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文檔簡介
2024年高考化學(xué)終極押題密卷3(全國甲卷)一.選擇題(共7小題)1.化學(xué)與科技、生活息息相關(guān)。下列說法錯誤的是()A.航天器中使用的太陽能電池板主要成分是硅 B.抗原檢測盒中提取管的材料聚乙烯屬于有機(jī)高分子 C.冬奧會禮服中的發(fā)熱材料石墨烯與C60互為同素異形體 D.北斗衛(wèi)星運(yùn)載火箭采用的推進(jìn)劑液氫、四氧化二氮等屬于共價化合物2.丙烯不溶于H2O,能與Cl2、HCl反應(yīng)。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是()A.21g丙烯所含共用電子對數(shù)為4NA B.1.5molD2O所含中子數(shù)為15NA C.22.4LCl2溶于水轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA D.2mol?L﹣1HCl溶液中Cl﹣數(shù)為2NA3.某常用醫(yī)藥中間體的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列關(guān)于該有機(jī)物說法正確的是()A.分子式為C12H10NO B.分子中所有碳原子一定共面 C.分子中C原子雜化方式為sp3 D.與HCl、NaOH均能發(fā)生反應(yīng)4.某實驗探究小組設(shè)計完成了如圖實驗,下列有關(guān)說法正確的是()A.i中深藍(lán)色溶液中只存在 B.ii中生成黑色沉淀說明僅Cu2+轉(zhuǎn)化為CuS C.iii中藍(lán)色沉淀為[Cu(NH3)4]SO4?H2O D.iv中反應(yīng)為5.W、X、Y、Z是電負(fù)性依次增大的前四周期主族元素。W為前四周期電負(fù)性最小的元素,X為地殼中含量第二的元素,Y的基態(tài)原子中單電子和成對電子個數(shù)比為3:4,Z的一種單質(zhì)是極性分子且常用于消毒殺菌。下列說法中正確的是()A.第一電離能:Y<Z B.氫化物的沸點:W>Z C.1molXZ2晶體中有2molX﹣Z鍵 D.元素X、Y、Z的最高正化合價依次升高6.由CH3CH2OH和O2構(gòu)成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意如圖所示,電池總反應(yīng)為CH3CH2OH+3O2═2CO2+3H2O,當(dāng)通過質(zhì)子交換膜2molH+時,下列說法正確的是()A.a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式為CH3CH2OH+3H2O﹣12e﹣═2CO2+12H+ B.若用該燃料電池為鉛蓄電池充電,電極b.連接鉛蓄電池的Pb極 C.燃料電池所消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L D.鉛蓄電池中電解液質(zhì)量增大80g7.GaCl3溶液中存在平衡:Ga3+Ga(OH)2+Ga(OH)2+Ga(OH)3Ga(OH)4﹣。常溫下,向GaCl3溶液中加入NaOH溶液,Ga3+、Ga(OH)2+、Ga(OH)2+、Ga(OH)3、Ga(OH)4﹣的濃度分?jǐn)?shù)(α)隨溶液pH變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.曲線c表示Ga(OH)2+的濃度分?jǐn)?shù)隨溶液pH的變化 B.x點對應(yīng)的溶液中,c(Cl﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣) C.y點對應(yīng)的溶液中,pH= D.常溫下,Ga(OH)2++H2O?Ga(OH)2++H+的平衡常數(shù)K=10﹣3.6二.解答題(共4小題)8.氯氣是一種重要的化工原料,它的發(fā)現(xiàn)和研究經(jīng)過了化學(xué)家們的不懈努力。(1)舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法是實驗室制取氯氣的主要方法之一(如圖1)①連接好裝置后應(yīng)進(jìn)行的操作是。②儀器a的名稱為,裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。③B處為收集氯氣的裝置,進(jìn)氣口為(填“a”或“b”);反應(yīng)結(jié)束時,100mL12mol?L﹣1濃鹽酸濃度變?yōu)?mol?L﹣1,忽略溶液體積變化和濃鹽酸的揮發(fā),理論上可收集標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2L。(2)貝托萊發(fā)現(xiàn)氯氣能溶于水。同學(xué)們利用數(shù)字化實驗探究氯水失效的原因。實驗如下:用強(qiáng)光照射盛有新制氯水的廣口瓶,并用傳感器測定廣口瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù),得到圖2曲線。①氯水在光照后出現(xiàn)如圖中曲線變化的原因(用化學(xué)方程式解釋)。②上述實驗過程中,溶液的pH會(填“增大”或“減小”)。(3)臺耐特將氯氣通入石灰乳并進(jìn)一步改進(jìn),制得了我們現(xiàn)在常用的漂白粉。漂白粉的有效成分為(填化學(xué)式)。9.以NOx為主要成分的霧霾綜合治理是當(dāng)前重要的研究課題,其中汽車尾氣的處理尤為重要。已知:N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH1=akJ?mol﹣1C(s)+O2(g)?CO2(g)ΔH2=bkJ?mol﹣12C(s)+O2(g)?2CO(g)ΔH3=ckJ?mol﹣1回答下列問題:(1)汽車尾氣中的NO和CO在催化轉(zhuǎn)換器中發(fā)生以下反應(yīng)可減少尾氣污染:2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)ΔH。則ΔH=kJ?mol﹣1(用含a、b、c的表達(dá)式表示)。已知該反應(yīng)低溫時為自發(fā)反應(yīng),則該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH0(填“>”、“<”或“=”)。(2)某溫度時,向2L恒容密閉體系中通入2molCO和1molNO發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)①下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。a.2v正(NO)=v逆(N2)b.體系中混合氣體密度不再改變c.CO與NO轉(zhuǎn)化率的比值不再改變d.該溫度下,的值不再改變②某溫度下,該反應(yīng)達(dá)平衡時CO與CO2體積分?jǐn)?shù)之比為3:2,則平衡常數(shù)為。該反應(yīng)中的v正=k正?c2(NO)c2(CO),v逆=k逆?c(N2)c2(CO2),則該反應(yīng)達(dá)到平衡時,k正k逆(填“>”、“<”或“=”)。③平衡時CO2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。則溫度:T1T2(填“>”或“<”),理由是。④若在D點對反應(yīng)容器升溫的同時擴(kuò)大體積使體系壓強(qiáng)減小,重新達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中A~G點中的(填字母序號)點。10.以鐵、硫酸、檸檬酸、雙氧水、氨水等為原料可制備檸檬酸鐵銨[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。(1)Fe基態(tài)核外電子排布式為;[Fe(H2O)6]2+中與Fe2+配位的原子是。(填元素符號)(2)NH3分子中氮原子的軌道雜化類型是;C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序為。(3)與互為等電子體的一種分子為。(填化學(xué)式)(4)檸檬酸的結(jié)構(gòu)簡式見圖()。1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵的數(shù)目為NA。(5)經(jīng)X射線衍射測定發(fā)現(xiàn),晶體鐵在417℃以上堆積方式的剖面圖如圖所示,則該堆積方式屬于。若該堆積方式下的晶胞參數(shù)為acm,則鐵原子的半徑為pm。11.有機(jī)物G是多種藥物和農(nóng)藥的合成中間體,如圖是G的一種合成路線:已知:①同一碳原子上連兩個羥基不穩(wěn)定,發(fā)生反應(yīng):R﹣CH(OH)2→R﹣CHO+H2O;②羥醛縮合反應(yīng)原理:?;卮鹣铝袉栴}:(1)試劑X的名稱為;E中所含官能團(tuán)的名稱為。(2)D的結(jié)構(gòu)簡式為;D→E的反應(yīng)類型為。(3)試寫出反應(yīng)F→G的化學(xué)方程式為。(4)有機(jī)物H()與A的關(guān)系為,H有多種同分異構(gòu)體,其中含有六元碳環(huán)結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體有種(不含立體異構(gòu),且H除外).其中核磁共振氫譜顯示有5組峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為。三.工藝流程題(共1小題)12.以電解鋁廢渣(主要含AlF3、NaF、LiF、CaO)為原料,制備電池級碳酸鋰的工藝流程如圖:已知:AlF3、LiF難溶于水,LiOH溶于水,Li2CO3微溶于水,Ksp(Li2CO3)=2.5×10﹣2、Ksp(CaCO3)=2.8×10﹣9?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)Al原子核外電子有種不同的空間運(yùn)動狀態(tài),Al原子的第一電離能低于Mg,原因是。(2)電解氧化鋁生成鋁的化學(xué)方程式為,無碳電解鋁技術(shù)是利用陶瓷材料替代碳作陽極,該技術(shù)的優(yōu)點之一是。(3)“氣體1”是(填化學(xué)式,下同),“濾渣1”的主要成分是。(4)已知“堿解”同時生成白色沉淀,寫出生成“氣體2”的離子方程式:。(5)“苛化”中存在如下反應(yīng):Li2CO3(s)+Ca2+(aq)?2Li+(aq)+CaCO3(s)。通過計算解釋生石灰能使Li2CO3完全轉(zhuǎn)化的原因:。(6)已知AlCl3可形成共價分子,AlF3為離子晶體,從電負(fù)性的角度解釋其原因:。
