2019-2020年高考化学一轮复习 历届高考真题备选题库 第十二章 物质结构与性质 新人教版.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 历届高考真题备选题库 第十二章 物质结构与性质 新人教版1(xx课标)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过_方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态Fe原子有_个未成对电子，Fe3的电子排布式为_。可用硫氰化钾检验Fe3，形成的配合物的颜色为_。 (3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_，1 mol乙醛分子中含有的键的数目为_。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是_。Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有_个铜原子。(4)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为_。列式表示Al单质的密度_ gcm3(不必计算出结果)。解析：(1)区分晶体、准晶体和非晶体可运用X射线衍射的方法。(2)基态铁原子的3d能级上有4个未成对电子，Fe3的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，Fe(SCN)3呈血红色。(3)由乙醛的结构式(HCHHCOH)知，CH3、CHO上的碳原子分别为sp3、sp2杂化。由于1个乙醛分子中含有4个CH键、1个CCS键、1个CO键，共有6个键，故1 mol乙醛分子中含有6NA个键。乙酸分子之间能形成氢键而乙醛分子之间不能形成氢键，故乙酸的沸点明显高于乙醛。根据均摊原理，一个晶胞中含有的氧原子为4688(个)，再结合化学式Cu2O知一个晶胞中含有16个铜原子。(4)面心立方晶胞中粒子的配位数是12。一个铝晶胞中含有的铝原子数为864(个)，一个晶胞的质量为27 g，再利用密度与质量、晶胞参数a的关系即可求出密度，计算中要注意1 nm107 cm。答案：(1)X射线衍射(2)41s22s22p63s23p63d5血红色(3)sp3、sp26NACH3COOH存在分子间氢键16(4)122(xx江苏单科)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。(1)Cu基态核外电子排布式为_。(2)与OH互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是_；1 mol乙醛分子中含有键的数目为_。(4)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为_。(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如右图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为_。解析：(1)Cu为29号元素，Cu基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10。(2)OH为10电子粒子，HF为与OH互为等电子体的分子。(3)醛基的空间构型是平面三角形，所以醛基中碳原子的轨道杂化类型为sp2。由乙醛的结构式可以得出，1个乙醛分子中含6个键，所以1 mol乙醛分子中含键6 mol即66.021023个。(4)乙醛在碱性条件下可以被氢氧化铜氧化生成乙酸，反应的化学方程式为2Cu(OH)2CH3CHONaOHCH3COONaCu2O3H2O。(5)根据铜晶胞结构示意图可以看出，在每个铜原子周围与其距离最近的铜原子每层有4个，共有3层，所以铜晶体内每个铜原子周围与其距离最近的铜原子共有12个。答案：(1)Ar3d10或1s22s22p63s23p63d10(2)HF(3)sp266.021023个(4)2Cu(OH)2CH3CHONaOHCH3COONaCu2O3H2O(5)123(xx浙江自选模块)请回答下列问题：(1)N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能I1I2I3I4Im/kJmol15781817274511 578则该元素是_(填写元素符号)。(2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是_。Ce的最高价氯化物分子式是_。该元素可能的性质或应用有_。A是一种活泼的金属元素B其电负性大于硫C其单质可作为半导体材料D其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点 (3)关于化合物，下列叙述正确的有_。A分子间可形成氢键B分子中既有极性键又有非极性键C分子中有7个键和1个键D该分子在水中的溶解度大于2丁烯(4)NaF中熔点_BF的熔点(填、或两者均为离子化合物，且阴阳离子电荷数均为1，但后者的离子半径较大，离子键较弱，因此其熔点较低4(xx福建理综)(1)元素的第一电离能：Al_Si(填“”或“”)。(2)基态Mn2的核外电子排布式为_。(3)硅烷(SinH2n2)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_。(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示：在Xm中，硼原子轨道的杂化类型有_；配位键存在于_原子之间(填原子的数字标号)；m_(填数字)。硼砂晶体由Na、Xm和H2O构成，它们之间存在的作用力有_(填序号)。A离子键B共价键C金属键D范德华力E氢键解析：(1)通常情况下，同周期元素，第一电离能从左到右逐渐增大，故AlSi；(2)Mn的核外电子数为25，故Mn2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)；(3)硅烷是分子晶体，相对分子质量越大，分子间范德华力越大，熔沸点越高；(4)由中心原子B的球棍模型可知，硼原子能形成3条、4条共价键，B原子为sp2、sp3杂化；B原子提供空轨道，O原子提供孤对电子，故4,5原子之间形成配位键；由阴离子的组成可知，Xm为H4B4O9m，得出m2；Na与Xm分子间存在离子键，H2O分子间存在氢键和范德华力。