回答下列问题。
(1)画出C元素的原子结构示意图________。
(2)在1molDC2中,有molD—C键。
(3)在化合物BC2的晶体中,每个BC2分子周围与它距离最近的BC2分子有____个。
(4)原子序数介于B、C之间的元素X和B、C都可与A形成10e-的化合物。
则X、B、C的第一电离能顺序是(填元素符号),三种10e-的化合物中沸点最低的____。
(5)已知高温下C和E元素形成的晶体呈立方体结构,晶体中元素C的化合价部分为0价,部分为-2价。
如下图所示为C和E元素形成的晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元),则下列说法中正确的是。
A.该晶体化学式为EC2(KO2),每个晶胞含有个4个E+和4个C
B.晶体中每个E+周围有8个C
,每个C
周围有8个E+
C.晶体中与每个E+距离最近的E+有8个
D.晶体中,0价C与-2价C的数目比为3:
1
E.C
与N2互为等电子体
(2)4 (3)12
(4)C
8.下图为几种晶体或晶胞的示意图:
(1)上述晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是________________。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为:
___________________。
(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同,NaCl晶体的晶格能________(填“大于”或“小于”)MgO晶体,原因是________________________。
(4)每个Cu晶胞中实际占有________个Cu原子,CaCl2晶体中Ca2+的配位数为________。
(5)冰的熔点远高于干冰,除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外,还有一个重要的原因是________________________________。
(1)金刚石晶体
(2)金刚石>
MgO>
CaCl2>
冰>
干冰
(3)小于 MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数;
且r(Mg2+)<
r(Na+)、r(O2-)<
r(Cl-)
(4)4 8
(5)水分子之间形成氢健
(2)离子晶体的熔点与离子半径及离子所带电荷数有关,离子半径越小,离子所带电荷数越大,则离子晶体熔点越高。
金刚石是原子晶体,熔点最高,冰、干冰均为分子晶体,冰中存在氢键,冰的熔点高于干冰。
(4)铜晶胞实际占有铜原子数用均摊法分析,8×
+6×
=4,氯化钙类似于氟化钙,Ca2+的配位数为8,Cl-配位数为4。
9.现有1~20号元素A、B、C、D所对应的物质的性质或微粒结构如下表:
(1)元素A的原子最外层共有种不同运动状态的电子,有种能量不同的电子。
B的离子与D的离子相互组合形成的干燥剂的化学式是。
(2)元素C与氢元素形成带一个单位正电荷的离子,写出该微粒的电子式(用元素符号表示)。
(3)元素A与元素D相比,非金属性较强的是(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是。
A.常温下A的单质和D的单质状态不同
B.A的氢化物比D的氢化物稳定
C.一定条件下D能从A的氢化物水溶液中置换出A单质
D.HD的酸性比HA酸性强
(4)C的氢化物固态时属于晶体,该氢化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是。
(1)6 2 CaCl2
(2)[
]+
(3)Cl C (4)分子 2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
【解析】根据物质性质和微粒结构,A为S,D为Cl,B为Ca,C为N。
(1)S的最外层有6个电子,其运动状态各不相同,3s、3p轨道上电子能量不相同,所以应有2种能量不同的电子。
CaCl2是一种中性干燥剂。
(2)该离子应为NH
,其电子式为[
]+。
(3)S和Cl相比较,Cl的非金属性强,可以根据氢化物的稳定性,最高价氧化物对应水化物的酸性以及Cl2+H2S===2HCl+S↓进行判断。
(4)NH3为分子晶体,NH3和H2SO4反应生成(NH4)2SO4。
10.原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第1~4周期,其中A原子核是一个质子;
B原子核外电子有6种不同的运动状态,B与C可形成正四面体形分子,D原子外围电子排布为3d104s1。
(1)这四种元素中电负性最大的是 (填元素符号,下同),第一电离能最小的是 ;
(2)C所在的主族元素气态氢化物中,沸点最低的是 (填化学式);
(3)B元素可形成多种单质,其中”只有一层原子厚”的物质,被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料,该材料晶体结构如图所示,其原子的杂化类型为 ;
(4)D的醋酸盐晶体局部结构如图,该晶体中含有的化学键是 (填选项序号);
①极性键 ②非极性键③配位键 ④金属键
(5)某学生所做的有关D元素的实验流程如下图:
D单质
棕色的烟
绿色溶液
蓝色沉淀
蓝色溶液
黑色沉淀
请书写第⑤步反应的离子方程式:
(1)Cl Cu
(2)HCl (3)sp2(4)①②③
(5)[Cu(NH3)4]2++H2S+2H2O====CuS↓+2NH4++2NH3·
H2O
【解析】A原子核是一个质子,则A为H;
B原子核外电子有6种不同的运动状态,即有6个电子,则B为C;
B与C可形成正四面体形分子且A、B、C、D分别处于第1~4周期,则C只能为Cl;
D原子外围电子排布为3d104s1,则D为Cu。
(1)H、C、Cl、Cu四种元素中,电负性最大的应是Cl,第一电离能最小的应是金属元素Cu。
(2)HF分子间含有氢键,沸点最高,HCl、HBr、HI的沸点随相对分子质量的增大而升高。
(3)碳原子与另外三个碳原子相连,且形成平面结构,碳原子的杂化类型为sp2。
(4)由结构图可知该醋酸铜晶体中含有极性键、非极性键和配位键。
(5)分析实验流程图可知:
Cu与Cl2反应生成CuCl2,蓝色沉淀为Cu(OH)2,蓝色溶液为[Cu(NH3)4]Cl2,黑色沉淀则为CuS。
据此可写出离子方程式为:
[Cu(NH3)4]2++H2S+2H2O====CuS↓+2NH4++2NH3·