2024年菁優(yōu)高考化學(xué)終極押題密卷3(全國甲卷)參考答案與試題解析一.選擇題(共7小題)1.化學(xué)與科技、生活息息相關(guān)。下列說法錯誤的是()A.航天器中使用的太陽能電池板主要成分是硅 B.抗原檢測盒中提取管的材料聚乙烯屬于有機(jī)高分子 C.冬奧會禮服中的發(fā)熱材料石墨烯與C60互為同素異形體 D.北斗衛(wèi)星運(yùn)載火箭采用的推進(jìn)劑液氫、四氧化二氮等屬于共價化合物【考點】同素異形體;有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì).【專題】物質(zhì)的性質(zhì)和變化專題.【答案】D【分析】A.太陽能電池板主要成分是晶體硅;B.乙烯的分子量超過1萬;C.碳元素形成的不同結(jié)構(gòu)的單質(zhì)為同素異形體;D.液氫(H2)是單質(zhì),四氧化二氮(N2O4)屬于共價化合物。【解答】解:A.太陽能電池板主要成分是晶體硅,是良好的半導(dǎo)體,故A正確;B.乙烯的分子量超過1萬,聚乙烯屬于有機(jī)高分子化合物,故B正確;C.石墨烯與C60均是碳元素形成的不同結(jié)構(gòu)的單質(zhì)二者互為同素異形體,故C正確;D.液氫(H2)是單質(zhì),四氧化二氮(N2O4)屬于共價化合物,故D錯誤;故選:D?!军c評】本題考查物質(zhì)的應(yīng)用,難度不大,熟悉常見的物質(zhì)及其性質(zhì)即可解答,注意日常學(xué)習(xí)中的積累。2.丙烯不溶于H2O,能與Cl2、HCl反應(yīng)。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是()A.21g丙烯所含共用電子對數(shù)為4NA B.1.5molD2O所含中子數(shù)為15NA C.22.4LCl2溶于水轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA D.2mol?L﹣1HCl溶液中Cl﹣數(shù)為2NA【考點】阿伏加德羅常數(shù).【專題】阿伏加德羅常數(shù)和阿伏加德羅定律.【答案】B【分析】A.1個丙烯(CH2=CHCH3)分子中含有9個共用電子對;B.1個D2O中含有10個中子;C.溫度、壓強(qiáng)未知,無法求出22.4LCl2的物質(zhì)的量,且溶于水的Cl2只有一部分與水發(fā)生反應(yīng);D.溶液的體積未知,無法求微粒的數(shù)目?!窘獯稹拷猓篈.1個丙烯(CH2=CHCH3)分子中含有9個共用電子對,21g丙烯的物質(zhì)的量為=0.5mol,則所含共用電子對數(shù)為4.5NA,故A錯誤;B.1個D2O中含有10個中子,則1.5molD2O所含中子數(shù)為15NA,故B正確;C.溫度、壓強(qiáng)未知,無法求出22.4LCl2的物質(zhì)的量,且溶于水的Cl2只有一部分與水發(fā)生反應(yīng),所以無法求出轉(zhuǎn)移的電子數(shù),故C錯誤;D.溶液的體積未知,無法求出2mol?L﹣1HCl溶液中Cl﹣數(shù),故D錯誤;故選:B。【點評】本題主要考查阿伏加德羅常數(shù)的計算,為高頻考點,題目難度不大。3.某常用醫(yī)藥中間體的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列關(guān)于該有機(jī)物說法正確的是()A.分子式為C12H10NO B.分子中所有碳原子一定共面 C.分子中C原子雜化方式為sp3 D.與HCl、NaOH均能發(fā)生反應(yīng)【考點】有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì).【專題】有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)及推斷.【答案】D【分析】A.由結(jié)構(gòu)簡式可知,該有機(jī)物分子含有12個碳原子、11個氫原子、1個氮原子、1個氧原子;B.單鍵可以旋轉(zhuǎn),2個苯環(huán)平面不一定共面;C.分子中碳原子價層電子對數(shù)都是3;D.含有酚羥基,能與堿反應(yīng),含有氨基,能與酸反應(yīng)?!窘獯稹拷猓篈.由結(jié)構(gòu)簡式可知,該有機(jī)物分子含有12個碳原子、11個氫原子、1個氮原子、1個氧原子,其分子式為C12H11NO,故A錯誤;B.單鍵可以旋轉(zhuǎn),2個苯環(huán)平面不一定共面,分子中所有碳原子不一定共面,故B錯誤;C.分子中碳原子價層電子對數(shù)都是3,都采取sp2雜化,故C錯誤;D.含有酚羥基,能與NaOH發(fā)生中和反應(yīng),含有氨基,具有堿性,能與鹽酸反應(yīng)生成鹽,故D正確;故選:D?!军c評】本題考查有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),熟練掌握官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與轉(zhuǎn)化,根據(jù)甲烷的四面體、乙烯與苯的平面形、乙炔直線形理解共面與共線問題。4.某實驗探究小組設(shè)計完成了如圖實驗,下列有關(guān)說法正確的是()A.i中深藍(lán)色溶液中只存在 B.ii中生成黑色沉淀說明僅Cu2+轉(zhuǎn)化為CuS C.iii中藍(lán)色沉淀為[Cu(NH3)4]SO4?H2O D.iv中反應(yīng)為【考點】銅鹽.【專題】物質(zhì)的性質(zhì)和變化專題.【答案】C【分析】A.溶液中存在電荷守恒分析,溶液中存在陰陽離子;B.ii中生成黑色沉淀為CuS,配離子中和溶液中銅離子都生成沉淀;C.深藍(lán)色溶液中加入少量硫酸,氫離子結(jié)合氨氣生成銨根離子,促進(jìn)Cu2++4NH3?,逆向進(jìn)行,生成的銅離子與過量氨水反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀;D.iv中深藍(lán)色溶液中加入少量氫氧化鈉固體,反應(yīng)為?!窘獯稹拷猓篈.i中深藍(lán)色溶液中存在和離子等,故A錯誤;B.ii中加入硫化鈉溶液,生成黑色沉淀,發(fā)生的反應(yīng)為:+S2﹣=CuS↓+4NH3,Cu2++S2﹣=CuS↓,故B錯誤;C.iii中深藍(lán)色溶液中加入少量硫酸,氫離子結(jié)合氨氣生成銨根離子,促進(jìn)Cu2++4NH3?,逆向進(jìn)行,生成的銅離子與過量氨水反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀為氫氧化銅,故C錯誤;D.iv中深藍(lán)色溶液中加入少量氫氧化鈉固體,反應(yīng)為,生成藍(lán)色沉淀氫氧化銅,故D正確;故選:C?!军c評】本題考查了物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)現(xiàn)象、反應(yīng)產(chǎn)物的分析判斷,注意知識的熟練掌握,題目難度中等。5.W、X、Y、Z是電負(fù)性依次增大的前四周期主族元素。W為前四周期電負(fù)性最小的元素,X為地殼中含量第二的元素,Y的基態(tài)原子中單電子和成對電子個數(shù)比為3:4,Z的一種單質(zhì)是極性分子且常用于消毒殺菌。下列說法中正確的是()A.第一電離能:Y<Z B.氫化物的沸點:W>Z C.1molXZ2晶體中有2molX﹣Z鍵 D.元素X、Y、Z的最高正化合價依次升高【考點】原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系.【答案】B【分析】W、X、Y、Z是電負(fù)性依次增大的前四周期主族元素,W為前四周期電負(fù)性最小的元素,則W為K元素;X為地殼中含量第二的元素,則X為Si元素;Y的基態(tài)原子中單電子和成對電子個數(shù)比為3:4,Y原子的核外電子排布式為1s22s22p3,則Y為N元素;Z的一種單質(zhì)是極性分子且常用于消毒殺菌,該單質(zhì)為臭氧,則Z為O元素,A.N的2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于同周期相鄰元素;B.常溫下KH為固態(tài),H2O、H2O2為液態(tài);C.1molSiO2晶體中有4molSi﹣O鍵;D.O的電負(fù)性較強(qiáng),沒有最高正化合價?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)分析可知,W為K元素,X為Si元素,Y為N元素,Z為O元素,A.N的2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于同周期相鄰元素,則第一電離能:N>O,故A錯誤;B.W、Z元素的氫化物分別為KH、H2O(或H2O2),常溫下KH為固態(tài),H2O、H2O2為液態(tài),則氫化物的沸點:KH>H2O(或H2O2),故B正確;C.XZ2為SiO2,1molSiO2晶體中有4molSi﹣O鍵,故C錯誤;D.Si、N的最高正化合價依次為+4價、+5價,但O的電負(fù)性較強(qiáng),沒有最高正化合價,故D錯誤;故選:B。【點評】本題考查原子結(jié)構(gòu)與元素周期律,為高頻考點,結(jié)合元素電負(fù)性、原子結(jié)構(gòu)來推斷元素為解答關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意規(guī)律性知識的應(yīng)用,題目難度不大。6.由CH3CH2OH和O2構(gòu)成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意如圖所示,電池總反應(yīng)為CH3CH2OH+3O2═2CO2+3H2O,當(dāng)通過質(zhì)子交換膜2molH+時,下列說法正確的是()A.a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式為CH3CH2OH+3H2O﹣12e﹣═2CO2+12H+ B.若用該燃料電池為鉛蓄電池充電,電極b.連接鉛蓄電池的Pb極 C.燃料電池所消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L D.鉛蓄電池中電解液質(zhì)量增大80g【考點】化學(xué)電源新型電池.【專題】電化學(xué)專題.【答案】A【分析】電池總反應(yīng)為CH3CH2OH+3O2═2CO2+3H2O,由圖可知,a極失電子為負(fù)極,則由c通入乙醇,乙醇失電子被氧化為二氧化碳,溶液為酸性環(huán)境,負(fù)極電極反應(yīng)式為CH3CH2OH+3H2O﹣12e﹣═2CO2+12H+,b極通入氧氣,則b作正極,正極的電極反應(yīng)式為O2+4e﹣+4H+═2H2O,據(jù)此分析?!窘獯稹拷猓篈.