2013年二輪專題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、 化學(xué)選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（15分）WA族的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài)，含WA族的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請(qǐng)回答下列問題：TOC o 1-5 h z（1）S單質(zhì)的常見形式為S8,其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如下圖所示，S原子采用的軌道雜化方式是；8原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)?；Se原子序數(shù)為，其核外M層電子的排布式為;（4）H2Se的酸性比H2S（填“強(qiáng)”或“弱”）。氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為,SO2-離子的立體構(gòu)型為；3HSeO的K和K分別為2.7X10-

2、3和2.5X10-8,HSeO第一步幾乎完全電離，K為1.22312242X10-2，請(qǐng)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋：H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因：；H2SeO4比H2SeO3酸性強(qiáng)的原因：；（6）ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其晶胞邊長(zhǎng)為540.0pm,密度為gcm-3（列式并計(jì)算），a位置S2-離子與b位置Zn2+離子之間的距離為pm（列式表示）。（10分）TOC o 1-5 h z（1）可正確表示原子軌道的是：。A2sB2dC3pD3f（2）寫出基態(tài)鎵（Ga）原子的電子排布式：（3）下列物質(zhì)變化，只與范德

3、華力有關(guān)的是。A.干冰熔化B.乙酸汽化C.乙醇與丙酮混溶D.h-C-N（CH3）2溶于水E.碘溶于四氯化碳F.石英熔融（4）下列物質(zhì)中，只含有極性鍵的分子是，既含離子鍵又含共價(jià)鍵的化合物是，只存在G鍵的分子是，同時(shí)存在o鍵和n鍵的分子。A.N2bc2c.CH2Cl2D.C2H4E.C2H6F.CaC,G.NCl（5）用“”“V”“=”填空：第一電離能的大?。篗gAl：熔點(diǎn)的高低：KC1Mg。3一項(xiàng)科學(xué)研究成果表明，銅錳氧化物(CuMn2O4)能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。向一定物質(zhì)的量濃度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀經(jīng)高溫灼燒

4、，可制得CuMn2O4。TOC o 1-5 h zMn2+基態(tài)的電子排布式可表示為。no3-的空間構(gòu)型(用文字描述)。在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和氣0。根據(jù)等電子原理，CO分子的結(jié)構(gòu)式為。H2O分子中O原子軌道的雜化類型為。31molCO2中含有的。鍵數(shù)目為。向CuSO4溶液中加入過量NaOH溶液可生成Cu(OH)42-。不考慮空間構(gòu)型，Cu(OH)42-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為。氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂為起始物，經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到BF3和BN，如圖115所示:硼砂HOBO4|bf3I|bn|咼溫圖1-15請(qǐng)回答下列問題:TOC

5、 o 1-5 h z由B2O3制備BF3、bn的化學(xué)方程式依次是、；基態(tài)B原子的電子排布式為；B和N相比，電負(fù)性較大的是，BN中B元素的化合價(jià)為；在BF3分子中，F(xiàn)-B-F的鍵角是，B原子的雜化軌道類型為，BF3和過量NaF作用可生成NaBF，BF的立體構(gòu)型為；在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中，層內(nèi)B原子與N原子之間的化學(xué)鍵為，層間作用力為；六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，其結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當(dāng)，晶胞邊長(zhǎng)為361.5pm。立方氮化硼晶胞中含有個(gè)氮原子、個(gè)硼原子，立方氮化硼的密度是gcm-3。(只要求列算式，不必計(jì)算出數(shù)值，阿伏加德羅常數(shù)為NA)A氧是地殼中含量最多

6、的元素。氧元素基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)為個(gè)。H2O分子內(nèi)的O-H鍵、分子間的范德華力和氫鍵從強(qiáng)到弱依次為HOCHO的沸點(diǎn)比OHCHO高，原因是0H+可與H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用雜化。H3O+中HO-H鍵角TOC o 1-5 h z比H2O中H-O-H鍵角大，原因?yàn)?。CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu)，已知CaO晶體密度為agcm-3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則CaO晶胞體積為cm3。已知周期表中，元素Q、R、W、Y與元素X相鄰。Y的最高化合價(jià)氧化物的水化物是強(qiáng)酸?；卮鹣铝袉栴}:W與Q可以形成一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料。W的氯化物分子呈正四面體結(jié)構(gòu),W的氧化物的晶體類型是。Q的具有

