届高考化学二轮复习知识点同步练习《物质结构与性质》docWord文件下载.docx
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HCHO+O2
CO2+H2O。
下列有关说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.CO2分子中的化学键为非极性键
C.HCHO分子中既含σ键又含π键
D.每生成1.8gH2O消耗2.24LO2
从题给信息入手分析,结合原子成键特点,在准确理解相关概念的前提下进行判断。
A.通过分析化学方程式可知,该反应等同于甲醛的燃烧,属于放热反应。
B.CO2的结构式为O===C===O,可见CO2中的共价键是由不同元素的原子形成的,属于极性键。
C.甲醛中碳原子采取sp2杂化,有三个等同的sp2杂化轨道伸向平面三角形的三个顶点,分别形成3个σ键,一个未参加杂化的p轨道与O原子的2p轨道形成π键。
D.根据题给化学方程式可知,每生成1.8g水消耗0.1mol氧气,但由于题中并没有给出温度和压强,所以不能确定氧气的体积一定为2.24L。
吸热、放热反应,化学键类型,原子杂化、σ键和π键的特点,气体摩尔体积等。
考查在新情境下灵活应用上述知识解决新问题的能力。
3.下列数据是对应物质的熔点(℃):
BCl3
Al2O3
Na2O
NaCl
AlF3
AlCl3
干冰
SiO2
-107
2073
920
801
1291
190
-57
1723
据此做出的下列判断中错误的是( )
A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体
B.表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
从表中的数据可以看出,AlCl3是分子晶体,AlF3是离子晶体,所以A项对,B项错;
干冰是分子晶体,而SiO2是原子晶体,C、Si是同主族元素,C项对;
Na2O与Al2O3,虽属于不同族元素的氧化物,但都是离子晶体,D项对。
B
4.短周期非金属元素X和Y能形成XY2型化合物,下列有关XY2的判断不正确的是( )
A.XY2一定是分子晶体
B.XY2的电子式可能是:
:
:
X:
C.XY2水溶液不可能呈碱性
D.X可能是ⅣA、ⅤA或ⅥA族元素。
短周期常见由金属元素形成的XY2型化合物有很多,可结合具体例子分析,A项说法错误,XY2可能是分子晶体(CO2),也有可能是原子晶体(SiO2);
如果是CO2或者CS2电子式可能是:
形式,B项说法正确;
根据常见XY2型化合物,XY2水溶液不可能呈碱性,C项说法正确;
ⅣA、VA或ⅥA族元素都有可能为+2或者+4价,所以都有可能形成XY2型化合物,D项说法也正确。
A
5.两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等,则在周期表前10号元素中,满足上述关系的元素共有( )
A.1对 B.2对
C.3对D.4对
前10号元素的核外电子层数与最外层电子数分别为1H,1、1;
2He,1、2;
3Li,2、1;
4Be,2、2;
5B,2、3;
6C,2、4;
7N,2、5;
8O,2、6;
9F,2、7;
10Ne,2、8。
核外电子层数之比与最外层电子数之比:
①1:
2与1:
2为H和Be;
②2:
1与2:
1为C和He;
③2:
2与2:
2无合适的元素。
6.下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A.σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成
B.σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转
C.双键中一定有一个σ键、一个π键,三键中一定有一个σ键、两个π键
D.气体单质中一定存在σ键,可能存在π键
p电子云重叠时,首先头碰头最大重叠形成σ键,py、pz电子云垂直于px所在平面,只能“肩并肩”地重叠形成π键,双键中有一个σ键、一个π键,三键中有一个σ键、两个π键,π键不能单独形成,A、B正确。
σ键特征是轴对称,π键呈镜面对称,不能绕键轴旋转,C正确。
稀有气体为单原子分子,不存在化学键,D不正确。
D
7.用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构,其中不正确的是( )
A.NH
为正四面体形B.CS2为直线形
C.HCN为折线形(V形)D.PCl3为三角锥形
NH
、CS2、HCN、PCl3结构中价层电子对数分别为4对、2对、4对,VSEPR模型分子为正四面体形、直线形、直线形、空间四面体形,其中前三者中心原子均参与成键,立体结构就是VSEPR模型,PCl3分子中有1对孤对电子,所以立体结构为三角锥形。