由圖可知,a極失電子為負(fù)極,負(fù)極電極反應(yīng)式為CH3CH2OH+3H2O﹣12e﹣═2CO2+12H+,故A正確;B.若用該燃料電池為鉛蓄電池充電,電極b為正極,連接鉛蓄電池的正極,即PbO2極,故B錯誤;C.正極的電極反應(yīng)式為O2+4e﹣+4H+═2H2O,當(dāng)通過質(zhì)子交換膜2molH+時,電路中轉(zhuǎn)移2mol電子,燃料電池所消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為×22.4L/mol=11.2L,故C錯誤;D.鉛蓄電池充電時陰極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO4+2e﹣=Pb+,陽極反應(yīng)為PbSO4﹣2e﹣+2H2O=PbO2++4H+,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mol電子,電極上2molPbSO4轉(zhuǎn)變?yōu)?molPb和1molPbO2,電解液質(zhì)量增大2mol×96g/mol﹣1mol×32g/mol=160g,故D錯誤;故選:A。【點評】本題考查化學(xué)電源新型電池,明確放電時正負(fù)極與充電時陰陽極之間的關(guān)系是解本題關(guān)鍵,難點是電極反應(yīng)式的書寫,注意書寫電極反應(yīng)的方法掌握。7.GaCl3溶液中存在平衡:Ga3+Ga(OH)2+Ga(OH)2+Ga(OH)3Ga(OH)4﹣。常溫下,向GaCl3溶液中加入NaOH溶液,Ga3+、Ga(OH)2+、Ga(OH)2+、Ga(OH)3、Ga(OH)4﹣的濃度分?jǐn)?shù)(α)隨溶液pH變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.曲線c表示Ga(OH)2+的濃度分?jǐn)?shù)隨溶液pH的變化 B.x點對應(yīng)的溶液中,c(Cl﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣) C.y點對應(yīng)的溶液中,pH= D.常溫下,Ga(OH)2++H2O?Ga(OH)2++H+的平衡常數(shù)K=10﹣3.6【考點】沉淀溶解平衡.【專題】電離平衡與溶液的pH專題.【答案】C【分析】A.根據(jù)溶液中存在的平衡Ga3+Ga(OH)2+Ga(OH)2+Ga(OH)3Ga(OH)4﹣知,GaCl3溶液呈酸性,常溫下,向GaCl3溶液中加入NaOH溶液,溶液的pH值增大,促進(jìn)水解,平衡正向移動,所以隨著pH值的增大,α(Ga3+)減小,則圖中曲線a、b、c、d、e分別表示Ga3+、Ga(OH)2+、Ga(OH)2+、Ga(OH)3、Ga(OH)4﹣的濃度分?jǐn)?shù)(α)隨溶液pH變化;B.x點溶液呈酸性,則c(H+)>c(OH﹣),α[Ga(OH)2+]=α[Ga(OH)3],則c[Ga(OH)2+]=c[Ga(OH)3],x點對應(yīng)的溶液中所含溶質(zhì)為:NaCl和Ga(OH)2Cl;C.由圖示信息故可知,y點表示c[Ga(OH)2+]=c[Ga(OH)4﹣],K3=,K4=,則K3×K4=c2(H+),即c(H+)=,pH=﹣lgc(H+)=﹣lg;D.Ga(OH)2++H2O?Ga(OH)2++H+的平衡常數(shù)K=,由圖可知,pH=3.6左右時c[Ga(OH)2+]=c[Ga(OH)2+]。【解答】解:A.根據(jù)以上分析知,曲線c表示Ga(OH)2+的濃度分?jǐn)?shù)隨溶液pH的變化,故A正確;B.由圖示信息可知,x點表示c[Ga(OH)2+]=c[Ga(OH)3]對應(yīng)的溶液中所含溶質(zhì)為:NaCl和Ga(OH)2Cl,故有c(Cl﹣)>c(Na+)>c(H+)>c(OH﹣),故B正確;C.由圖示信息故可知,y點表示c[Ga(OH)2+]=c[Ga(OH)4﹣],K3=,K4=,則K3×K4=c2(H+),即c(H+)=,pH=﹣lgc(H+)=﹣lg=﹣,故C錯誤;D.Ga(OH)2++H2O?Ga(OH)2++H+的平衡常數(shù)K=,由圖可知,pH=3.6左右時c[Ga(OH)2+]=c[Ga(OH)2+],所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=10﹣3.6,故D正確;故選:C?!军c評】本題考查了難溶電解質(zhì)的溶解平衡,為高頻考點,正確理解溶度積曲線是解本題關(guān)鍵,注意掌握溶度積常數(shù)的計算,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識的能力,題目難度不大。二.解答題(共4小題)8.氯氣是一種重要的化工原料,它的發(fā)現(xiàn)和研究經(jīng)過了化學(xué)家們的不懈努力。(1)舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法是實驗室制取氯氣的主要方法之一(如圖1)①連接好裝置后應(yīng)進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性。②儀器a的名稱為分液漏斗,裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O。③B處為收集氯氣的裝置,進(jìn)氣口為b(填“a”或“b”);反應(yīng)結(jié)束時,100mL12mol?L﹣1濃鹽酸濃度變?yōu)?mol?L﹣1,忽略溶液體積變化和濃鹽酸的揮發(fā),理論上可收集標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl22.24L。(2)貝托萊發(fā)現(xiàn)氯氣能溶于水。同學(xué)們利用數(shù)字化實驗探究氯水失效的原因。實驗如下:用強(qiáng)光照射盛有新制氯水的廣口瓶,并用傳感器測定廣口瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù),得到圖2曲線。①氯水在光照后出現(xiàn)如圖中曲線變化的原因2HClO2HCl+O2↑(用化學(xué)方程式解釋)。②上述實驗過程中,溶液的pH會減小(填“增大”或“減小”)。(3)臺耐特將氯氣通入石灰乳并進(jìn)一步改進(jìn),制得了我們現(xiàn)在常用的漂白粉。漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2(填化學(xué)式)?!究键c】氯氣的實驗室制法;氯氣的化學(xué)性質(zhì).【專題】鹵族元素.【答案】(1)①檢查裝置的氣密性;②分液漏斗;MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O;③b;2.24;(2)①2HClO2HCl+O2↑;②減小;(3)Ca(ClO)2?!痉治觥浚?)由實驗裝置可知,A中發(fā)生MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,B中收集Cl2,C中氫氧化鈉可吸收多余的氯氣,防止污染環(huán)境;(2)氯水在光照發(fā)生的反應(yīng)為2HClO2HCl+O2↑;(3)氯氣通入石灰乳中生成氯化鈣和次氯酸鈣。【解答】解:(1)①連接好裝置后應(yīng)進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性,故答案為:檢查裝置的氣密性;②儀器a的名稱為分液漏斗;由實驗裝置可知,A中發(fā)生MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,則改寫成離子方程式為:MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案為:分液漏斗;MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O;③氯氣的密度比空氣大,故集氣瓶應(yīng)該長進(jìn)短出,故從b進(jìn)入,100mL12mol?L﹣1濃鹽酸濃度變?yōu)?mol?L﹣1,則消耗鹽酸的物質(zhì)的量=0.4mol,根據(jù)反應(yīng)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知,生成氯氣的體積為2.24L,故答案為:b;2.24;(2)①氯水在光照會產(chǎn)生氧氣,發(fā)生的反應(yīng)為2HClO2HCl+O2↑,故答案為:2HClO2HCl+O2↑;②反應(yīng)中有鹽酸生成,故pH減小,故答案為:減?。唬?)氯氣通入石灰乳中生成氯化鈣和次氯酸鈣,其中Ca(ClO)2是漂白粉的有效成分,故答案為:Ca(ClO)2?!军c評】本題考查了實驗室制備氯氣的基本操作,掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵,題目難度不大。9.以NOx為主要成分的霧霾綜合治理是當(dāng)前重要的研究課題,其中汽車尾氣的處理尤為重要。已知:N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH1=akJ?mol﹣1C(s)+O2(g)?CO2(g)ΔH2=bkJ?mol﹣12C(s)+O2(g)?2CO(g)ΔH3=ckJ?mol﹣1回答下列問題:(1)汽車尾氣中的NO和CO在催化轉(zhuǎn)換器中發(fā)生以下反應(yīng)可減少尾氣污染:2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)ΔH。則ΔH=2b﹣a﹣ckJ?mol﹣1(用含a、b、c的表達(dá)式表示)。已知該反應(yīng)低溫時為自發(fā)反應(yīng),則該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH<0(填“>”、“<”或“=”)。(2)某溫度時,向2L恒容密閉體系中通入2molCO和1molNO發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)①下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是d。a.2v正(NO)=v逆(N2)b.體系中混合氣體密度不再改變c.CO與NO轉(zhuǎn)化率的比值不再改變d.該溫度下,的值不再改變②某溫度下,該反應(yīng)達(dá)平衡時CO與CO2體積分?jǐn)?shù)之比為3:2,則平衡常數(shù)為。該反應(yīng)中的v正=k正?c2(NO)c2(CO),v逆=k逆?c(N2)c2(CO2),則該反應(yīng)達(dá)到平衡時,k正>k逆(填“>”、“<”或“=”)。③平衡時CO2的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。