7、相同化合價(jià)且可以相互轉(zhuǎn)變的氧化物是。R和Y形成的二價(jià)化合物中，R呈現(xiàn)最高化合價(jià)的化合物是化學(xué)式是。這5個(gè)元素的氫化物分子中，立體結(jié)構(gòu)類型相同的氫化物的沸點(diǎn)從高到低排列次序是(填化學(xué)式)其原因是。電子總數(shù)相同的氫化物的化學(xué)式和立體結(jié)構(gòu)分別是。W和Q所形成的結(jié)構(gòu)陶瓷材料的一種合成方法如下：W的氯化物與Q的氫化物加熱反應(yīng)，生成化合物W(QH2)4和HC1氣體；W(QH2)4在高溫下分解生成Q的氫化物和該陶瓷材料。上述相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(各物質(zhì)用化學(xué)式表示)是。7、I、在以離子鍵為主的化學(xué)鍵中常含有共價(jià)鍵的成分。下列各對(duì)原子形成化學(xué)鍵中共價(jià)鍵成分最少的是:ALi，F(xiàn)BNa，F(xiàn)CNa，C1DMg，OI

8、I、下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的表述均正確，且存在因果關(guān)系的是:表述I表述IIA在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大NaCl晶體中C1-與Na+間的作用力大于碘晶體中分子間的作用力B通常條件下，CH4分子比PbH4分子穩(wěn)定性高Pb的原子半徑比C的大，Pb與H之間的鍵能比C與H間的小C在形成化合物時(shí)，同一主族元素的化合價(jià)相同同一主族元素原子的最外層電子數(shù)相同DP4O10、C6H12O6溶于水后均不導(dǎo)電41061261P4O10、C6H12O6均屬于共價(jià)化合物41061261in、下列說法中錯(cuò)誤的是：ASO2、SO3都是極性分子在NH4+和Cu(NH3)42+中都存在配位鍵元素電負(fù)性越大的原子，吸

9、引電子的能力越強(qiáng)原子晶體中原子以共價(jià)鍵結(jié)合，具有鍵能大、熔點(diǎn)高、硬度大的特性IV、已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36號(hào)的元素,它們的原子序數(shù)依次增大。A與其他4種元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C屬同一主族，D和E屬同一周期，又知E是周期表中118列中的第7列元素。D的原子序數(shù)比E小5，D跟B可形成離子化合物其晶胞結(jié)構(gòu)如右圖。請(qǐng)回答：(2)B的元素符號(hào)是，C的元素符號(hào)TOC o 1-5 h z(1)A元素的名稱是;是，B與A形成的化合物比C與A形成的化合物沸點(diǎn)高，其原因是。E屬元素周期表中第周期，第族的元素，其元素名稱是，它的+2價(jià)離子的電子排布式為:從圖中可以看出，D跟B形成

10、的離子化合物的化學(xué)式為；該離子化合物晶體的密度為agcm-3，則晶胞的體積(只要求列出算式)。 c化學(xué)選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.【答案】(l)sp3(2)0SSe(3)343s23p63d】o強(qiáng)平面三角形三角錐形第一步電離后生成的負(fù)離子較難再進(jìn)一步電離出帶正電荷的氫離子HSeO和HSeO可表示為(HO)SeO和(HO)SeO。HSeO中的Se為+4價(jià)，而HSeO23242222324中的Se為+6價(jià)，正電性更高，導(dǎo)致Se-O-H中的O的電子更向Se偏移，越易電離出H+4X(65+32)gmol-16.02X1023mol-i270亠135V2亠廠10-10cm)3)=4.1=或10928或135

11、冷3(540X10-10cm)3*1-cosl0928，sin10928sm2【編者分析】本題綜合性較強(qiáng)，難度較大，主要考查核外電子排布式的書寫、第一電離能大小的比較、軌道雜化方式及分子、離子的空間構(gòu)型的判斷、有關(guān)晶胞的計(jì)算，旨在考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決實(shí)際問題并做出合理解釋的能力以及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決化學(xué)問題的能力?！窘馕觥吭赟分子中S原子成鍵電子對(duì)數(shù)為2,孤電子對(duì)數(shù)為2,即價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,因8此S原子采用的雜化軌道方式為sp3。同主族元素第一電離能隨核電荷數(shù)的增大而減小，因此第一電離能：0SSe。Se為34號(hào)元素，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4，

12、因此M層電子排布式為3s23p63d10。同主族元素隨著核電荷數(shù)的遞增，氫化物的酸性增強(qiáng)。SeO3分子中Se價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,成鍵電子對(duì)數(shù)為3,孤對(duì)電子數(shù)為0,因此SeO3為平面三角形分子。SO2-中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,而成鍵電子對(duì)數(shù)33為3,因此立體結(jié)構(gòu)為三角錐形。酸第一步電離產(chǎn)生的酸根陰離子帶有負(fù)電荷，由于異O種電荷相互吸引，因此較難再電離出H+。H2SeO3的分子結(jié)構(gòu)為H-O-Se-O-H,Se為O+4價(jià)，而H2SeO4的分子結(jié)構(gòu)為H-O-Se-O-H,Se為+6O價(jià)，后者Se原子吸電子能力強(qiáng)，導(dǎo)致羥基上氫原子更容易電離。由ZnS晶胞結(jié)構(gòu)可知一個(gè)晶胞中含有4個(gè)Zn2+和4個(gè)S2-,則