8.下列有关物质结构和性质的说法中,正确的是( )
A.元素非金属性Cl>
S的实验依据是酸性HCl>
H2S。
B.碳元素的电负性小于氧元素,每个CO2分子中有4个σ键
C.同周期主族元素的原子形成的简单离子的电子层结构一定相同
D.Na、Mg、Al三种元素,其第一电离能由大到小的顺序为Mg>
Al>
Na
选项A的实验依据应是元素最高价氧化物的水化物的酸性HClO4>
H2SO4。
选项B,每个CO2分子中有2个σ键。
选项C,同周期主族元素的原子形成的简单离子的电子层结构不一定相同,如Na+和Cl-。
9.NH3、H2O等是极性分子,CO2、BF3、CCl4等是极性键构成的非极性分子。
根据上述事实可推ABn型分子是非极性分子的经验规律是( )
A.在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键
B.在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量
C.在ABn分子中每个共价键的键长都相等
D.分子中不能含有氢原子
由题给信息可以判断若ABn型分子是非极性分子,则ABn型分子中A原子的所有价电子都参与成键,与相对原子质量大小、键长以及是否含有氢原子无关。
二、非选择题
10.(2013·
成都市第二次诊断·
8)利用15N可以测定亚硝酸盐对地下水质的污染情况。
(1)下列说法正确的是________。
A.14N与15N为同种核素
B.14N的第一电离能小于14C
C.15NH3与14NH3均能形成分子间氢键
D.CH
NH2与CH3CH
NH2互为同系物
(2)15N的价层电子排布图为________;
15NH4Cl的晶胞与CsCl相同,则15NH4Cl晶体中15NH
的配位数为________;
15NH
中15N的杂化轨道类型为________。
(3)工业上电解法处理亚硝酸盐的模拟工艺如图。
已知阳极区发生化学反应:
2NO
+8H++6Fe2+===N2↑+6Fe3++4H2O
①阳极电极反应方程式是________(不考虑后续反应);
②若硫酸溶液浓度过大,阴极区会有气体逸出,该气体为_______
(填化学式);
该现象表明c(H+)越大,H+氧化性越________;
③若电解时电路中有0.6mol电子转移,且NaNO2有剩余,则电解池中生成Na2SO4________mol。
(1)A项,质子数相同而中子数不同的核素互为同位素;
B项,N的价电子层为半充满结构,更加稳定;
C项,含有N元素,故能形成氢键;
D项,二者结构相似,分子组成相差一个“CH2”。
(3)③由电极反应知转移0.6mol电子时生成Fe2+0.3mol,故消耗NaNO20.1mol,根据钠元素守恒可知生成Na2SO40.05mol。
(1)CD
(2)
8 sp3杂化
(3)①Fe-2e-===Fe2+
②H2 强 ③0.05
本题考查电化学,考查考生对电极反应的掌握情况。
难度中等。
11.(2013·
东北三省四市联考
(二)·
37)A、B、C、D、E、F均为周期表中前四周期元素,其原子序数依次增大,其中A、B、C为短周期非金属元素。
A是形成化合物种类最多的元素;
B原子基态电子排布中只有一个未成对电子;
C是同周期元素中原子半径最小的元素;
D的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多;
E与D相邻,E的某种氧化物X与C的氢化物的浓溶液加热时反应常用于实验室制取气态单质C;
F与D的最外层电子数相等。
回答下列问题(相关回答均用元素符号表示):
(1)D的基态原子的核外电子排布式是______________。
(2)B的氢化物的沸点比C的氢化物的沸点________(填“高”或“低”),原因是______________________。
(3)A的电负性________(填“大于”或“小于”)C的电负性,A形成的氢化物A2H4中A的杂化类型是________。
(4)X在制取C单质中的作用是________,C的某种含氧酸盐常用于实验室中制取氧气,此酸根离子中化学键的键角________(填“>
”“=”或“<
”)109°
28′。
(5)已知F与C的某种化合物的晶胞结构如图所示,则该化合物的化学式是__________________,若F与C原子最近的距离为acm,则该晶体的密度为________g·
cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的数值为NA)。
A是形成化合物种类最多的非金属元素,A为碳元素;
B是非金属元素,基态电子排布中只有一个未成对电子,即为氟元素;
C是短周期元素,同周期元素中原子半径最小,即氯元素;
D的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多,即d轨道5个电子,最外层1个电子,所以为Cr元素;