則溫度:T1<T2(填“>”或“<”),理由是該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)壓強(qiáng)相同時,升高溫度,平衡逆向移動,CO2的體積分?jǐn)?shù)降低,所以T1<T2。④若在D點對反應(yīng)容器升溫的同時擴(kuò)大體積使體系壓強(qiáng)減小,重新達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中A~G點中的E(填字母序號)點?!究键c】化學(xué)平衡的計算;用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算;化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷;化學(xué)平衡的影響因素.【專題】化學(xué)平衡計算.【答案】(1)2b﹣a﹣c;<;(2)①d;②;>;③<;該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)壓強(qiáng)相同時,升高溫度,平衡逆向移動,CO2的體積分?jǐn)?shù)降低,所以T1<T2(2分)④E?!痉治觥浚?)①N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH1=akJ?mol﹣1②C(s)+O2(g)?CO2(g)ΔH2=bkJ?mol﹣1③2C(s)+O2(g)?2CO(g)ΔH3=ckJ?mol﹣1根據(jù)蓋斯定律:2×②﹣①﹣③得2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g);ΔH﹣TΔS<0,反應(yīng)才能自發(fā)進(jìn)行;(2)①反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化;②某溫度下,該反應(yīng)達(dá)平衡時CO與CO2體積分?jǐn)?shù)之比為3:2,列化學(xué)平衡三段式,K=;該反應(yīng)達(dá)到平衡時,正逆反應(yīng)速率相等,則v正=k正?c2(NO)c2(CO)=v逆=k逆?c(N2)c2(CO2),=;③該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)壓強(qiáng)相同時,升高溫度,平衡逆向移動;④若在D點對反應(yīng)容器升溫的同時擴(kuò)大體積使體系壓強(qiáng)減小,平衡逆向移動,平衡時CO2的體積分?jǐn)?shù)減小?!窘獯稹拷猓海?)①N2(g)+O2(g)?2NO(g)ΔH1=akJ?mol﹣1②C(s)+O2(g)?CO2(g)ΔH2=bkJ?mol﹣1③2C(s)+O2(g)?2CO(g)ΔH3=ckJ?mol﹣1根據(jù)蓋斯定律:2×②﹣①﹣③得2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)ΔH=(2b﹣a﹣c)kJ/mol;已知該反應(yīng)低溫時為自發(fā)反應(yīng),該反應(yīng)ΔS<0,根據(jù)ΔH﹣TΔS<0,反應(yīng)才能自發(fā)進(jìn)行,所以ΔH<0,故答案為:2b﹣a﹣c;<;(2)①a.v正(NO)=2v逆(N2)說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故a錯誤;b.根據(jù)質(zhì)量守恒,混合氣體的質(zhì)量始終不變,容器體積不變,則恒容容器中混合氣體的密度始終不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故b錯誤;c.CO與NO兩者投料之比和轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量之比均為1:1,所以兩者轉(zhuǎn)化率的比值始終不變,故c錯誤;d.該溫度下,Qc=的值隨著反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生改變,當(dāng)?shù)闹挡辉俑淖?,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故d正確;故答案為:d;②某溫度下,該反應(yīng)達(dá)平衡時CO與CO2體積分?jǐn)?shù)之比為3:2,列化學(xué)平衡三段式,2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)起始(mol)2100轉(zhuǎn)化(mol)2x2xx2x平衡(mol)2﹣2x1﹣2xx2x=,解得x=0.4,K===;該反應(yīng)達(dá)到平衡時,正逆反應(yīng)速率相等,則v正=k正?c2(NO)c2(CO)=v逆=k逆?c(N2)c2(CO2),==K=,所以k正>k逆,故答案為:;>;③該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)壓強(qiáng)相同時,升高溫度,平衡逆向移動,CO2的體積分?jǐn)?shù)降低,所以T1<T2,故答案為:<;該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)壓強(qiáng)相同時,升高溫度,平衡逆向移動,CO2的體積分?jǐn)?shù)降低,所以T1<T2;④若在D點對反應(yīng)容器升溫的同時擴(kuò)大體積使體系壓強(qiáng)減小,平衡逆向移動,平衡時CO2的體積分?jǐn)?shù)減小,則重新達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中A~G點中的E點,故答案為:E?!军c評】本題綜合考查化學(xué)知識,題目涉及反應(yīng)熱的計算、化學(xué)平衡的移動以及化學(xué)平衡的計算,側(cè)重考查學(xué)生分析能力和計算能力,掌握蓋斯定律、勒夏特列原理、化學(xué)平衡三段式是解題關(guān)鍵,此題難度中等。10.以鐵、硫酸、檸檬酸、雙氧水、氨水等為原料可制備檸檬酸鐵銨[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。(1)Fe基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2;[Fe(H2O)6]2+中與Fe2+配位的原子是O。(填元素符號)(2)NH3分子中氮原子的軌道雜化類型是sp3;C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序為N>O>C。(3)與互為等電子體的一種分子為CH4。(填化學(xué)式)(4)檸檬酸的結(jié)構(gòu)簡式見圖()。1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵的數(shù)目為7NA。(5)經(jīng)X射線衍射測定發(fā)現(xiàn),晶體鐵在417℃以上堆積方式的剖面圖如圖所示,則該堆積方式屬于面心立方最密堆積。若該堆積方式下的晶胞參數(shù)為acm,則鐵原子的半徑為×1010pm?!究键c】晶胞的計算;原子核外電子排布;元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用;原子軌道雜化方式及雜化類型判斷.【專題】化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu).【答案】(1)1s22s22p63s23p63d64s2;O;(2)sp3;N>O>C;(3)CH4;(4)7;(5)面心立方最密堆積;×1010?!痉治觥浚?)Fe是26號元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫基態(tài)核外電子排布式;配原子含有孤電子對;(2)NH3分子中氮原子形成3個N﹣H鍵,還有1對孤電子對;同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,但N元素原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于氧元素的;(3)用碳原子替換N原子與1個單位正電荷可得與互為等電子體的一種分子;(4)檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成7個σ鍵;(5)晶胞中原子處于頂點與面心,屬于面心立方最密堆積;處于面對角線上的原子相鄰,原子核間距等于晶胞棱長的倍?!窘獯稹拷猓海?)Fe是26號元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)律,其基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2;[Fe(H2O)6]2+中配體是H2O,配體中O原子含有孤對電子與Fe2+配位,故答案為:1s22s22p63s23p63d64s2;O;(2)NH3分子中氮原子形成3個N﹣H鍵,還有1對孤電子對,N原子采取sp3雜化;同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,但N元素原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于氧元素的,故第一電離能由大到小的順序為:N>O>C,故答案為:sp3;N>O>C;(3)用碳原子替換N原子與1個單位正電荷可得與互為等電子體的一種分子:CH4,故答案為:CH4;(4)檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成7個σ鍵,故1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵的數(shù)目為7NA,故答案為:7;(5)晶胞中原子處于頂點與面心,屬于面心立方最密堆積;處于面對角線上的原子相鄰,原子核間距等于晶胞棱長的倍,故2r(Fe)=×acm,則r(Fe)=cm,即r(Fe)=×1010pm,故答案為:面心立方最密堆積;×1010?!军c評】本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),涉及核外電子排布、配合物、雜化方式、電離能、等電子體、化學(xué)鍵、晶胞結(jié)構(gòu)與計算等,注意同周期第一電離能變化異常情況,理解電子構(gòu)型對電離能的影響。11.有機(jī)物G是多種藥物和農(nóng)藥的合成中間體,如圖是G的一種合成路線:已知:①同一碳原子上連兩個羥基不穩(wěn)定,發(fā)生反應(yīng):R﹣CH(OH)2→R﹣CHO+H2O;②羥醛縮合反應(yīng)原理:。回答下列問題:(1)試劑X的名稱為乙酸;E中所含官能團(tuán)的名稱為碳溴鍵、羥基、醛基。