2019高考化学大一轮复习 物质结构与性质综合练习练习 新人教版.doc

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选修3综合练习 时间:50分钟1已知反应3NaHFe2O32Fe3NaOH。(1)基态Fe原子核外共有_种运动状态不相同的电子;Fe3的价电子排布图为_。(2)NaH的电子式为_;1 mol NaOH含有键数目为_,其中O原子的杂化类型为_;Fe3可以和SCN形成配合物,该反应是典型的可逆反应,说明配位原子配位能力_(填“强”或“弱”)。(3)上述反应中含Na的化合物晶体类型均为_晶体;NaH的熔点显著高于NaOH,主要原因是_。(4)某种单质铁的晶体为体心立方堆积,则铁原子的配位数为_;若r(Fe)表示Fe原子的半径,单质铁的原子空间利用率为_列出含r(Fe)的计算表达式。答案(1)26(2)NaHNAsp3弱(3)离子H半径小,NaH的晶格能大于NaOH的晶格能(4)8解析(1)基态Fe原子核外有26个电子,每个电子的运动状态均不相同,故基态Fe原子核外有26种运动状态不相同的电子;基态Fe原子的核外电子排布式为Ar3d64s2,则Fe3的核外电子排布式为Ar3d5,其价电子排布图为。(2)NaH是离子化合物,由Na和H构成,其电子式为NaH。NaOH由Na和OH构成,其中OH含有极性键(OH键),故1 mol NaOH含有的键数目为NA。OH中O原子形成1个键,且O原子有3对孤对电子,故O原子采取sp3杂化。Fe3与SCN形成配合物的反应为典型的可逆反应,说明生成的配合物稳定性较弱,易分解生成Fe3、SCN,据此推知配位原子的配位能力较弱。(3)NaH和NaOH均由离子构成,均属于离子晶体;离子晶体的熔点与晶格能的大小有关,晶格能越大,晶体的熔点越高,而晶格能的大小与离子半径、所带电荷数有关。H的半径小于OH的半径,则NaH的晶格能大于NaOH,因此NaH的熔点高于NaOH的熔点。(4)某单质铁的晶体为体心立方堆积,则Fe原子的配位数为8;每个晶胞中含有Fe原子个数为182,结合球体的体积公式“Vr3”可知,2个Fe原子的总体积为r3(Fe);设晶胞的棱长为a,由4r(Fe)23a2可得a,则晶胞的体积为3,故单质铁的原子空间利用率为。22017湖北襄阳调研图1是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体。回答下列问题(需要用到元素符号或分子式的,请用相应元素的元素符号或分子式作答):图1(1)a与b对应的元素可形成10电子中性分子X,写出带一个单位正电荷的1个X的等电子体_。将X溶于水后的溶液滴入到CuSO4溶液中至过量,再加入适量乙醇,可析出一种深蓝色晶体,其化学式为_。(2)元素c位于元素周期表的_区,d原子次外层有_对自旋相反的电子,c、d单质的晶体堆积方式类型分别是_、_。 A简单立方堆积 B体心立方堆积C六方最密堆积 D面心立方最密堆积(3)d的一种氯化物为白色立方结晶,熔点430 ,沸点1490 ,其熔融态导电性差,晶胞结构如图2。该氯化物固体属于_晶体,其中氯原子的配位数为_。图2(4)e元素与氧可形成如图3中A所示的正四面体离子eO,其中e在正四面体的体心,eO四面体通过共用顶角氧离子可形成B,则B的化学式为_。图3(5)单质a、f对应的元素以11的原子个数比形成的分子(相同条件下对H2的相对密度为39)中含_个键和_个键,其中f原子的杂化轨道类型为_。答案(1)H3OCu(NH3)4SO4H2O(2)s9BD(3)分子4(4)Si3O(5)121sp2杂化解析根据c、d均是热和电的良导体,且d的熔点高于c,确定c是Na,d是Cu。根据熔点高低可判断a是H2,b是N2,e是Si,f是金刚石。(1)a与b对应的关系为H与N,形成的10电子中性分子X是NH3,与NH3互为等电子体的带一个单位正电荷的是H3O。NH3与Cu2可形成配位键,故深蓝色晶体为Cu(NH3)4SO4H2O。(2)Na位于第三周期A族,位于s区,Cu原子的M层有9个轨道,均充满电子,故有9对自旋相反的电子,钠单质采用体心立方堆积,铜单质采用面心立方最密堆积。(3)根据这种氯化物熔、沸点较低、熔融态导电性差确定其应为分子晶体,其中与氯原子相连的Cu原子有4个,故配位数为4。(4)B中含有3个Si原子和9个O原子,根据化合价可判断其化学式为Si3O。(5)该分子的相对分子质量39278,则分子式为C6H6,分子中含有6个CC 键和6个CH 键,形成一个大键,C原子采用sp2杂化。3物质的结构决定物质的性质。请回答下列涉及物质结构和性质的问题:(1)第二周期中,元素的第一电离能处于B与N之间的元素有_种。(2)某元素位于第四周期第族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为_。(3)乙烯酮(CH2=C=O)是一种重要的有机中间体,可用CH3COOH在(C2H5O)3P=O存在下加热脱H2O得到。乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是_,1 mol(C2H5O)3P=O分子中含有的键与键的数目比为_。(4)已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如下:物质氢键/XHY键能/kJmol1(HF)nFHF28.1冰OHO18.8(NH3)nNHN5.4解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因_。 (5)碳化硅的结构与金刚石类似(如图所示),其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能。碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有_个,与碳原子等距离最近的碳原子有_个。已知碳化硅晶胞边长为a pm,则碳化硅的密度为_gcm3。答案(1)3(2)3d84s2(3)sp2和sp251(4)单个氢键的键能是(HF)n冰(NH3)n,而平均每个分子含氢键数:冰中2个,(HF)n和(NH3)n只有1个,汽化时要克服的氢键的总键能是冰(HF)n(NH3)n(5)412解析(1)同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第A族、第A族元素第一电离能大于相邻元素,即半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能要比同周期相邻元素的原子高,故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O 3种元素。(2)某元素位于第四周期第族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,C原子的未成对电子数为2,则该元素为Ni,价层电子排布式为3d84s2。(3)在CH2=C=O中,左端碳原子形成一个键,为sp2杂化,中间位置碳原子形成两个键,为sp杂化;单键全是键,双键有一个键,1 mol(C2H5O)3P=O分子中含有的键的数目为25NA,键的数目为NA,则键与键的数目比为251。(4)单个氢键的键能是(HF)n冰(NH3)n,而平均每个分子含氢键数:冰中2个,(HF)n和(NH3)n只有1个,汽化时要克服的氢键的总键能是冰(HF)n(NH3)n。(5)碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个,与碳原子等距离最近的碳原子有12个。该晶胞中含有的碳原子个数为81/861/24,硅原子个数为4,则根据公式a31030NA440 gmol1,得 gcm3。4黑火药是我国古代的四大发明之一。黑火药爆炸时发生的反应为2KNO3S3C=K2SN23CO2。回答下列问题:(1)基态钾原子的核外电子排布式为_,第一电离能:K_(填“”或“”)Na。(2)NO的空间构型为_。(3)固态硫易溶于CS2,熔点为112 ,沸点为444.8 。其分子结构为,S8中硫原子的杂化轨道类型是_,S8分子中至多有_个硫原子处于同一平面。(4)N2分子中键与键的个数比为_,N2的沸点比CO的沸点_(填“高”或“低”)。(5)K2S的晶胞结构如图所示。其中K的配位数为_,S2的配位数为_;若晶胞中距离最近的两个S2核间距为a cm,则K2S晶体的密度为_gcm3(列出计算式,不必计算出结果)。答案(1)1s22s22p63s23p64s1或Ar4s1(2)平面正三角形(3)sp34(4)12低(5)48解析(1)基态K原子核外有19个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或Ar4s1。同主族元素的第一电离能随原子核外电子层数的增多而逐渐减小,故K的第一电离能小于Na。(2)NO中N原子形成3个NO键,且不含孤对电子,则N原子采取sp2杂化,故NO的空间构型为平面正三角形。(3)由S8分子结构可知,每个S原子形成2个SS键,且含有2对孤对电子,则S原子的杂化轨道类型为sp3杂化,S8分子中至多有4个硫原子处于同一平面。(4)N2分子的结构式为NN,每个N2分子中含有1个键和2个键,故键和键的个数比为12。N2和CO都是分子晶体,其熔、沸点主要受分子间作用力影响,在相对分子质量相同的情况下,分子的极性对其熔、沸点产生影响,CO分子的极性使其分子间作用力略大,故N2的沸点低于CO。(5)K2S晶胞中,每个K周围等距离且最近的S2有4个,则K的配位数为4。每个S2周围等距离且最近的K有8个,则S2的配位数为8。晶胞中距离最近的两个S2核间距为a cm,为每个面对角线长度的,则晶胞的棱长为a cm,故K2S晶体的密度为 gcm3。5原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期。