答案：(1)(2)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)(3)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案)(4)sp2、sp34,5(或5,4)2ADE5(xx安徽理综)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍YY的基态原子最外层电子排布式为：nsnnpn2ZZ存在质量数为23，中子数为12的核素WW有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(1)W位于元素周期表第_周期第_族，其基态原子最外层有_个电子。(2)X的电负性比Y的_(填“大”或“小”)；X和Y的气态氢化物中，较稳定的是_(写化学式)。(3)写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：_。(4)在X的原子与氢原子形成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢，写出其中一种分子的名称：_。氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子，写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式：_。解析：根据原子核外电子排布规律以及“中子数质子数质量数”和题中有关信息可推知元素X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Fe。(1)Fe的价电子排布式为3d64s2，故可知其位于周期表的第四周期第族，最外层电子数是2。(2)非金属性：OC，故电负性：CO；非金属性越强其气态氢化物越稳定，因此C、O的气态氢化物中，较稳定的是H2O。(3)在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂与还原剂均为Na2O2，因此可写出化学方程式：(4)在由C、H形成的分子中，含有两种化学环境不同的氢原子的分子有丙烷、2甲基丙烷等；由H、C、O形成的酸有HCOOH、CH3COOH等，形成的常见无机阴离子为HCO，故反应的离子方程式为CH3COOHHCO=CH3COOCO2H2O等。答案：(1)四2,(2)小H2O,(3),(4)丙烷(其他合理答案均可)CH3COOHHCO=CH3COOCO2)H2O(其他合理答案均可)6.(2011新课标全国理综)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图所示：请回答下列问题：(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是_、_；,(2)基态B原子的电子排布式为_；B和N相比，电负性较大的是_，BN中B元素的化合价为_；,(3)在BF3分子中，FBF的键角是_，B原子的杂化轨道类型为_，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为_；(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间化学键为_，层间作用力为_；(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm.立方氮化硼晶胞中含有_个氮原子、_个硼原子，立方氮化硼的密度是_gcm3(只要求列算式，不必计算出数值阿伏加德罗常数为NA)解析：本题主要考查新型陶瓷材料的制取、电子排布、杂化以及晶胞的有关计算，意在考查考生的推理分析能力(1)已知反应物和主要的生成物，根据原子守恒判断出次要生成物，写出化学方程式，配平即可(2)B原子核外有5个电子，其基态电子排布式为：1s22s22p1；BN中N的电负性较大，N为3价，那么B就为3价(3)因为BF3的空间构型为平面三角形，所以FBF的键角为120.(4)六方氮化硼晶体结构与石墨相似，故B、N以共价键相结合构成分子晶体，其层间作用力是分子间作用力. 答案：(1)B2O33CaF23H2SO42BF33CaSO43H2OB2O32NH32BN3H2O(2)1s22s22p1N 3(3)120sp2正四面体(4)共价键(极性共价键)分子间作用力(5)447(2011福建理综)氮元素可以形成多种化合物回答以下问题：(1)基态氮原子的价电子排布式是_(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是_(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物NH3分子的空间构型是_；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)2NH2H4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1038.7 kJmol1若该反应中有4 mol NH键断裂，则形成的键有_mol.肼能与硫酸反应生成N2H6SO4.N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4晶体内不存在_(填标号)a离子键b共价键c配位键 d范德华力(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_(填标号)aCF4 bCH4cNH dH2O解析：本题考查了原子核外电子排布、杂化轨道理论、分子结构等知识，同时考查了考生的观察能力和分析推理能力(3)肼分子中有4个NH键，故有4 mol NH 键断裂时，有1 mol 肼发生反应，生成1.5 mol N2，则形成21.5 mol 3 mol 键SO中存在配位键、共价键，N2H与SO之间存在离子键，离子晶体中不存在范德华力(4)与4个氮原子形成4个氢键，要求被嵌入微粒能提供4个氢原子，并至少存在“NH”、“HO”、“HF”三类键中的一种，对照条件知，NH符合此要求答案：(1)2s22p3(2)NOC(3)三角锥形sp33d(4)c第二节分子结构与性质1(xx江苏单科)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z2与Y2具有相同的电子层结构，W与X同主族。下列说法正确的是()A原子半径的大小顺序：r(W)r(Z)r(Y)r(X)BY分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同CX的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的弱DY的气态简单氢化物的热稳定性比W的强解析：选D由题意可推出X、Y、Z、W依次为：C、O、Mg、Si。