(2)D的結(jié)構(gòu)簡式為;D→E的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(3)試寫出反應(yīng)F→G的化學(xué)方程式為++H2O。(4)有機(jī)物H()與A的關(guān)系為同系物,H有多種同分異構(gòu)體,其中含有六元碳環(huán)結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體有5種(不含立體異構(gòu),且H除外).其中核磁共振氫譜顯示有5組峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為?!究键c】有機(jī)物的合成.【專題】有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)及推斷.【答案】(1)乙酸;碳溴鍵、羥基、醛基;(2);取代反應(yīng);(3)++H2O;(4)同系物;5;?!痉治觥坑葾的分子式、B的結(jié)構(gòu)簡式,結(jié)合A轉(zhuǎn)化為B反應(yīng)條件可知,A→B發(fā)生酯化反應(yīng),推知A為、X為CH3COOH,發(fā)生取代反應(yīng)生成,對比C、E的結(jié)構(gòu)簡式,結(jié)合D的分子式、反應(yīng)條件、信息①,可推知D為,D發(fā)生取代反應(yīng)生成,與CH3ONa發(fā)生取代反應(yīng)生成和NaBr,由G的分子式,結(jié)合信息②推知G為。【解答】解:(1)由分析可知,X的結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH,試劑X的名稱為乙酸;E中所含官能團(tuán)的名稱為碳溴鍵、羥基、醛基,故答案為:乙酸;碳溴鍵、羥基、醛基;(2)由分析可知,D的結(jié)構(gòu)簡式為;D→E的過程中氫原子被溴原子替代,該反應(yīng)類型為取代反應(yīng),故答案為:;取代反應(yīng);(3)反應(yīng)F→G的化學(xué)方程式為++H2O,故答案為:++H2O;(4)有機(jī)物H()與A()的關(guān)系為同系物,H含有六元碳環(huán)結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體,可以有1個側(cè)鏈為﹣CH2OH或﹣OCH3,可以有2個側(cè)鏈為﹣OH、﹣CH3,除H外還有同、鄰、間3種位置關(guān)系,故符合條件的同分異構(gòu)體有2+3=5種,其中核磁共振氫譜顯示有5組峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為,故答案為:同系物;5;?!军c評】本題考查有機(jī)物的推斷與合成,涉及有機(jī)物命名、官能團(tuán)識別、有機(jī)反應(yīng)類型、有機(jī)反應(yīng)方程式的書寫、限制條件同分異構(gòu)體的書寫等,充分利用有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡式進(jìn)行分析推斷,試題培養(yǎng)了學(xué)生分析推理能力、知識遷移運(yùn)用能力。三.工藝流程題(共1小題)12.以電解鋁廢渣(主要含AlF3、NaF、LiF、CaO)為原料,制備電池級碳酸鋰的工藝流程如圖:已知:AlF3、LiF難溶于水,LiOH溶于水,Li2CO3微溶于水,Ksp(Li2CO3)=2.5×10﹣2、Ksp(CaCO3)=2.8×10﹣9?;卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)Al原子核外電子有7種不同的空間運(yùn)動狀態(tài),Al原子的第一電離能低于Mg,原因是基態(tài)Mg原子價電子為3s2,最外層全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al原子價電子為3s23p1易失去電子。(2)電解氧化鋁生成鋁的化學(xué)方程式為2Al2O34Al+3O2↑,無碳電解鋁技術(shù)是利用陶瓷材料替代碳作陽極,該技術(shù)的優(yōu)點之一是防止陽極與氧氣反應(yīng)。(3)“氣體1”是HF(填化學(xué)式,下同),“濾渣1”的主要成分是硫酸鈣。(4)已知“堿解”同時生成白色沉淀,寫出生成“氣體2”的離子方程式:2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑。(5)“苛化”中存在如下反應(yīng):Li2CO3(s)+Ca2+(aq)?2Li+(aq)+CaCO3(s)。通過計算解釋生石灰能使Li2CO3完全轉(zhuǎn)化的原因:Li2CO3(s)+Ca2+(aq)?2Li+(aq)+CaCO3(s)的平衡常數(shù)K=═×===×10﹣7>105,故該反應(yīng)可以進(jìn)行完全。(6)已知AlCl3可形成共價分子,AlF3為離子晶體,從電負(fù)性的角度解釋其原因:F的電負(fù)性大于Cl,Al與F的電負(fù)性之差很大,形成離子鍵,而Al和Cl的電負(fù)性之差不大,形成共價鍵?!究键c】制備實驗方案的設(shè)計;原子核外電子排布.【專題】制備實驗綜合.【答案】(1)7;基態(tài)Mg原子價電子為3s2,最外層全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al原子價電子為3s23p1易失去電子;(2)2Al2O34Al+3O2↑;防止陽極與氧氣反應(yīng);(3)HF;硫酸鈣;(4)2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;(5)Li2CO3(s)+Ca2+(aq)?2Li+(aq)+CaCO3(s)的平衡常數(shù)K=═×===×10﹣7>105,故該反應(yīng)可以進(jìn)行完全;(6)F的電負(fù)性大于Cl,Al與F的電負(fù)性之差很大,形成離子鍵,而Al和Cl的電負(fù)性之差不大,形成共價鍵?!痉治觥侩娊怃X之后的廢渣先經(jīng)過酸溶,讓氟離子變成HF而除去,再加入水進(jìn)行水浸,除掉微溶于水的硫酸鈣,再加入碳酸鈉溶液進(jìn)行堿解,除去鋁離子,同時生成二氧化碳,再加入生石灰進(jìn)行苛化,生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀,最后得到含有NaOH和LiOH的混合溶液,再通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳化,生成的電池級碳酸鋰,由此分析回答;【解答】解:(1)基態(tài)Al原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p1,故基態(tài)Al原子核外電子有7種不同的空間運(yùn)動狀態(tài);基態(tài)Mg原子價電子為3s2,最外層全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al原子價電子為3s23p1易失去電子,故Al原子的第一電離能低于Mg,故答案為:7;基態(tài)Mg原子價電子為3s2,最外層全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Al原子價電子為3s23p1易失去電子;(2)電解氧化鋁,生成鋁和氧氣,方程式為2Al2O34Al+3O2↑;比起碳來說,陶瓷更加穩(wěn)定,不會與氧氣發(fā)生反應(yīng),故優(yōu)點就是防止陽極與氧氣反應(yīng),故答案為:2Al2O34Al+3O2↑;防止陽極與氧氣反應(yīng);(3)氣體1是酸溶時,氟離子結(jié)合氫離子生成的HF;濾渣1是在水浸時將微溶于水的硫酸鈣沉淀了出來,故答案為:HF;硫酸鈣;(4)堿解時,加入的碳酸鈉與溶液中的鋁離子發(fā)生雙水解,生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳?xì)怏w,其方程式為2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案為:2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;(5)Li2CO3(s)+Ca2+(aq)?2Li+(aq)+CaCO3(s)的平衡常數(shù)K=═×===×10﹣7>105,故該反應(yīng)可以進(jìn)行完全,可以使溶液中的Li2CO3比較徹底地轉(zhuǎn)化,故答案為:Li2CO3(s)+Ca2+(aq)?2Li+(aq)+CaCO3(s)的平衡常數(shù)K=═×===×10﹣7>105,故該反應(yīng)可以進(jìn)行完全;(6)AlCl3可形成共價分子,AlF3為離子晶體,原因F的電負(fù)性大于Cl,Al與F的電負(fù)性之差很大,形成離子鍵,而Al和Cl的電負(fù)性之差不大,形成共價鍵,故答案為:F的電負(fù)性大于Cl,Al與F的電負(fù)性之差很大,形成離子鍵,而Al和Cl的電負(fù)性之差不大,形成共價鍵?!军c評】本題考查物質(zhì)的制備和基本操作綜合應(yīng)用,為高考常見題型,側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰陀嬎隳芰Φ目疾椋}目主要涉及分離提純的方法、物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用等知識,題目難度較大。
