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專(zhuān)題6物質(zhì)結(jié)構(gòu)(·安徽卷)科學(xué)家最近研制出可望成為高效火箭推進(jìn)劑的N(NO2)3(如下圖所示)。已知該分子中N-N-N鍵角都是108.1°,下列有關(guān)N(NO2)3的說(shuō)法正確的是A.分子中N、O間形成的共價(jià)鍵是非極性鍵B.分子中四個(gè)氮原子共平面C.該物質(zhì)既有氧化性又有還原性D.15.2g該物質(zhì)含有6.02×1022個(gè)原子【解析】N和O兩種原子屬于不同的非金屬元素,它們之間形成的共價(jià)鍵應(yīng)該是極性鍵,A錯(cuò)誤;因?yàn)樵摲肿又蠳-N-N鍵角都是108.1°,所以該分子不可能是平面型結(jié)構(gòu),而是三角錐形,B錯(cuò)誤;由該分子的化學(xué)式N4O6可知分子中氮原子的化合價(jià)是+3價(jià),處于中間價(jià)態(tài),化合價(jià)既可以升高又可以降低,所以該物質(zhì)既有氧化性又有還原性,因此C正確;該化合物的摩爾質(zhì)量是152g/mol,因此15.2g該物質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1mol,所以含有的原子數(shù)0.1×10×6.02×1023=6.02×1023,因此D也不正確?!敬鸢浮緾(·江蘇卷)短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相對(duì)位置如圖1所示。下列說(shuō)法正確的是A.元素X與元素Z的最高正化合價(jià)之和的數(shù)值等于8B.原子半徑的大小順序?yàn)椋簉X>rY>rZ>rW>rQC.離子Y2-和Z3+的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同D.元素W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性比Q的強(qiáng)【解析】該題以“周期表中元素的推斷”為載體,考查學(xué)生對(duì)元素周期表的熟悉程度及其對(duì)表中各元素性質(zhì)和相應(yīng)原子結(jié)構(gòu)的周期性遞變規(guī)律的認(rèn)識(shí)和掌握程度??疾榱藢W(xué)生對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系以及運(yùn)用元素周期律解決具體化學(xué)問(wèn)題的能力。根據(jù)周期表的結(jié)構(gòu)可推出元素分別為:X:N;Y:O;Z:Al;W:S;Q:Cl,A.元素最高正化合價(jià)一般等于其主族數(shù)。B.同周期原子半徑從左到右依次減小,同主族從上到下依次增大。C.離子Y2-和Z3+都為10微粒,核外電子數(shù)和電子層數(shù)都相同。D.元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性是與非金屬性一致的,因此酸性Q的強(qiáng)?!敬鸢浮緼(·廣東卷)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>丁>乙B、單質(zhì)的還原性:丁>丙>甲C、甲、乙、丙的氧化物均為共價(jià)化合物D、乙、丙、丁的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)【解析】本題考察元素周期表的結(jié)構(gòu)及元素周期律應(yīng)用。在中學(xué)化學(xué)中只有氨氣的水溶液才顯堿性,因?yàn)槎讨芷谠丶?、乙、丙、丁的原子序?shù)依次增大,所以甲是H,乙是N;甲和丙同主族,因此丙只能是Na,這說(shuō)明丁屬于第三周期,根據(jù)丁原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等,所以丁是Al。同周期元素自左向右原子半徑逐漸減小,金屬性逐漸減弱,所以選項(xiàng)A正確,B不正確,還原性應(yīng)該是Na>Al>H;Na屬于活潑金屬,其氧化物Na2O屬于離子化合物,C不正確;乙、丙、丁的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分別為HNO3(強(qiáng)酸)、NaOH(強(qiáng)堿)、Al(OH)3(兩性氫氧化物),因此選項(xiàng)D也是正確的。【答案】AD(·山東卷)元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和在周期表中的位置。下列說(shuō)法正確的是A.元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價(jià)B.多電子原子中,在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較高C.P、S、Cl得電子能力和最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性均依次增強(qiáng)D.元素周期表中位于金屬和非金屬分界線(xiàn)附近的元素屬于過(guò)渡元素【解析】對(duì)應(yīng)主族元素的原子其最高化合價(jià)等于元素原子的最外層電子數(shù),但氟元素?zé)o正價(jià),氧元素沒(méi)有最高化合價(jià),A不正確;在多電子原子中,電子的能量是不相同的。