根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同一主族元素从上到下，原子半径依次增大，则r(Mg)r(Si)r(C)r(O)，A选项错误；Y与Z形成MgO，含有离子键，Y与W形成SiO2，含有共价键，B选项错误；元素非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，酸性：H2CO3H2SiO3，C选项错误；元素非金属性越强，气态氢化物越稳定，则H2OSiH4，D选项正确。2(xx课标)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：(1)b、c、d中第一电离能最大的是_(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为_。(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为_；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是_(填化学式，写出两种)。(3)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是_；酸根呈三角锥结构的酸是_。(填化学式)(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为_。(5)这5种元素形成的一种11型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。该化合物中，阴离子为_，阳离子中存在的化学键类型有_；该化合物加热时首先失去的组分是_，判断理由是_。解析：由题意推出元素a、b、c、d、e依次是H、N、O、S、Cu。(1)N、O、S中第一电离能最大的是N，Cu的价层电子轨道示意图为 。(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形的是NH3，NH3中的N原子的杂化方式为sp3，分子中既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4。(3)这些元素的含氧酸有HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3，酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3。(4)由图可知，e和c的个数比为21，则化学式为Cu2O，e离子的电荷为1。(5)由该化合物的阳离子结构可知，该阳离子可以表示为Cu(NH3)4(H2O)22，结合阴离子呈四面体结构，可知阴离子为SO，即该化合物是Cu(NH3)4(H2O)2SO4；阳离子中存在的化学键有共价键和配位键；由于阳离子呈轴向狭长，则H2O与Cu2的配位键比NH3与Cu2的弱，故加热该化合物时，首先失去的组分是H2O。答案：(1)N (2)sp3H2O2、N2H4(3)HNO2、HNO3H2SO3(4)1(5)SO共价键和配位键H2OH2O与Cu2的配位键比NH3与Cu2的弱3(xx安徽理综)我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHOO2CO2H2O。下列有关说法正确的是()A该反应为吸热反应BCO2分子中的化学键为非极性键CHCHO分子中既含键又含键D每生成1.8 g H2O消耗2.24 L O2解析：选C本题考查化学基本概念，意在考查考生对化学基本概念的理解能力。该反应中甲醛被氧气氧化生成CO2和H2O，为放热反应，A项错误；CO2中的CO键属于极性键，B项错误；HCHO的结构式为，分子中既含键又含键，C项正确；每生成1.8 g H2O消耗标准状况下2.24 L O2，D项错误。4(xx新课标全国理综)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。该化合物的化学式为_；D的配位数为_；列式计算该晶体的密度_gcm3。(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_。解析：本题考查了考生对离子的价层电子排布图、基态原子的第一电离能及电负性大小比较、晶胞结构分析与计算、配合物等知识的掌握和应用能力。由元素C的价电子层中未成对电子数为4知，其不可能位于短周期，结合题意知，元素C位于第四周期，进一步可推出元素A为F，元素B为K，元素C为Fe，元素D为Ni。(2)K原子易失电子，第一电离能最小，F的非金属性最强，电负性最大。(3)根据分摊法，可以求得化合物的化学式为K2NiF4，晶体的密度可由晶胞的质量除以晶胞的体积求得。(4)Fe3提供空轨道，F提供孤对电子，两种离子间形成配位键。答案：(1)(2)KF(3)K2NiF463.4(4)离子键、配位键FeF63F5(xx山东理综)卤族元素包括F、Cl、Br等。(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是_。(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，右图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为_，该功能陶瓷的化学式为_。(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为_和_。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有_种。(4)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是_。解析：本题考查元素及物质的性质、晶胞结构、杂化理论、第一电离能及配位键等，意在考查考生灵活应用物质结构与性质知识的能力。(1)同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减小，a对；氟无正价，b错；HF分子间存在氢键，所以熔沸点在同族元素气态氢化物中最高，c错；F2、Cl2、Br2三种物质的晶体均是分子晶体，组成相似，则相对分子质量越大分子间作用力越大，熔点越高，d错。(2)由晶胞结构示意图，根据均摊法，可得B原子为812个，N原子为412个，则该功能陶瓷的化学式为BN。