考點卡片1.同素異形體【知識點的認(rèn)識】1、同素異形體的概念:同素異形體,是相同元素組成,不同形態(tài)的單質(zhì).如碳元素就有金剛石、石墨、無定形碳等同素異形體.同素異形體由于結(jié)構(gòu)不同,彼此間物理性質(zhì)有差異;但由于是同種元素形成的單質(zhì),所以化學(xué)性質(zhì)相似,也有差異.如金剛石和石墨的導(dǎo)電性、硬度均不同,雖都能與氧氣反應(yīng)生成CO2,由于反應(yīng)的熱效應(yīng)不同,二者的穩(wěn)定性不同(石墨比金剛石能量低,石墨比金剛石穩(wěn)定).形成同素異形體的方式:①組成分子的原子數(shù)目不同,例如:氧氣(O2)和臭氧(O3)②晶格中原子的排列方式不同,例如:金剛石和石墨和C60③晶格中分子排列的方式不同,例如:正交硫和單斜硫④還有紅磷和白磷注意:同素異形體指的是由同種元素形成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì),如H2和D2的結(jié)構(gòu)相同,不屬于同素異形體.【命題方向】本考點主要考察同素異形體的概念,重點需要和同位素進(jìn)行區(qū)別.題型一:同素異形體的概念典例1:下列物質(zhì)中,屬于同素異形體的是()A.O2和O3B.CO和CO2C.12C和13CD.CH4和C2H6分析:由同種元素組成的不同單質(zhì)互稱同素異形體,根據(jù)同素異形體的概念可知,把握兩點:①同種元素②不同單質(zhì)即可解答.解答:由同種元素組成的不同單質(zhì)互稱同素異形體,同素異形體必須是單質(zhì).A、O2和O3是同素異形體,故A正確.B、CO和CO2是化合物,故B錯誤.C、12C和13C是原子,故C錯誤.D、CH4和C2H6是化合物,故D錯誤.故選A.點評:本題難度不大,判斷是否互為同素異形體的關(guān)鍵要把握兩點:①同種元素形成,②不同單質(zhì),據(jù)此解答即可.題型二:化學(xué)“五同”的區(qū)分典例2:下列說法正確的是()A.1H、2H、3H互為同素異形體B.O2、O3互為同位素C.正丁烷和異丁烷互為同分異構(gòu)體D.乙烷、乙烯互為同系物分析:A、同素異形體是同種元素形成的不同單質(zhì);B、同位素是質(zhì)子數(shù)相同質(zhì)量數(shù)不同的同種元素的不同核素;C、同分異構(gòu)體是分子式相同,結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)互稱同分異構(gòu)體;D、同系物是結(jié)構(gòu)相似,組成上相差一個或多個相同基團(tuán)的物質(zhì).解答:A、1H、2H、3H互為同位素,故A錯誤;B、O2、O3互為同素異形體,故B錯誤;C、正丁烷和異丁烷分子式相同,結(jié)構(gòu)不同互為同分異構(gòu)體,故C正確;D、乙烷、乙烯結(jié)構(gòu)不同,組成不相差CH2基團(tuán),不是同系物,故D錯誤;故選C.點評:本題考查了同位素、同素異形體、同分異構(gòu)體、同系物和同種物質(zhì)這化學(xué)“五同”的比較學(xué)習(xí),難度不大,明確這幾個概念是解本題的關(guān)鍵.【解題思路點撥】同素異形體、同位素、同分異構(gòu)體與同系物的比較:同位素同素異形體同系物同分異構(gòu)體同種物質(zhì)定義質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的原子(核素)由同一種元素組成的不同單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似,分子組成相差一個或若干個CH2基團(tuán)的物質(zhì)分子式相同,結(jié)構(gòu)不同的化合物組成、結(jié)構(gòu)相同對象原子單質(zhì)化合物化合物物質(zhì)化學(xué)式元素符號表示不同,如H、H、H元素符號表示相同,分子式可以不同,如O2和O3不同相同相同,如水與冰、H2與D2、H2O和D2O等結(jié)構(gòu)電子層結(jié)構(gòu)相同,原子核結(jié)構(gòu)不同單質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)不同相似不同相同性質(zhì)物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)相同物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)相同物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)相似物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)不一定相同結(jié)構(gòu)式的形狀及物質(zhì)的聚集狀態(tài)可能不同注意:重點要注意對象的區(qū)別.2.阿伏加德羅常數(shù)【知識點的認(rèn)識】1、阿伏伽德羅常數(shù):(1)概念:阿伏伽德羅常數(shù)的定義值是指0.012kg12C所含的原子數(shù),約為6.02×1023,符號為NA.表示1mol任何粒子的數(shù)目。(2)單位:mol﹣1。2、阿伏伽德羅常數(shù)可用多種實驗方法測得,到目前為止測得比較精確的數(shù)據(jù)是6.0221367×1023mol﹣1?!久}方向】本考點主要考察阿伏伽德羅常數(shù)的概念、符號及數(shù)值、單位,需要重點掌握。題型一:阿伏伽德羅常數(shù)的概念典例1:下列敘述正確的是()A.1mol任何物質(zhì)都含有6.02×1023個原子B.0.012kg12C約含有6.02×1023個碳原子C.硫酸的摩爾質(zhì)量是98gD.常溫常壓下,1mol氧氣的體積約為22.4L分析:A、物質(zhì)有的是單原子分子,有的是雙原子分子多原子分子,離子化合物等;B、依據(jù)阿伏伽德羅常數(shù)的概念分析判斷;C、摩爾質(zhì)量是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)的質(zhì)量;D、常溫常壓下,氣體摩爾體積不為22.4L/mol。解答:A、構(gòu)成物質(zhì)的微粒不同,1mol任何物質(zhì)不一定都含有6.02×1023個原子,故A錯誤;B、0.012kg12C約含有6.02×1023個碳原子為1mol,為阿伏伽德羅常數(shù)的規(guī)定,故B正確;C、硫酸的摩爾質(zhì)量是98g/mol,故C錯誤;D、常溫常壓下,1mol氧氣的體積不是22.4L,故D錯誤;故選B。點評:本題考查了阿伏伽德羅常數(shù)的應(yīng)用,主要考查阿伏伽德羅常數(shù)的規(guī)定,氣體摩爾體積的條件應(yīng)用,摩爾質(zhì)量的概念判斷,題目較簡單。題型二:阿伏伽德羅常數(shù)的計算應(yīng)用典例2:設(shè)NA是阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。下列說法正確的是()A.1L0.1mol?L﹣1的FeCl3溶液中,F(xiàn)e3+的數(shù)目為0.1NAB.1molNH3中含有N﹣H鍵的數(shù)目為3NAC.7.8gNa2O2中含有的陽離子數(shù)目為0.1NAD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L水中分子個數(shù)為NA分析:A、氯化鐵溶液中鐵離子部分水解,鐵離子數(shù)目減少;B、氨氣分子中含有3個氮?dú)滏I,1mol氨氣中含有3mol氮?dú)滏I;C、過氧化鈉中的陽離子為鈉離子,0.1mol過氧化鈉中含有0.2mol鈉離子;D、標(biāo)準(zhǔn)狀況下水的狀態(tài)不是氣體,不能使用標(biāo)況下的氣體摩爾體積計算水的物質(zhì)的量。解答:A、1L0.1mol?L﹣1的FeCl3溶液中含有溶質(zhì)氯化鐵0.1mol,鐵離子部分水解,溶液中含有的鐵離子小于0.1mol,F(xiàn)e3+的數(shù)目小于0.1nA,故A錯誤;B、1mol氨氣中含有3mol氮?dú)滏I,含有N﹣H鍵的數(shù)目為3nA,故B正確;C、7.8g過氧化鈉的物質(zhì)的量為0.1mol,0.1mol過氧化鈉中含有0.2mol鈉離子,含有的陽離子數(shù)目為0.2nA,故C錯誤;D、標(biāo)況下,水不是氣體,題中條件無法計算22.4L水的物質(zhì)的量,故D錯誤;故選B。點評:本題考查阿伏加德羅常數(shù)的有關(guān)計算和判斷,題目難度中等,注意明確標(biāo)況下的氣體摩爾體積的使用條件。【解題思路點撥】阿伏伽德羅常數(shù)的常見問題和注意事項:1)物質(zhì)的狀態(tài)是否為氣體;2)對于氣體注意條件是否為標(biāo)況;3)注意同位素原子的差異;4)注意可逆反應(yīng)或易水解鹽中離子數(shù)目的判斷;5)注意物質(zhì)的結(jié)構(gòu):如Na2O2是由Na+和構(gòu)成,而不是有Na+和O2﹣構(gòu)成;SiO2、SiC都是原子晶體,其結(jié)構(gòu)中只有原子沒有分子,SiO2是正四面體結(jié)構(gòu),1molSiO2中含有的共價鍵為4NA,1molP4含有的共價鍵為6NA等。3.原子核外電子排布04.原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系【知識點的知識】(1)“位、構(gòu)、性”之間的關(guān)系:(2)“位、構(gòu)、性”關(guān)系的應(yīng)用:1)元素原子的核外電子排布,決定元素在周期表中的位置,也決定了元素的性質(zhì);2)元素在周期表中的位置,以及元素的性質(zhì),可以反映原子的核外電子排布;3)根據(jù)元素周期律中元素的性質(zhì)遞變規(guī)律,可以從元素的性質(zhì)推斷元素的位置;4)根據(jù)元素在周期表中的位置,根據(jù)元素周期律,可以推測元素的性質(zhì).【命題方向】本考點主要考察位構(gòu)性的關(guān)系及其應(yīng)用,在高考中通常以綜合題推斷題的形式出現(xiàn),需要重點掌握.題型一:“位、構(gòu)、性”的關(guān)系典例1:(2014?濱州一模)短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序數(shù)依次增大,甲和乙形成的氣態(tài)化合物的水溶液呈堿性,乙位于第VA族,甲和丙同主族,丁原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等,則()A.原子半徑:丙>乙>丁B.單質(zhì)的還原性:丁>丙>甲C.甲、乙、丙的氧化物均為共價化合物D.乙、丙、丁的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)分析:短周期元素甲乙丙丁的原子序數(shù)依次增大,甲和乙形成的氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性,則甲為H,乙位于第VA族,乙為N;甲和丙同主族,丙為Na;丁的最外層電子數(shù)和電子層數(shù)相等,則丁在第三周期第ⅢA族,即丁為Al,以此來解答.解答:短周期元素甲乙丙丁的原子序數(shù)依次增大,甲和乙形成的氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性,則甲為H,乙位于第VA族,乙為N;甲和丙同主族,丙為Na;丁的最外層電子數(shù)和電子層數(shù)相等,則丁在第三周期第ⅢA族,即丁為Al,A、同周期原子半徑從左向右減小,電子層越多,半徑越大,則原子半徑為丙>?。疽遥蔄錯誤;B、金屬性越強(qiáng),單質(zhì)的還原性越強(qiáng),則單質(zhì)的還原性丙>?。炯?,故B錯誤;C、甲、乙的氧化物為共價化合物,丙的氧化物為離子化合物,故C錯誤;D、乙、丙、丁的最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別為硝酸、氫氧化鈉、氫氧化鋁,氫氧化鋁為兩性氫氧化物,能相互反應(yīng),故D正確.故選D.