11.有A、B、C、D四种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+比B-少一个电子层,B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满;
C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;
D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为40%,且其核内质子数等子中子数。
R是由A、D两元素形成的离子化合物,其中A+与D2一离子数之比为2:
1。
(1)A元素形成的晶体内晶体类型应属于(填写“六方”、“面心立方”或“体心立方”)堆积,空间利用率为。
(2)C3-的电子排布式为,在CB3分子中C元素原子的原子轨道发生的是杂化,CB3分子的VSEPR模型为。
(3)C的氢化物在水中的溶解度如何,为什么具有这样的溶解性。
(4)D元素与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的关系是:
(用元素符号表示);
用一个化学方程式说明B、D两元素形成的单质的氧化性强弱:
。
(5)如图所示是R形成的晶体的晶胞,该晶胞与CaF2晶胞结构相似,设晶体密度是pg·
cm-3试计算R晶体中A+和D2-最短的距离。
(阿伏加德罗常数用NA表示,只写出计算式,不用计算)
(1)体心立方68%
(2)1s22s22p6sp3四面体形
(3)l:
700溶于水或极易溶于水,氨分子和水分子间可以形成氢键,且氨分子和水分子均为极性分子,相似相溶,氨分子和水分子还可以发生反应,氨气极易溶于水。
(4)C1>
S;
H2S+Cl2=2HCl+S
【解析】B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满,故B为氯,A+比B-少一个电子层,故A为钠,C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大,
12.X、Y、Z、T、W五种原子序数递增的短周期元素,其部分性质或结构如下:
(用元素符号或化学式作答)
(1)R在周期表中的位置 。
(2)X、Y、Z、T原子半径大小顺序:
(3)Y、Z的最简单氢化物稳定性强的是 。
(4)YW3分子中各原子为8电子稳定结构,是 (填”极性分子”或”非极性分子”),空间构型为 。
(5)T元素的某些盐类常用作净水,请结合离子反应给予说明 。
(6)由X、Y和Z三种元素构成的强电解质,对水电离均起抑制或促进作用,各举一例 。
(7)RW3加到X2Z2的溶液中有气体产生,写出该反应的化学方程式 。
(1)第4周期Ⅷ族
(2)Al>
N>
O>
H
(3)H2O (4)极性分子 三角锥形
(5)Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+,Al3+水解生成的Al(OH)3胶体有吸附性,可除去水中悬浮的杂质(其他答案合理即可)
(6)HNO3或NH4NO3(其他答案合理也可)
(7)2H2O2
2H2O+O2↑
【解析】本题是物质结构、元素周期律推断题,考查元素原子半径、物质稳定性、化学方程式、分子的空间构型等。
根据表中的信息X、Y、Z、T、W、R分别为H、N、O、Al、Cl、Fe。
(2)根据元素周期律可知原子半径大小:
Al>
H。
(3)H2O比NH3稳定。
(6)HNO3对水电离起抑制作用或NH4NO3对水电离起促进作用。
(7)H2O2在FeCl3催化下分解。
13.第二周期元素在元素家族中占据十分重要的地位。
(1)第二周期非金属元素第一电离能由大到小的顺序为____________,写出氮原子的价层电子排布图:
________。
(2)第二周期非金属元素均可与氢元素形成多种分子或分子的聚合物,如CH4、NH3、H2O、H2O2、HF、(HF)n(n=2~6),其中分子结构为三角锥形的是________,前5种物质中沸点由高到低的顺序为_____________,(HF)n能形成的原因是___________________________。
(3)硼能形成一元含氧酸H3BO3,该酸能溶于水且能促进水的电离,此过程中得到一种硼原子最外层电子数目达到8电子稳定结构的新离子,试写出相应的电离方程式:
________________________________________________。
(4)锂、铍均是金属元素,二者可与氧元素形成同种类型的晶体,二者熔点如下表所示:
试指出后者熔点比前者高出许多的原因:
________________________________________________________________________。
(5)石墨嵌入化合物有许多独特的性质,某钾(·
)的石墨嵌入化合物性质平面投影如下图所示,则化合物中碳原子的杂化类型是______________,该层化合物的化学式为__________。
(1)F>
C>
B
(2)NH3 H2O2>
H2O>
HF>
NH3>
CH4 不同的HF分子之间通过氢键缔合在一起
(3)H3BO3+H2O
[B(OH)4]-+H+ (4)两种氧化物均是离子晶体,Be2+的电荷比Li+的高且半径比Li+的小,BeO的晶格能比Li2O的晶格能大(其他合理答案也对) (5)sp2 KC12
(1)氮原子的2p能级处于半充满的稳定状态,故其第一电离能比氧原子的大。
(2)CH4、NH3、H2O、H2O2、HF5种物质中,后4种物质均可形成氢键且H2O2、H2O分子间形成的氢键数目比NH3、HF的多,而H2O2的相对分子质量又比H2O的大,故沸点高低顺序为H2O2>
CH4;
(HF)n是不同分子之间通过氢键缔合在一起的。
(3)由题中信息知,H3BO3溶于水时能消耗一部分水电离出的OH-,从而促进水的电离并得到酸性溶液,由此可写出电离方程式:
H3BO3+H2O
[B(OH)4]-+H+。
(4)BeO中阳离子电荷比Li2O的高,Be2+半径比Li+的小,故BeO的晶格能比Li2O的大,离子键强度比Li2O大。
(5)由投影图知,每个碳原子形成了3个C-C,故碳原子为sp2杂化;
每个碳原子被3个碳环共用,故每个六元环含有2个碳原子。
以左上方含有6个钾离子且围成正六边形的部分为研究对象,如下图:
属于该圈的K+为6×
=2,圈内有7个6元环,共有2×
7=14个碳原子,六边形边上
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