(3)BCl3中价层电子对数为：(33)/23，B原子为sp2杂化；NCl3中价层电子对数为：(53)/24，N原子为sp3杂化。同周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但是由于氮原子的2p轨道处于半充满状态，较稳定，其第一电离能比氧的大，铍原子的2s轨道处于全满状态，铍的第一电离能比硼的大，所以第一电离能介于硼和氮之间的第二周期元素有铍、碳、氧3种。(4)B原子最外层有3个电子，与Cl形成3个单键后，仍缺少2个电子达到8电子稳定结构，所以在B原子与X形成的配位键中，X提供孤对电子。答案：(1)a(2)2BN(3)sp2sp33(4)X6(xx福建理综)化学物质结构与性质(1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律，参照右图中B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到：4NH33F2NF33NH4F上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_(填序号)。a离子晶体 b分子晶体c原子晶体 d金属晶体基态铜原子的核外电子排布式为_。(3)BF3与一定量的水形成(H2O)2BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及_(填序号)。a离子键b共价键c配位键d金属键e氢键f范德华力R中阳离子的空间构型为_，阴离子的中心原子轨道采用_杂化。(4)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka1.11010；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_Ka(苯酚)(填“”或“”)，其原因是_。解析：本题考查物质结构与性质知识，意在考查考生知识的迁移和应用能力。(1)第2周期元素的第一电离能从左向右逐渐增大，但由于N元素的2p轨道处于半充满状态，较稳定，所以N元素的第一电离能大于O，据此可标出C、N、O三种元素的相对位置。(2)NH3、F2、NF3属于分子晶体，NH4F为离子晶体，Cu为金属晶体。Cu的核电荷数为29,3d轨道上全充满，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1。(3)晶体Q中不存在阴、阳离子和金属元素，所以不存在离子键和金属键，B原子与O原子间存在配位键，H2O与之间存在氢键，Q中还存在共价键、范德华力。H3O中O原子存在一对孤对电子，其空间构型为三角锥形；阴离子的中心原子为B，采用sp3杂化。(4)由于存在分子内氢键，更难电离出H，所以的电离平衡常数小于。答案：(1)如图(2)a、b、d1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(3)a、d三角锥形sp3(4)SSe。(3)Se位于第四周期，与S的原子序数相差18，故其原子序数为34。由于其核外M层有18个电子，故M层的电子排布式为3s23p63d10。(4)Se的原子半径大于S的原子半径，H2Se与H2S相比，H2Se中Se原子对H原子的作用力较弱，H2Se在水中更容易电离出H，所以其酸性较强；SeO3中Se原子采取sp2杂化且有3个配位原子，故其立体构型为平面三角形；SO中S原子采取sp3杂化且有3个配位原子，故其立体构型为三角锥形。(5)所给两种酸均为二元酸，当第一步电离出H后，由于生成的阴离子对正电荷有吸引作用，因此较难再电离出H。H2SeO3中Se为4价，而H2SeO4中Se为6价，Se的正电性更高，导致SeOH中O原子的电子向Se原子偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H，即酸性越强。(6)每个晶胞的质量为(540.01010cm)3；运用均摊法可求得每个晶胞中含有4个“ZnS”，故每个晶胞的质量又可表示为。因此有：(540.01010cm)34 g，解得4.1 gcm3；如图所示，b位于正四面体的中心(类似于CH4分子中的C)。设abacx pm，abc10928，ac540.0 pm270 pm。在三角形abc中，由余弦定理得：ac2x2x22xxcosabc，代入数据解得：x pm。答案：(1)sp3(2)OSSe(3)343s23p63d10(4)强平面三角形三角锥形(5)第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子H2SeO3和H2SeO4可表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2，H2SeO3中的Se为4价，而H2SeO4中的Se为6价，正电性更高，导致SeOH中O的电子更向Se偏移，越易电离出H(6)4.1或或1359(xx山东理综)金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是_。a金属键具有方向性与饱和性b金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用c金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子d金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光(2)Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是_。(3)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n_。CO与N2结构相似，CO分子内键与键个数之比为_。(4)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为_，甲醇分子内的OCH键角_(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的OCH键角。解析：(1)金属键没有方向性和饱和性，a错；金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，b对；金属导电是因为在外加电场作用下电子发生定向移动，c错；金属具有光泽是因为自由电子能够吸收并放出可见光，d错。(2)Ni的外围电子排布为3d84s2,3d能级上有2个未成对电子，第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O，其中C的电负性较小。