點評:本題考查元素周期律及元素對應(yīng)的單質(zhì)、化合物的性質(zhì),元素的推斷是解答本題的關(guān)鍵,注意氨氣的水溶液為堿性是解答本題的突破口,難度不大.題型二:“位、構(gòu)、性”關(guān)系的應(yīng)用﹣﹣元素的推斷典例2:(2014?番禺區(qū)一模)短周期元素X、Y、W、Q在元素周期表中的相對位置如圖所示.常溫下,Al能溶于W的最高價氧化物的水化物的稀溶液,卻不溶于其濃溶液.下列說法正確的是()XYWQA.Y的最高化合價為+6B.離子半徑:W>Q>Y>XC.氫化物的沸點:Y>QD.最高價氧化物的水化物的酸性:W>Q分析:短周期元素X、Y、W、Q,常溫下,Al能溶于W的最髙價氧化物的水化物的稀溶液,卻不溶于其濃溶液.則W為S元素,由元素周期表中的相對位置可知,X為N元素、Y為O元素、Q為Cl元素,據(jù)此解答.解答:短周期元素X、Y、W、Q,常溫下,Al能溶于W的最高價氧化物的水化物的稀溶液,卻不溶于其濃溶液.則W為S元素,由元素周期表中的相對位置可知,X為N元素、Y為O元素、Q為Cl元素,A.Y為O元素,沒有+6價,故A錯誤;B.電子層越多離子半徑越大,電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小,故離子半徑S2﹣>Cl﹣>N3﹣>O2﹣,故B錯誤;C.水分子之間存在氫鍵,常溫下為液體,HCl常溫下為氣體,故水的沸點更高,故C正確;D.非金屬性Cl>S,故最高價氧化物的水化物的酸性:HClO4>H2SO4,故D錯誤,故選C.點評:本題考查結(jié)構(gòu)位置性質(zhì)關(guān)系應(yīng)用,難度不大,注意把握周期表的結(jié)構(gòu),注意主族元素化合價與族序數(shù)關(guān)系及元素化合價特殊性.【解題思路點撥】平時做注意積累元素相關(guān)的知識有利用快速做題.5.元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用【知識點的知識】一、元素電離能的含義及應(yīng)用1、基態(tài):處于最低能量的原子。2、激發(fā)態(tài):1)概念:基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子會躍遷到較高能級,變成激發(fā)態(tài)原子。2)激發(fā)態(tài)產(chǎn)生方法:①光激發(fā):這是產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的最主要方法。②放電。主要用于激勵原子,如高壓汞燈、氙弧光燈。③化學(xué)激活。某些放熱化學(xué)反應(yīng)可能使電子被激發(fā),導(dǎo)致化學(xué)發(fā)光。激發(fā)態(tài)是短壽命的,很容易返回到基態(tài),同時放出多余的能量。3、電離能:1)定義:基態(tài)的氣態(tài)原子或氣態(tài)離子失去一個電子所需要的最小能量稱為元素的電離能。2)符號:I.單位為kJ?mol﹣1。表示式:M(g)=M+(g)+e﹣I1M+(g)=M2+(g)+e﹣I2M2+(g)=M3+(g)+e﹣I33)意義:比較元素金屬性強(qiáng)弱,即失去電子的難易程度。電離能越大,氣態(tài)時原子越難失去電子;電離能越小,氣態(tài)時原子越容易失去電子。難點突破:Mg的第一電離能比Al大,所以Al比Mg容易失去電子,但根據(jù)金屬活動性順序表可知Mg的活動大于Al,與酸反應(yīng)時更劇烈,似乎矛盾?(解釋:條件不一樣,電離能指的是氣態(tài),后面指的是溶液中)4、第一電離能遞變性規(guī)律:1)隨原子序數(shù)變化圖2)同一周期或主族①總體規(guī)律:②總體增大的趨勢中有些曲折解釋:當(dāng)外圍電子在能量相等的軌道上形成全空(p0,d0,f0)、半滿(p3,d5,f7)或全滿(p6,d10,f14)結(jié)構(gòu)時,原子的能量較低,元素的第一電離能較大。二、元素電負(fù)性的含義及應(yīng)用1、電負(fù)性的概念:1)定義:元素原子吸引電子的能力。2)應(yīng)用:①元素的電負(fù)性越大,吸引電子的能力越強(qiáng)。一般認(rèn)為,電負(fù)性大于1.8的元素為非金屬元素;小于1.8的元素為金屬元素。電負(fù)性越大,元素的非金屬性越強(qiáng);電負(fù)性越小,元素的金屬性越強(qiáng)。電負(fù)性最大的元素是F,為4.0,鋰的電負(fù)性為1.0。②判斷化合價:一般地,電負(fù)性大的元素呈負(fù)價,電負(fù)性小的元素呈正價。③判斷化學(xué)鍵類型:電負(fù)性產(chǎn)值大的元素原子之間一般形成離子鍵;差值小的元素原子之間形成共價鍵。2、電負(fù)性遞變性規(guī)律:1)隨原子序數(shù)變化圖2)同一周期或主族【命題方向】本考點主要考察電離能、電負(fù)性的含義以及變化規(guī)律,通常在選擇題或綜合題中出現(xiàn),需要重點掌握。題型一:元素第一電離能大小的比較典例1:下列說法中正確的是()A.第三周期中鈉的第一電離能最小B.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C.在所有元素中氟的第一電離能最大D.鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大分析:A、同周期自左而右,元素的第一電離能增大,注意能級處于半滿、全滿的穩(wěn)定特殊情況;B、鎂原子的3s能級處于全滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能比Al元素高;C、同周期稀有氣體的第一電離能最大,同族自上而下第一電離能降低;D、同主族自上而下第一電離能降低,同周期自左而右第一電離能增大,據(jù)此解答。解答:A、同周期自左而右,元素的第一電離能增大,故第3周期所包含的元素中鈉的第一電離能最小,故A正確;B、鎂原子的3s能級處于全滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能比Al元素高,故B錯誤;C、稀有氣體的原子結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),同周期稀有氣體的第一電離能最大,同族自上而下第一電離能降低,故氦元素的第一電離能最大,故C錯誤;D、同主族自上而下第一電離能降低,故第一電離能Na>K,同周期自左而右第一電離能增大,故第一電離能Mg>Na,所以第一電離能Mg>K,故D錯誤;故選A。點評:考查第一電離能的變化規(guī)律等,比較基礎(chǔ),注意同周期主族元素能級處于半滿、全滿的穩(wěn)定特殊情況第一電離能增大的特殊情況。典例2:下面的電子結(jié)構(gòu)中,第一電離能最小的原子可能是()A.ns2np3B.ns2np5C.ns2np4D.ns2np6分析:同一周期中,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢,但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于相鄰元素,同一主族元素中,其第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小。解答:同一周期中,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢,但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于相鄰元素,同一主族元素中,其第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小,ns2np3屬于第VA族元素、ns2np5屬于第VIIA族元素、ns2np4屬于第VIA族元素、ns2np6屬于O族元素,如果這幾種元素都是第二周期元素,其第一電離能大小順序是Ne>F>N>O,所以第一電離能最小的原子可能是第VIA族元素,故選C。點評:本題考查了第一電離能大小的判斷,明確元素周期律中第一電離能變化規(guī)律是解本題關(guān)鍵,再根據(jù)元素在周期表中所處位置判斷,題目難度不大。題型二:元素電負(fù)性大小的比較典例3:下列是幾種原子的基態(tài)電子排布,電負(fù)性最大的原子是()A.1s22s22p4B.1s22s22p63s23p3C.1s22s22p63s23p2D.1s22s22p63s23p64s2分析:不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用數(shù)值表示,該數(shù)值稱為電負(fù)性,即元素的非金屬性越強(qiáng)其電負(fù)性越大。同一周期中,電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大,同一主族中,元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而減小,據(jù)此分析解答。解答:不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用數(shù)值表示,該數(shù)值稱為電負(fù)性,元素的非金屬性越強(qiáng)其電負(fù)性越大。同一周期中,電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大,同一主族中,元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而減小。A是O元素,B是P元素,C是Si元素,D是Ca元素,所以非金屬性最強(qiáng)的元素是O元素,即電負(fù)性最強(qiáng)的元素是O元素,故選A。點評:本題考查了元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷,難度不大,明確元素的非金屬性強(qiáng)弱與元素的電負(fù)性強(qiáng)弱關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵。典例4:已知X、Y元素同周期,且電負(fù)性X>Y,下列說法錯誤的是()A.X與Y形成化合物時,X可以顯負(fù)價,Y顯正價B.第一電離能可能Y小于XC.最高價含氧酸的酸性:X對應(yīng)的酸的酸性弱于Y對應(yīng)的酸的酸性D.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HmY小于HnX分析:由X、Y元素同周期,且電負(fù)性X>Y,則非金屬性X>Y,A、電負(fù)性大的元素在化合物中顯負(fù)價;B、同周期自左而右元素的第一電離能呈增大趨勢,當(dāng)能級處于半滿、全滿穩(wěn)定狀態(tài)時,能量較低,第一電離能大于同周期相鄰元素;C、非金屬性越強(qiáng),其最高價氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),但O、F除外;D、非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。