13、有：4M(ZnS)=d3NAp(d為晶胞邊長(zhǎng))，p=4鶯)=A4X(65+32)gmol-16.02X1023mol-1(540X10-10cm)310-10cm)3)=4.1gcm-3。四個(gè)Zn2+在晶圖所示，l1另解：見右圖，ac長(zhǎng)度為d,根據(jù)余弦定理可求ab的長(zhǎng)度:d10928胞內(nèi)的四個(gè)小立方體的中心，不在同一平面上，過b向上面作垂線，構(gòu)成直角三角形，如右,l，則斜邊即ab的距離為子/二-X540.0pm=135勺pm。V2d廠2701-cos10928f2d4。也可根據(jù)abd構(gòu)成直角三角形，ad的長(zhǎng)度為，ab的長(zhǎng)度為爲(wèi)嘟sin2135；2109。28。sin-2.【答案】AClszZs

14、zZpGSszSpGSmodszdp1AEBCGCEABDV【編者分析】選修三的知識(shí)點(diǎn)是單一的、基礎(chǔ)的，我們一定要確保學(xué)生不在這些題目上失分?？磥磉€是得狠抓重要知識(shí)點(diǎn)，狠抓基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)化主干知識(shí)的鞏固和運(yùn)用，這也許(3)2x6.02x1023個(gè)(或2mol)是我們高三復(fù)習(xí)的靈魂所在。3.答案：(1)1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)平面三角形C三Osp3iio、zon2-IIO,011/Cu(或Cu/noonHOOH編者分析】本題科學(xué)研究銅錳氧化物作背景，考查學(xué)生對(duì)電子排布、原子軌道雜化類型與空間構(gòu)型、等電子體原理、Cu(OH)2結(jié)構(gòu)等選修三基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力。本4題基

15、礎(chǔ)性較強(qiáng)，重點(diǎn)特出。(1)BO+3CaF+3HSO=2BFf+3CaS0+3HO23224342BO+2NH=BN+3HO23321s22s22p1N+3120sp2正四面體共價(jià)鍵(極性共價(jià)鍵)分子間力(5)44【解析】25X4(361.5X10-10)3XNA(2)N的非金屬性比B強(qiáng)，N的電負(fù)性大于B的電負(fù)性，在BN中B元素的化合價(jià)為正價(jià)。(3)BF3分子中B原子形成o鍵數(shù)為3,孤電子對(duì)數(shù)為0,故雜化軌道數(shù)為3,應(yīng)為sp2雜化，BF3分子的幾何構(gòu)型為平面三角形，F(xiàn)BF的鍵角是120；BF4中B原子形成o鍵數(shù)為4,孤電子對(duì)數(shù)為0,故BF4為sp3雜化，為正四面體形。(5)金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)為面心

16、立方體，每個(gè)晶胞中含有8個(gè)碳原子，根據(jù)立方氮化硼與金剛石結(jié)構(gòu)相似可知，立方氮化硼晶胞中含有4個(gè)氮原子和4個(gè)硼原子。取1cm3的氮化硼晶體，1cm3晶體中含有晶胞的物質(zhì)的量為1(361.5X10-10)3XNAmol，質(zhì)量為25X4宀宀“25X4(361.5X10-10)3XNAg，密度為(361.5X10-10)3XNAgCm-(1)2(2)OH鍵、氫鍵、范德華力OHCHO形成分子內(nèi)氫鍵，而HOCHO形成分子間氫鍵，分子間氫鍵使分子間作用力增大sp3H2O中O原子有2對(duì)孤對(duì)電子，H3O+中O原子只有1對(duì)弧對(duì)電子，排斥力較小空aNA【解析】(1)氧元素基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p4，據(jù)洪特規(guī)則可知，2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。(2)氫鍵弱于共價(jià)鍵而強(qiáng)于分子間范德華力。分子間氫鍵能使分子間作用力增大，使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，而分子內(nèi)的氫鍵不能。H3O+中O原子成o鍵數(shù)為3,孤對(duì)電子數(shù)為1,所以雜化軌道數(shù)為4,為sp3雜化。CaO晶胞為面心立方晶胞，每個(gè)晶胞中含有4個(gè)Ca2+,4個(gè)O2-。取1cm3CaO,其皿X4V224質(zhì)量為ag,設(shè)每個(gè)CaO的晶胞體積為V,則有；X56gmol-1=ag,解得V=cm3。Nmol