E与D相邻,即E为Mn元素,其氧化物MnO2与浓盐酸反应生成氯气;
F的最外层电子数为1,只能是d轨道全充满,即铜元素。
(1)D是24号元素,由于未成对电子数最多,所以d轨道5个电子,4s轨道1个电子。
(2)氟化氢分子间除范德华力外还存在分子间氢键,氯化氢分子间只存在范德华力,所以氟化氢的沸点高。
(3)氯元素非金属性强,电负性大。
(4)氯酸钾常用于实验室中制取氧气,ClO
中存在孤对电子,根据价层电子互斥理论,微粒中键角小于109°
(5)用均摊法可求出晶胞中存在4个氯原子、4个铜原子,可得出化学式为CuCl,Cu与Cl原子最近的距离为acm,通过数学几何知识求出图示中的边长为
cm。
(1)1s22s22p63s23p63d54s1
(2)高 HF分子间能形成氢键
(3)小于 sp2杂化
(4)氧化剂 <
(5)CuCl
[或
或
)]
本题考查元素推断、物质结构与性质相关知识。
难度较大。
12.(2013·
山东省青岛市统一质检·
32)太阳能电池的发展已经进入了第三代。
第三代就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。
完成下列填空:
(1)亚铜离子(Cu+)基态时的电子排布式为________;
(2)硒为第四周期元素,相邻的元素有砷和溴,则3种元素的第一电离能从大到小顺序为________(用元素符号表示),用原子结构观点加以解释:
________。
(3)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成加合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·
NH3。
BF3·
NH3中B原子的杂化轨道类型为________,B与N之间形成________键。
(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构;
在SiC中,每个C原子周围最近的C原子数目为________。
(1)铜原子失去最外层的一个电子变为亚铜离子(Cu+)。
(3)因为BF3中的硼元素具有空轨道,NH3中有孤对电子,能够与B形成配位键生成BF3·
NH3,故BF3·
NH3中B原子是sp3杂化。
(1)1s22s22p63s23p63d10
(2)Br>
As>
Se As、Se、Br原子半径依次减小,原子核对外层电子的吸引力依次增强,元素的第一电离能依次增大;
Se原子最外层电子排布为4s24p4,而As原子最外层电子排布为4s24p3,p电子排布处于半充满状态,根据洪特规则特例可知,半充满状态更稳定,所以As元素的第一电离能比Se大
(3)sp3 配位(答共价不得分)
(4)12
本题考查电子排布式、电离能的比较、杂化类型的判断,考查考生灵活解决问题的能力。
13.(2013·
武汉市4月调研·
37)Ⅰ.下列有关说法正确的是________。
A.相同类型的离子晶体,晶格能越大,形成的晶体越稳定
B.手性催化剂只催化或者主要催化一种手性分子的合成
C.用金属的电子气理论能合理地解释金属易腐蚀的原因
D.H3O+、NH4Cl和[Ag(NH3)2]+中均存在配位键
Ⅱ.碳及其化合物在自然界中广泛存在。
(1)基态碳原子的价电子排布图可表示为________。
(2)第一电离能:
碳原子________(填“>
”“<
”或“=”)氧原子,原因是__________________________。
(3)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似。
每个冰晶胞平均占有________个水分子,冰晶胞与金刚石晶胞排列方式相同的原因是__________________________。
(4)C60的晶体中,分子为面心立方堆积,已知晶胞中C60分子间的最短距离为dcm,可计算C60晶体的密度为________g/cm3。
(5)请写出一个反应方程式以表达出反应前碳原子的杂化方式为sp2,反应后变为sp3:
________________________________。
Ⅰ.C项,用金属的电子气理论只能解释金属的物理性质,不能解释金属易腐蚀;
D项,H3O+中H和O,NH4Cl中N和H、[Ag(NH3)2]+中Ag和N存在配位键。
Ⅱ.(3)金刚石的晶胞中8个C在顶点,6个碳在面心,4个C在内部,则每个冰晶胞平均占有水分子个数为8×
+6×
+4=8。
(4)C60的晶体为面心立方堆积,则含C60的个数为8×
=4,设晶胞的边长为a,则
a=2d,a=
d,故晶体的密度为
×
4÷
(
d)3=
。
(5)sp2杂化的碳为形成双键碳原子,sp3杂化的碳为形成单键碳原子,可以是乙烯与Br2、H2、HX、H2O等的加成反应。
Ⅰ.ABD
Ⅱ.