在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較低,在離核較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較高,B不正確;P、S、Cl均屬于第三周期的元素,且原子序數(shù)依次遞增,所以非金屬性依次增強(qiáng),所以得電子能力和最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性均依次增強(qiáng),依次選項(xiàng)C正確;元素周期表中位于金屬和非金屬分界線(xiàn)附近的元素一般既有金屬性又有非金屬性,在周期表中第三縱行到第十縱行,包括7個(gè)副族和一個(gè)Ⅷ共同組成了過(guò)渡元素,因此選項(xiàng)D也不正確?!敬鸢浮緾(·天津卷)以下有關(guān)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的敘述正確的是A.第IA族元素銫的兩種同位素137Cs比133Cs多4個(gè)質(zhì)子B.同周期元素(除0族元素外)從左到右,原子半徑逐漸減小C.第ⅦA元素從上到下,其氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)D.同主族元素從上到下,單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸降低【解析】質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱(chēng)為同位素,即137Cs和133Cs的質(zhì)子數(shù)相同,137和133表示二者的質(zhì)量數(shù),因此A不正確;同周期元素(除0族元素外)從左到右,隨著核電荷數(shù)的逐漸增多,原子核對(duì)外層電子對(duì)吸引力逐漸減弱,因此原子半徑逐漸減小,B正確;同主族元素從上到下,隨著核電荷數(shù)的逐漸增多,電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)外層電子對(duì)吸引力逐漸減弱,非金屬性逐漸減弱,因此第ⅦA元素從上到下,其氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,C不正確;同主族元素從上到下,單質(zhì)的熔點(diǎn)有的逐漸降低,例如IA,而有的逐漸升高,例如ⅦA,所以選項(xiàng)也D不正確?!敬鸢浮緽(·海南卷)是常規(guī)核裂變產(chǎn)物之一,可以通過(guò)測(cè)定大氣或水中的含量變化來(lái)檢測(cè)核電站是否發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏。下列有關(guān)的敘述中錯(cuò)誤的是A.的化學(xué)性質(zhì)與相同B.的原子序數(shù)為53C.的原子核外電子數(shù)為78D.的原子核內(nèi)中子數(shù)多于質(zhì)子數(shù)【答案】C【解析】社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題的體現(xiàn),由于日本福島核問(wèn)題而使成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。本題是相關(guān)同位素、核素考查。A選項(xiàng)中考查同位素化學(xué)性質(zhì)相同這點(diǎn),B選項(xiàng)落在考查,C中電子數(shù)=53因而錯(cuò),D是中子數(shù)的計(jì)算。思維拓展:對(duì)核素的考查是以前老的命題內(nèi)容,今年核問(wèn)題出現(xiàn)后,不少老教師已經(jīng)猜測(cè)到此點(diǎn),因而做了復(fù)習(xí)準(zhǔn)備。這類(lèi)題緊跟社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題或主題,每年都可把當(dāng)年四月份之間與化學(xué)相關(guān)熱點(diǎn)焦點(diǎn)作為備考點(diǎn)。(·四川卷)下列推論正確的A.SiH4的沸點(diǎn)高于CH4,可推測(cè)PH3的沸點(diǎn)高于NH3B.NH4+為正四面體結(jié)構(gòu),可推測(cè)出PH4+也為正四面體結(jié)構(gòu)C.CO2晶體是分子晶體,可推測(cè)SiO2晶體也是分子晶體D.C2H6是碳鏈為直線(xiàn)型的非極性分子,可推測(cè)C3H8也是碳鏈為直線(xiàn)型的非極性分子【解析】氨氣分子之間存在氫鍵,沸點(diǎn)高于PH3的;SiO2晶體也是原子晶體;C3H8不是直線(xiàn)型的,碳鏈呈鋸齒形且為極性分子。【答案】B(·四川卷)下列說(shuō)法正確的是A.分子晶體中一定存在分子間作用力,不一定存在共價(jià)鍵B.分子中含兩個(gè)氫原子的酸一定是二元酸C.含有金屬離子的晶體一定是離子晶體D.元素的非金屬型越強(qiáng),其單質(zhì)的活潑型一定越強(qiáng)【解析】分子中含兩個(gè)氫原子的酸不一定是二元酸,例如甲酸HCOOH;金屬晶體中含有金屬陽(yáng)離子,但不是離子晶體;元素的非金屬型越強(qiáng),其單質(zhì)的活潑型不一定越強(qiáng),例如氮?dú)狻!敬鸢浮緼(·上海卷)氯元素在自然界有35Cl和37Cl兩種同位素,在計(jì)算式34.969×75.77%+36.966×24.23%=35.453中A.75.77%表示35Cl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B.24.23%表示35Cl的豐度C.35.453表示氯元素的相對(duì)原子質(zhì)量D.36.966表示37Cl的質(zhì)量數(shù)【解析】本題考察同位素相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算方法和元素豐度及質(zhì)量數(shù)的理解。