(3)中心原子Ni的价电子数为10，配体CO中1个O提供2个电子，故n4。CO中C和O间为叁键，含有1个键、2个键。(4)甲醇分子内C为sp3杂化，而甲醛分子内C为sp2杂化，故甲醇分子内OCH键角比甲醛分子内OCH键角小。答案：(1)b(2)C(碳)(3)412(4)sp3小于10(xx江苏)一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。 Mn2基态的电子排布式可表示为_。NO的空间构型是_(用文字描述)。(2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O。根据等电子体原理，CO分子的结构式为_。H2O分子中O原子轨道的杂化类型为_。1 mol CO2中含有的键数目为_。(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Cu(OH)42。不考虑空间构型，Cu(OH)42的结构可用示意图表示为_。解析：(1)Mn的原子序数为25，价电子排布式为3d54s2，先失去4s2轨道上的两个电子，即得Mn2。根据价电子对互斥理论，NO中N原子采用sp2杂化，所以NO的空间构型为平面三角形。(2)CO与N2互为等电子体，根据氮气分子的结构式可以写出CO的结构式为CO。H2O分子中O原子存在两对孤对电子，配位原子个数为2，价电子对数目为4，所以O原子采用sp3杂化。二氧化碳分子内含有两个碳氧双键，一个双键中含有一个键，一个键，则1 mol CO2中含有2 mol 键。(3)Cu2中存在空轨道，而OH中O原子上有孤对电子，故O与Cu之间以配位键结合。答案：(1)1s222p63s23p63d5(或Ar3d5)平面三角形(2)COsp326.021023个(或2 mol)(3) (或)11(2011山东理综)氧是地壳中含量最多的元素(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为_个(2)H2O分子内的OH键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_的沸点比高，原因是_(3)H可与H2O形成H3O，H3O中O原子采用_杂化H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大，原因为_(4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为a gcm3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为_cm3.解析：本题考查物质结构与性质，意在考查考生对原子核外电子排布、化学键、晶体等知识的理解和应用能力(1)氧原子基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4,2p轨道上有2个电子未成对(2)氢键属于分子间作用力，比化学键弱，但比范德华力强(3)H3O中O原子为sp3杂化(4)以1个晶胞为研究对象，1个晶胞中含有4个Ca2、4个O2，根据mV，则4aV，V.答案：(1)2(2)OH键、氢键、范德华力形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大(3)sp3H2O中O原子有2对孤对电子，H3O中O原子只有1对孤对电子，排斥力较小(4)12(xx山东理综)碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb.(1)碳钠米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过_杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠_结合在一起(2)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为_(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中SnBr键的键角_120(填“”、“”或“”)(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4处于立方晶胞顶点，Ba2处于晶胞中心，O2处于晶胞棱边中心该化合物化学式为_，每个Ba2与_个O2配位解析：本题以第A族元素为载体，考查考生对选修3物质结构与性质知识的综合应用能力(1)石墨晶体是混合型晶体，同一层内碳原子之间以共价键结合成正六边形结构，层与层之间通过范德华力结合，故碳钠米管中碳原子的杂化方式为sp2杂化，层与层之间靠范德华力结合(2)电负性越大，非金属性越强，即吸引电子对的能力越强，故电负性的大小关系为CHSi.(3)在SnBr2分子中，中心原子Sn有2对成键电子，1对孤对电子，采用sp2杂化，故键角小于120.(4)1个晶胞中有1个Ba2，Pb4的个数为81，O2的个数为123，故化学式为BaPbO3.每个Ba2与12个O2配位答案：(1)sp2分子间作用力(或：范德华力)(2)CHSi(3)(4)BaPbO312第三节晶体结构与性质1(xx山东理综)石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯(图乙)。(1)图甲中，1号C与相邻C形成键的个数为_。(2)图乙中，1号C的杂化方式是_，该C与相邻C形成的键角_(填“”“”或“”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有_(填元素符号)。(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如图丙所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为_，该材料的化学式为_。解析：(1)图甲中，1号C与相邻的3个C以公价键相连，即形成3个键。(2)图乙中，1号C除与3个C形成化学键外，还与羟基氧原子形成化学键，故该C采取sp3杂化。其与相邻碳原子形成键角小于120%，即小于图甲中形成键角。(3)氧化石墨烯中含有羟基，羟基氧原子可与水分子中的氢原子形成氢键，羟基氢原子可与水分子中的氧原子形成氢键。(4)通过晶胞结构可知，有12个M原子在晶胞的12条棱上，由分摊法可知这12个M原子属于该晶胞的只有121/43(个)；还有9个M原子在晶胞内部，故该晶胞中M原子为12个。该晶胞中含有的C60为81/861/24(个)，即一个晶胞可表示为M12(C60)4，即化学式为M3C60。