(1)
(2)< 碳原子的半径比氧原子大,且核电荷数比氧的小,故碳原子核对最外层电子的吸引力小于氧
(3)8 每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键
(4)
(5)CH2===CH2+Br2―→BrCH2CH2Br
本题考查物质结构和性质,考查考生对原子、分子、晶体结构和性质的理解能力。
14.(2013·
南昌市第二次模拟·
37)A、B、C、E、F为原子序数依次增大的六种元素,其中A、B、C、D、E为短周期元素,F为第四周期元素,F还是前四周期中电负极最小的元素。
已知:
A原子的核外电子数与电子层数相等;
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1个;
C原子的第一至第四电离能为I1=738kJ/mol,I2=1451kJ/mol,I3=7733kJ/mol,I4=10540kJ/mol;
D原子核外所有p轨道为全充满或半充满;
E元素的族序数与周期序数的差为4;
(1)写出E元素在周期表位置:
________;
D元素的原子的核外电子排布式:
__________________________________。
(2)某同学根据题目信息和掌握的知识分析C的核外电子排布为
该同学所画的轨道式违背了________。
(3)已知BA5为离子化合物,写出其电子式:
______________。
(4)DE3中心原子杂化方式为__________________,其空间构型为______________。
(5)某金属晶体中原子堆积方式如图甲,晶胞特征如图乙,原子相对位置关系如图丙,则晶胞中该原子配位数为________;
空间利用率为________;
该晶体的密度为________。
(已知该金属相对原子质量为m,原子半径为acm)
(1)由题意分析知F为K;
A为H;
B为N;
由电离能知C的+2价稳定,为Mg;
D为P;
E为Cl。
(2)原子的核外电子分能级排布,按构造原理先排能量低的能级,再排能量高的能级,遵循能量最低原理时,该原子才最稳定。
该同学未排满3s能级,就排3p能级,违背了能量最低原理。
(3)NH5为离子化合物,则为铵盐,存在NH
和H-。
(4)PCl3中心原子P上的价层电子对=3+
(5-3×
1)=4,杂化类型为sp3杂化;
存在一个孤电子对,故分子构型为三角锥形。
(5)由图可知:
该金属堆积方式为面心立方最密堆积,原子配位数为12,空间利用率为74%;
由图乙可知每个晶胞中含有的原子数为8×
=4。
设晶胞的棱长为x,由图丙知x2+x2=(4a)2,x=2
a,若该晶体的密度为ρ,则ρ×
(2
a)3=
m,ρ=
g·
cm-3。
(1)第三周期ⅦA族 1s22s22p63s23p3
(2)能量最低原理
(3)
(4)sp3 三角锥形
(5)12 74%
g/cm3
本题考查物质结构与性质,考查考生对物质结构与性质的掌握情况。
15.(2013·
陕西省质检
(二)·
37)有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。
A的基态原子2p能级有3个单电子;
C的基态原子2p能级有1个单电子;
E原子最外层有1个单电子,其次外层有3个能级且均排满电子;
D与E同周期,价电子数为2。
则:
(1)D的元素符号为______。
A的单质分子中π键的个数为______。
(2)B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的,原因是__________________________________。
(3)A、B、C3种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
(4)写出基态E原子的价电子排布式:
__________________。
(5)A的最简单氢化物分子的空间构型为________,其中A原子的杂化类型是________。
(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示,已知晶体的密度为ρg·
cm-3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=________cm。
(用ρ、NA的计算式表示)
根据题意及电子排布式的规律判断可知,元素A、B、C、D、E分别是N、O、F、Ca、Cu。
(1)A单质是N2,其结构式是NN,含有两个π键。
(2)由于H2O的分子间有氢键,使得其沸点是同族元素氢化物中最高的。
(3)N的2p能级是半充满状态,比较稳定,其第一电离能比O要大,但比同周期的F要小。
(5)NH3的空间构型是三角锥形,其中N是sp3杂化。
(6)根据晶胞的结构,应用“均摊法”计算可得,1个晶胞中含有4个Ca2+,8个F-,故其密度为ρ=(312/NA)÷
a3,解得a=
(1)Ca 2
(2)H2O分子间存在氢键
(3)F>N>O
(4)3d104s1
(5)三角锥形 sp3
(6)
本题考查物质结构的推断,考查考生应用所学知识灵活解决问题的能力。
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