34.969和75.77%分別表示35Cl的相對(duì)原子質(zhì)量和豐度?!敬鸢浮緾(·江蘇卷)原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素,其中X是形成化合物種類(lèi)最多的元素,Y原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,Z原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子,W的原子序數(shù)為29?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)Y2X2分子中Y原子軌道的雜化類(lèi)型為,1molY2X2含有σ鍵的數(shù)目為。(2)化合物ZX3的沸點(diǎn)比化合物YX4的高,其主要原因是。(3)元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體,元素Z的這種氧化物的分子式是。(4)元素W的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖13所示,該氯化物的化學(xué)式是,它可與濃鹽酸發(fā)生非氧化還原反應(yīng),生成配合物HnWCl3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為?!窘馕觥勘绢}把元素推理和物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)熔融合成一體,考查學(xué)生對(duì)元素推理、原子軌道雜化類(lèi)型、分子空間結(jié)構(gòu)、氫鍵、等電子體原理、晶胞結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵的數(shù)目計(jì)算、新情景化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)等知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力。本題基礎(chǔ)性較強(qiáng),重點(diǎn)特出。由題意知X、Y、Z、W四種元素分別是:H、C、N、Cu?!緜淇继崾尽俊哆x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?lái)還是要狠抓重要知識(shí)點(diǎn),強(qiáng)化主干知識(shí)的鞏固和運(yùn)用?!敬鸢浮浚?)sp雜化3mol或3×6.2×10個(gè)(2)NH3分子存在氫鍵(3)N2O(4)CuClCuCl+2HCl=H2CuCl3(或CuCl+2HCl=H2[CuCl3])(·福建卷)氮元素可以形成多種化合物?;卮鹨韵聠?wèn)題:(1)基態(tài)氮原子的價(jià)電子排布式是_________________。(2)C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是____________。(3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個(gè)氫原子被-NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。①NH3分子的空間構(gòu)型是_______________;N2H4分子中氮原子軌道的雜化類(lèi)型是___________。②肼可用作火箭燃料,燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是:N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g)△H=-1038.7kJ·mol-1若該反應(yīng)中有4molN-H鍵斷裂,則形成的π鍵有________mol。③肼能與硫酸反應(yīng)生成N2H6SO4。N2H6SO4晶體類(lèi)型與硫酸銨相同,則N2H6SO4的晶體內(nèi)不存在__________(填標(biāo)號(hào))a.離子鍵
b.共價(jià)鍵
c.配位鍵
d.范德華力(4)圖1表示某種含氮有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu),其分子內(nèi)4個(gè)氮原子分別位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)(見(jiàn)圖2),分子內(nèi)存在空腔,能嵌入某離子或分子并形成4個(gè)氫鍵予以識(shí)別。下列分子或離子中,能被該有機(jī)化合物識(shí)別的是_________(填標(biāo)號(hào))。a.CF4
b.CH4
c.NH4+