答案：(1)3(2)sp3(3)O、H(4)12M3C602(xx天津理综)元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外)，以下说法正确的是_。a原子半径和离子半径均减小b金属性减弱，非金属性增强c氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强d单质的熔点降低(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为_，氧化性最弱的简单阳离子是_。(3)已知：化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/2 8002 050714191工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是_；制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是_。 (4)晶体硅(熔点1 410 )是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)写出SiCl4的电子式：_；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。(5)P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是_。aNH3bHIcSO2dCO2 (6)KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400 时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为11。写出该反应的化学方程式：_。解析：(1)第三周期元素从左到右，原子半径依次减小，阳离子半径依次减小，阴离子半径依次减小，但阳离子只有两个电子层，阴离子有三个电子层，阳离子半径小于阴离子半径，a错误；金属性减弱，非金属性增强，b正确；最高价氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强，c错误；第三周期元素的单质中，硅的熔点最高，d错误。(2)第三周期中原子最外层电子数与次外层电子数相同的是氩，氧化性最弱的简单阳离子是Na。(3)工业上制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是AlCl3为共价化合物，熔融态难导电。(4)SiCl4是共价化合物，电子式为,。根据生成1.12 kg硅，吸收a kJ热量，求出生成1 mol硅，吸收0.025a kJ热量，则热化学方程式为：SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)H0.025a kJmol1。(5)浓硫酸具有强氧化性和酸性，不能干燥NH3和HI，可以干燥SO2和CO2；P2O5可以干燥HI，不能干燥NH3。(6)根据题目信息，可得化学方程式：4KClO3KCl3KClO4。答案：(1)b(2)氩Na(或钠离子)(3)MgO的熔点高，熔融时耗费更多资源，增加生产成本AlCl3为共价化合物，熔融态难导电(4) SiCl4(g)2H2(g)Si(s)4HCl(g)H0.025a kJmol1(5)b(6)4KClO3KCl3KClO43(xx新课标全国理综)硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道数为_，电子数为_。(2)硅主要以硅酸盐、_等化合物的形式存在于地壳中。(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以_相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献_个原子。(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为_。(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键CCCHCOSiSiSiHSiO键能/(kJmol1)356413336226318452硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_。SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_。(6)在硅酸盐中， SiO四面体(如图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为 _，Si与O的原子数之比为_，化学式为_。解析：本题考查了物质结构与性质方面的知识，意在考查考生的观察能力、推理能力以及语言表达能力。(1)硅的基态原子中，能量最高的能层是第三电子层，符号为M，该能层有9个原子轨道，电子数为4。(2)硅还以SiO2形式存在于地壳中。(3)硅晶体中，硅原子间以共价键结合在一起，其晶胞6个面上各有一个硅原子，依据均摊原则，面心位置贡献3个原子。(4)可先写出：Mg2SiNH4ClSiH4，由原子守恒知还应该有MgCl2生成，配平镁、氯、硅元素后得Mg2Si4NH4ClSiH42MgCl2，再进一步分析知还应该有NH3生成，最终结果为Mg2Si4NH4Cl=SiH42MgCl24NH3。(5)某类物质数量的多少与物质内化学键的稳定性强弱有关，由表中数据知CC键、CH键分别比SiSi键、SiH键稳定，故烷烃数量较多。同理因键能CHCO、SiOSiH，故SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物。(6)因硅与四个氧原子形成四个键，故硅原子为sp3杂化。在图a中，硅、氧原子数目比为14，但图b中每个硅氧四面体中有两个氧原子是与其他四面体共用的，故依据均摊原则可确定图b中硅、氧原子数目比为13，化学式为(SiO3)。答案：(1)M94(2)二氧化硅(3)共价键3(4)Mg2Si4NH4Cl=SiH44NH32MgCl2(5)CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定。而SiH键的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键(6)sp313SiO3(或SiO)4(xx江苏)元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p 轨道上有4个电子。元素Z 的原子最