解答:A、電負(fù)性大的元素在化合物中顯負(fù)價,所以X和Y形成化合物時,X顯負(fù)價,Y顯正價,故A正確;B、第一電離能可能Y大于X,如N>O,也可能小于X,故B正確;C、非金屬性越強(qiáng),其最高價氧化物的水化物的酸性越強(qiáng),非金屬性X>Y,則X對應(yīng)的酸性強(qiáng)于Y對應(yīng)的酸的酸性,故C錯誤;D、非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:HmY小于HnX,故D正確;故選:C。點評:本題主要考查位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的關(guān)系,明確同周期位置關(guān)系及電負(fù)性大小得出元素的非金屬性是解答本題的關(guān)鍵,題目難度不大?!窘忸}思路點撥】價電子構(gòu)型與電離能:影響電離能大小的因素:1)原子核電荷數(shù):(同一周期)即電子層數(shù)相同,核電荷數(shù)越多、半徑越小、核對外層電子引力越大,越不易失去電子,電離能越大;2)原子半徑:(同族元素)原子半徑越大,原子核對外層電子的引力越小,越容易失去電子,電離能越小;(3)電子構(gòu)型:全充滿、半充滿較大。因為全充滿和半充滿的電子構(gòu)型較為穩(wěn)定(相對于相鄰原子)。6.原子軌道雜化方式及雜化類型判斷【知識點的知識】1、雜化的概念:原子在形成分子時,為了增強(qiáng)成鍵能力,使分子的穩(wěn)定性增加,趨向于將不同類型的原子軌道重新組合成能量、形狀和方向與原來不同的新原子軌道,這種重新組合稱為雜化.2、雜化軌道的概念:雜化后的原子軌道稱為雜化軌道.3、雜化原則:1)只有能量相近的軌道才能相互雜化;2)形成的雜化軌道數(shù)目等于參加雜化的原子軌道數(shù)目;3)雜化后軌道伸展方向和形狀發(fā)生改變;4)雜化后都是能量相同的軌道(即等價軌道).4、雜化類型:1)sp3雜化原子形成分子時,同一原子中能量相近的一個ns軌道與三個np軌道進(jìn)行混合組成四個新的原子軌道稱為sp3雜化軌道.1°等性sp3雜化(如CH4,CCl4):2°不等性sp3雜化(如NH3,H2O):1232)sp2雜化同一個原子的一個ns軌道與兩個np軌道進(jìn)行雜化組合為sp2雜化軌道.BF3雜化:注意:乙烯、苯屬于sp2雜化.3)sp雜化:BeCl2雜化:同一原子中ns﹣np雜化成新軌道:一個s軌道和一個p軌道雜化組合成兩個新sp雜化軌道.注意:乙炔屬于sp雜化.總結(jié):雜化類型spsp2sp3雜化軌道排布直線形三角形四面體雜化軌道中孤對電子數(shù)00012分子空間構(gòu)型直線形三角形正四面體三角錐形角形實例BeCl2BF3CCl4NH3H2O【命題方向】題型一:雜化類型的判斷典例1:下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是()A.CO2與SO2B.CH4與NH3C.BeCl2與BF3D.C2H2與C2H4分析:A、B、C物質(zhì)屬于ABm,ABm型雜化類型的判斷:中心原子電子對計算公式:價電子對數(shù)n=(中心原子的價電子數(shù)+配位原子的價電子數(shù)×m±電荷數(shù))注意:①當(dāng)上述公式中電荷數(shù)為正值時取“﹣”,電荷數(shù)為負(fù)值時取“+”.②當(dāng)配位原子為氧原子或硫原子時,成鍵電子數(shù)為零.根據(jù)n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當(dāng)n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化.D、對于有機(jī)物利用雜化軌道數(shù)=孤對電子對數(shù)+σ鍵數(shù)進(jìn)行判斷.解答:A、CO2中C原子雜化軌道數(shù)為×(4+0)=2,采取sp雜化方式,SO2中S原子雜化軌道數(shù)為×(6+0)=3,采取sp2雜化方式,二者雜化方式不同,故A錯誤.B、CH4中C原子雜化軌道數(shù)為×(4+4)=4,采取sp3雜化方式,NH3中N原子雜化軌道數(shù)為×(5+3)=4,采取sp3雜化方式,二者雜化方式相同,故B正確;C、BeCl2中Be原子雜化軌道數(shù)為×(2+2)=2,采取sp雜化方式,BF3中B原子雜化軌道數(shù)為×(3+3)=3,采取sp2雜化方式,二者雜化方式不同,故C錯誤;D、C2H2分子中碳原子形成1個C﹣H,1個C≡C(含1個σ鍵),C原子雜化軌道數(shù)為1+1=2,采取sp雜化方式,C2H4分子中碳原子形成2個C﹣H,1個C═C雙鍵(含1個σ鍵),C原子雜化軌道數(shù)為(2+1)=3,C原子采取sp2雜化方式,故D錯誤.故選:B.點評:考查雜化軌道理論,難度中等,判斷中心原子的雜化軌道數(shù)是關(guān)鍵.題型二:雜化軌道的概念典例2:有關(guān)雜化軌道的說法不正確的是()A.雜化前后的軌道數(shù)不變,但軌道的形狀發(fā)生了改變B.sp3、sp2、sp雜化軌道的夾角分別為109°28′、120°、180°C.四面體形、三角錐形、V形分子的結(jié)構(gòu)可以用sp3雜化軌道解釋D.雜化軌道全部參加形成化學(xué)鍵分析:A.原子軌道雜化前后軌道總數(shù)不變,但形狀發(fā)生變化;B.根據(jù)其空間構(gòu)型判斷夾角;C.采用用sp3雜化的分子根據(jù)其含有的孤電子對個數(shù)確定其實際空間構(gòu)型;D.雜化軌道可以部分參加形成化學(xué)鍵.解答:A.雜化前后的軌道數(shù)不變,雜化后,各個軌道盡可能分散、對稱分布,導(dǎo)致軌道的形狀發(fā)生了改變,故A正確;B.sp3、sp2、sp雜化軌道其空間構(gòu)型分別是正四面體、平面三角形、直線型,所以其夾角分別為109°28′、120°、180°,故B正確;C.部分四面體形、三角錐形、V形分子的結(jié)構(gòu)可以用sp3雜化軌道解釋,如甲烷、氨氣分子、水分子,故C正確;D.雜化軌道可以部分參加形成化學(xué)鍵,例如NH3中N發(fā)生了sp3雜化,形成了4個sp3雜化雜化軌道,但是只有3個參與形成化學(xué)鍵,故D錯誤;故選:D.點評:本題考查了原子雜化,根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型及原子雜化方式的判斷,難度中等.題型三:雜化類型和空間構(gòu)型的關(guān)系典例3:氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形,而甲烷是正四面體形,這是因為()A.兩種分子的中心原子雜化軌道類型不同,NH3為sp2型雜化,而CH4是sp3型雜化B.NH3分子中N原子形成3個雜化軌道,CH4分子中C原子形成4個雜化軌道C.NH3分子中有一對未成鍵的孤對電子,它對成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)D.氨氣分子是極性分子而甲烷是非極性分子分析:NH3中N原子成3個σ鍵,有一對未成鍵的孤對電子,雜化軌道數(shù)為4,采取sp3型雜化雜化,孤對電子對成鍵電子的排斥作用較強(qiáng),氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形;CH4分子中C原子采取sp3型雜化雜化,雜化軌道全部用于成鍵,碳原子連接4個相同的原子,為正四面體構(gòu)型.解答:NH3中N原子成3個σ鍵,有一對未成鍵的孤對電子,雜化軌道數(shù)為4,采取sp3型雜化雜化,孤對電子對成鍵電子的排斥作用較強(qiáng),N﹣H之間的鍵角小于109°28′,所以氨氣分子空間構(gòu)型是三角錐形;CH4分子中C原子采取sp3型雜化雜化,雜化軌道全部用于成鍵,碳原子連接4個相同的原子,C﹣H之間的鍵角相等為109°28′,故CH4為正四面體構(gòu)型,故ABD錯誤,C正確.故選:C.點評:考查了分子空間構(gòu)型的判斷,難度中等,注意理解價層電子對互斥理論與雜化軌道理論.【解題思路點撥】雜化類型的判斷方法:1)例如常見的簡單分子,C2H2、CO2為直線型分子,鍵角為180°,推斷其C原子的雜化軌道類型為sp;C2H4、C6H6為平面型分子,鍵角為120°,推斷其C原子的雜化軌道類型為sp2;CH4、CCl4為正四面體,鍵角109.5°,推斷其C原子的雜化軌道類型為sp3.?dāng)U展到以共價鍵形成的晶體,如:已知金剛石中的碳原子、晶體硅和石英中的硅原子,都是以正四面體結(jié)構(gòu)形成共價鍵的,所以也都是采用sp3雜化;已知石墨的二維結(jié)構(gòu)平面內(nèi),每個碳原子與其它三個碳原子結(jié)合,形成六元環(huán)層,鍵角為120°,由此判斷石墨的碳原子采用sp2雜化.2)根據(jù)價層電子對互斥理論判斷雜化類型:ABm型雜化類型的判斷:中心原子電子對計算公式:價電子對數(shù)n=(中心原子的價電子數(shù)+配位原子的價電子數(shù)×m±電荷數(shù))注意:①當(dāng)上述公式中電荷數(shù)為正值時取“﹣”,電荷數(shù)為負(fù)值時取“+”.②當(dāng)配位原子為氧原子或硫原子時,成鍵電子數(shù)為零.根據(jù)n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當(dāng)n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化.3)對于有機(jī)物利用雜化軌道數(shù)=孤對電子對數(shù)+σ鍵數(shù)進(jìn)行判斷.如:C2H2分子中碳原子形成1個C﹣H,1個C≡C(含1個σ鍵),C原子雜化軌道數(shù)為1+1=2,采取sp雜化方式,C2H4分子中碳原子形成2個C﹣H,1個C═C雙鍵(含1個σ鍵),C原子雜化軌道數(shù)為(2+1)=3,C原子采取sp2雜化方式.7.晶胞的計算【知識點的知識】1、均攤法確定晶胞中粒子數(shù)目:1)立方晶胞:(1)頂點:每個頂點的原子被8個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占1/8份額;(2)棱:每條棱的原子被4個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占1/4份額;(3)面上:每個面的原子被2個晶胞共有,所以晶胞對頂點原子只占1/2份額;(4)內(nèi)部:內(nèi)部原子不與其他晶胞分享,完全屬于該晶胞.2)六方晶胞:(1)每個頂點上的粒子被6個晶胞共用.(2)每條橫棱
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