d.H2O【解析】(1)基態(tài)氮原子的價(jià)電子排布式是2s22p3,學(xué)生可能審題時(shí)沒(méi)注意到是價(jià)電子排布式。(2)C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是N>O>C(3)①NH3分子的空間構(gòu)型是三角錐型,NH3中氮原子軌道的雜化類(lèi)型是sp3,而肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個(gè)氫原子被—NH2(氨基)取代形成的,所以N2H4分子中氮原子軌道的雜化類(lèi)型是sp3,這個(gè)與H2O,H2O2中O的雜化類(lèi)型都是sp3的道理是一樣的。②反應(yīng)中有4molN-H鍵斷裂,即有1molN2H4參加反應(yīng),生成1.5molN2,則形成的π鍵有3mol。③N2H6SO4晶體類(lèi)型與硫酸銨相同,可見(jiàn)它是離子晶體,晶體內(nèi)肯定不存在范德華力。(4)要形成氫鍵,就要掌握形成氫鍵的條件:一是要有H原子,二是要電負(fù)性比較強(qiáng),半徑比較小的原子比如F、O、N等構(gòu)成的分子間形成的特殊的分子間作用力。符合這樣的選項(xiàng)就是c和d,但題中要求形成4個(gè)氫鍵,氫鍵具有飽和性,這樣只有選c。這題中的(3)(4)兩問(wèn)亮點(diǎn)較多,讓人耳目一新,其中第(4)耐人回味,這樣子就把氫鍵的來(lái)龍去脈和特點(diǎn)考查徹底!高!【答案】(1)2s22p3(2)N>O>C(3)①三角錐形sP3②3③d(4)c(·山東卷)氧是地殼中含量最多的元素。(1)氧元素基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)為個(gè)。(2)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。(3)H+可與H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用雜化。H3O+中H-O-H鍵角比H2O中H-O-H鍵角大,原因?yàn)椤?4)CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu),已知CaO晶體密度為ag·cm-3,表示阿伏加德羅常數(shù),則CaO晶胞體積為cm3。【解析】(1)氧元素核外有8個(gè)電子,其基態(tài)原子核外電子排布為1S22S22P4,所以氧元素基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)為2個(gè);(2)O-H鍵屬于共價(jià)鍵,鍵能最大;分子間的范德華力和氫鍵均屬于分子間作用力的范疇,但氫鍵要強(qiáng)于分子間的范德華力,所以它們從強(qiáng)到弱的順序依次為O-H鍵、氫鍵、范德華力;氫鍵不僅存在于分子之間,有時(shí)也存在于分子內(nèi)。鄰羥基苯甲醛在分子內(nèi)形成氫鍵,而在分子之間不存在氫鍵;對(duì)羥基苯甲醛正好相反,只能在分子間形成氫鍵,而在分子內(nèi)不能形成氫鍵,分子間氫鍵強(qiáng)于分子內(nèi)氫鍵,所以對(duì)羥基苯甲醛的沸點(diǎn)比鄰羥基苯甲醛的高。(3)依據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知H3O+中O上的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=1/2(5-3×1)=1,由于中心O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)共有3+1=4對(duì),所以H3O+為四面體,因此H3O+中O原子采用的是sp3雜化;同理可以計(jì)算出H2O中O原子上的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)=1/2(6-2×1)=2,因此排斥力較大,水中H-O-H鍵角較小。(4)氯化鈉的晶胞如圖所示,因此鈣晶胞中含有的氯離子個(gè)數(shù)為8×1/8+6×1/3=4,同樣也可以計(jì)算出鈉離子個(gè)數(shù)為4。由于CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結(jié)構(gòu),所以CaO晶胞中也含有4個(gè)鈣離子和4個(gè)氧離子,因此CaO晶胞體積為?!敬鸢浮浚?)2(2)O-H鍵、氫鍵、范德華力;鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵,而對(duì)羥基苯甲醛形成分子間氫鍵,分子間氫鍵是分子間作用力增大;(3)sp3;H2O中O原子有2對(duì)孤對(duì)電子,H3O+只有1對(duì)孤對(duì)電子,排斥力較??;(4)(·重慶卷)用于金屬焊接的某種焊條,其藥皮由大理石、水泥、硅鐵等配制而成。(1)Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)____________________;Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________。(2)30Si的原子的中子數(shù)為_(kāi)________;SiO2晶體類(lèi)型為_(kāi)_________________。(3)Al3+與Yn-的電子數(shù)相同,Y所在族的各元素的氫化物的水溶液均顯酸性,則該族氫化物中沸點(diǎn)最低的是________。(4)焊接過(guò)程中,藥皮在高溫下產(chǎn)生了熔渣和使金屬不被氧化的氣體,該氣體是__________。(5)經(jīng)處理后的熔渣36.0g(僅含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2),加入足量稀鹽酸,分離得到11.0g固體;濾液中加入過(guò)量NaOH溶液,分離得到21.4g固體;則此熔渣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_________________?!窘馕觥勘绢}考察原子的結(jié)構(gòu)、晶體類(lèi)型、方程式的書(shū)寫(xiě)以及有關(guān)計(jì)算。(1)Al在周期表中位于第三周期第ⅢA族,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為;單質(zhì)鋁既能與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。