自然界中存在多种A的化合物,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的基态原子的最外能层只有一个电子,其他能层均已充满电子。请回答下列问题:(1)这四种元素中,电负性最大的元素的基态原子的价电子排布图为_。(2)A与B形成的化合物B2A2中含有的键、键的数目之比为_。(3)B元素可形成多种单质,一种晶体结构如图甲所示,其原子的杂化类型为_;另一种的晶胞如图乙所示,该晶胞的空间利用率为_(保留两位有效数字,1.732)。(4)向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水,首先形成蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液。写出沉淀溶解的离子方程式:_。(5)图丙为一个由D元素形成的单质的晶胞,该晶胞“实际”拥有的D原子数目为_。其晶体的堆积模型为_。此晶胞中的棱长为a cm,D的相对原子质量为M,密度为 gcm3,则阿伏加德罗常数可表示为_mol1(用含M、a、的代数式表示)。答案(1)(2)32(3)sp234%(4)Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O(5)4面心立方最密堆积解析A为第一周期元素,且自然界中存在多种A的化合物,则A为氢元素;B原子核外电子有6种不同的运动状态,即核外有6个电子,则B为碳元素;D的基态原子的最外能层只有一个电子,其他能层均已充满电子,D原子外围电子排布式为3d104s1,则D为铜元素;结合原子序数大小顺序可知,C只能处于第三周期,B与C可形成正四面体形分子,则C为氯元素。(1)四种元素中电负性最大的是Cl元素,其基态原子的价电子数为7,其基态原子的价电子排布图为。(2)H与C形成的化合物B2A2为C2H2,其结构式是HCCH,C2H2分子中含有3个键、2个键,则键、键数目之比为32。(3)图甲是石墨的层状晶体结构,每个C原子与另外3个C原子相连,则C原子采取sp2杂化;图乙是金刚石的晶胞结构,晶胞含8个碳原子,若晶胞参数为a cm,C原子半径为r cm,体对角线的长度为4个碳原子的直径,则有:8ra,该晶胞的空间利用率为100%100%34%。(5)图丙为一个由D元素形成的单质的晶胞,该晶胞“实际”拥有的D原子数为864。晶体的堆积模型为面心立方最密堆积。此晶胞中的棱长为a cm,D的相对原子质量为M,密度为 gcm3,则有 gcm3,故阿伏加德罗常数可表示为NA mol1。62017湖北八校联考磷存在于人体所有细胞中,是维持骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应。回答下列问题:(1)基态P原子的核外电子排布式为_,有_个未成对电子。(2)磷的一种同素异形体白磷(P4)的立体构型为_,其键角为_,推测其在CS2中的溶解度_(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。(3)两种三角锥形气态氢化物膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为93.6和107,试分析PH3的键角小于NH3的原因_。(4)常温下PCl5是一种白色晶体,其立方晶系晶体结构模型如图甲所示,由A、B两种微粒构成。将其加热至148 熔化,形成一种能导电的熔体。已知A、B两种微粒分别与CCl4、SF6互为等电子体,则A为_,其中心原子杂化轨道类型为_,B为_。(5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,图乙为其立方晶胞,其中的每个原子均满足8电子稳定结构,试判断其熔点_(填“高于”或“低于”)金刚石熔点。答案(1)1s22s22p63s23p33(2)正四面体形60大于(3)电负性N强于P,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小,成键电子对之间的排斥力增大,键角变大(4)PClsp3PCl(5)低于解析(1)基态P原子核外有15个电子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,有3个未成对电子。(2)P4为正四面体结构,其键角为60,P4为非极性分子,根据“相似相溶”原理,P4易溶于非极性溶剂CS2,难溶于极性溶剂H2O。(4)根据题意可知,PCl5为离子晶体,则晶体中存在阴、阳离子,A与CCl4互为等电子体,则A为PCl,根据价电子对互斥理论,其采用sp3杂化,B与SF6互为等电子体,则B为PCl。(5)BP与金刚石都是原子晶体,由于CC键的键长比BP键短,则CC键的键能更大,故金刚石的熔点高于BP。
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