(2)在原子符合的表達(dá)式中左上角表示質(zhì)量數(shù),左下角表示質(zhì)子數(shù),根據(jù)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)可計(jì)算出30Si的原子的中子數(shù)為:30-14=16。SiO2晶體是由Si和O兩種原子通過(guò)極性共價(jià)鍵形成的原子晶體。(3)在元素周期表中只有第ⅦA族鹵素原子的氫化物的水溶液才均顯酸性,因?yàn)锳l3+與Yn-的電子數(shù)相同,所以Y是F元素。鹵素元素形成的氫化物均屬于分子晶體,其沸點(diǎn)隨分子間作用力的增大而升高,但由于HF分子中存在氫鍵,因而HF的沸點(diǎn)最高,所以沸點(diǎn)最低的是HCl。(4)由藥皮的成分大理石、水泥、硅鐵可知,在高溫下只有大理石才分解產(chǎn)生CO2,因此氣體只能是CO2氣體。(5)熔渣中只有SiO2與鹽酸不反應(yīng),因此11.0g是SiO2的質(zhì)量。Fe2O3、Al2O3溶于鹽酸分別生成FeCl3、AlCl3,當(dāng)濾液中加入過(guò)量NaOH溶液時(shí)AlCl3生成NaAlO2,F(xiàn)eCl3生成Fe(OH)3沉淀。所以21.4g固體是Fe(OH)3的質(zhì)量,其物質(zhì)的量為,由鐵原子守恒知Fe2O3的物質(zhì)的量為0.1mol,其質(zhì)量為0.1mol×160g·mol-1=16.0g。熔渣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。【答案】(1)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑(2)16原子晶體(3)HCl(4)CO2(5)25%(·新課標(biāo)全國(guó)卷)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(guò)一系列反應(yīng)可以得到BF3和BN,如下圖所示:請(qǐng)回答下列問(wèn)題: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_(kāi)________;B和N相比,電負(fù)性較大的是_________,BN中B元素的化合價(jià)為_(kāi)________;在BF3分子中,F(xiàn)-B-F的鍵角是_______,B原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)______,BF3和過(guò)量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立體結(jié)構(gòu)為_(kāi)______;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_(kāi)_______,層間作用力為_(kāi)_______;(5)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),晶苞邊長(zhǎng)為361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有______各氮原子、________各硼原子,立方氮化硼的密度是_______g·cm-3(只要求列算式,不必計(jì)算出數(shù)值,阿伏伽德羅常數(shù)為NA)?!窘馕觥浚?)由圖可知B2O3與CaF2和H2SO4反應(yīng)即生成BF3,同時(shí)還應(yīng)該產(chǎn)生硫酸鈣和水,方程式為B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O;B2O3與氨氣在高溫下反應(yīng)即生成BN,方程式為B2O3+2NH32BN+3H2O;(2)B的原子序數(shù)是5,所以基態(tài)B原子的電子排布式為1s22s2sp1;B和N都屬于第二周期,同周期自左向右電負(fù)性逐漸增大,所以B和N相比,電負(fù)性較大的是N,B最外層有3個(gè)電子,所以化合價(jià)是+3價(jià);(3)依據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可計(jì)算出中心原子的孤電子對(duì)數(shù)=1/2(a-xb)=1/2(3-3×1)=0,所以BF3分子為平面正三角形結(jié)構(gòu),F(xiàn)-B-F的鍵角是120°,雜化軌道類(lèi)型為sp2;在BF4-中中心原子的孤電子對(duì)數(shù)=1/2(a-xb)=1/2(4-4×1)=0,所以BF4-的結(jié)構(gòu)為正四面體。(4)B、N均屬于非金屬元素,二者形成的化學(xué)鍵是極性共價(jià)鍵;而層與層之間靠分子間作用力結(jié)合。(5)描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞,金剛石晶胞是立方體,其中8個(gè)頂點(diǎn)有8個(gè)碳原子,6個(gè)面各有6個(gè)碳原子,立方體內(nèi)部還有4個(gè)碳原子,如圖所示。所以金剛石的一個(gè)晶胞中含有的碳原子數(shù)=8×1/8+6×1/2+4=8,因此立方氮化硼晶胞中應(yīng)該含有4個(gè)N和4個(gè)B原子。由于立方氮化硼的一個(gè)晶胞中含有4個(gè)N和4個(gè)B原子,其質(zhì)量是是,立方體的體積是(361.5cm)3,因此立方氮化硼的密度是g·cm-3?!敬鸢浮浚?)B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3↑+3CaSO4+3H2O;B2O3+2NH32BN+3H2O;(2)1s22s2sp1;N;+3.(3)120°;sp2;正四面體。(4)共價(jià)鍵(或極性共價(jià)鍵);分子間作用力。(5)(·海南卷)19-I(6分)下列分子中,屬于非極性的是A.SO2B.BeCl2C.BBr3D.COCl2【答案】BC【解析】考查價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)對(duì)分子結(jié)構(gòu)分析或識(shí)記。根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論(VSEPR)可得四種分子的結(jié)構(gòu)如下:【思維拓展】進(jìn)入新課標(biāo)高考以來(lái),關(guān)于價(jià)層電子對(duì)互斥理論的運(yùn)用成了重要的??键c(diǎn),每年都會(huì)考到,是高考復(fù)習(xí)必備知識(shí)與能力點(diǎn)。(·上海卷)工業(yè)上制取冰晶石(Na3AlF6)的化學(xué)方程式如下:2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O根據(jù)題意完成下列填空:(1)在上述反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物中,屬于非極性分子的電子式,屬于弱酸的電離方程式。(2)反應(yīng)物中有兩種元素在元素周期表中位置相鄰,下列能判斷它們的金屬性或非金屬性強(qiáng)弱的是(選填編號(hào))。a.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性b.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性c.單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的難易d.單質(zhì)與同濃度酸發(fā)生反應(yīng)的快慢(3)反應(yīng)物中某些元素處于同一周期。它們最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)Na2CO3俗稱(chēng)純堿,屬于晶體。工業(yè)上制取純堿的原料是?!窘馕觥勘绢}考察電子式和方程式的書(shū)寫(xiě)、元素周期律的應(yīng)用和具體類(lèi)型的判斷。CO2屬于非極性分子,HF和H2O屬于極性分子;其中氟和氧位置相鄰,且位于同一周期;鈉和鋁、C和O及F處于同一周期。【答案】(2)ac(3)Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O(4)離子晶體氯化鈉、二氧化碳和氨(·全國(guó)卷Ⅰ)下列判斷錯(cuò)誤的是A.沸點(diǎn):B.熔點(diǎn):C.酸性:C.堿性:【解析】B考查不同類(lèi)型晶體的熔沸點(diǎn)高低,年高考全國(guó)卷I第8題已經(jīng)考過(guò),一般認(rèn)為是:原子晶體>離子晶體>分子晶體,所以B正確;C項(xiàng)正確,一般元素非金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng);D正確,一般元素金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)。A項(xiàng)錯(cuò)誤,年高考全國(guó)卷I第29題已經(jīng)考過(guò),NH3分子間存在氫鍵,故最高,AsH3、PH3分子間不存在氫鍵,只有范德華力,組成和結(jié)構(gòu)相似的分子相對(duì)分子質(zhì)量越大,其分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高故應(yīng)該為:NH3>AsH3>PH3;【命題意圖】考查基本概念:如晶體熔沸點(diǎn)高低判斷,氫鍵與范德華力對(duì)物質(zhì)的物性的影響,金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱判斷方法具體應(yīng)用,這些都是平時(shí)反復(fù)訓(xùn)練的,這道題目實(shí)屬原題,屬于送分題!【答案】A(·全國(guó)卷Ⅰ)13.下面關(guān)于SiO2晶體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的敘述正確的是A.存在四面體結(jié)構(gòu)單元,O處于中心,Si處于4個(gè)頂角B.最小的環(huán)上,有3個(gè)Si原子和3個(gè)O原子C.最小的環(huán)上,Si和O原子數(shù)之比為1:2D.最小的環(huán)上,有6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子【解析】二氧化硅是原子晶體,結(jié)構(gòu)為空間網(wǎng)狀,存在硅氧四面體結(jié)構(gòu),硅處于中心,氧處于4個(gè)頂角所以A項(xiàng)錯(cuò)誤;在SiO2晶體中,每6個(gè)Si和6個(gè)O形成一個(gè)12元環(huán)(最小環(huán)),所以D對(duì),B、C都錯(cuò)誤!【命題意圖】考查學(xué)生的空間想象能力,和信息遷移能力,實(shí)際上第三冊(cè)課本第一單元里面有結(jié)構(gòu)圖!怎樣理解SiO2的結(jié)構(gòu),可從晶體硅進(jìn)行轉(zhuǎn)化,晶體硅與金剛石結(jié)構(gòu)相似,只需將C原子換成Si原子即可,課本上有我直接拿來(lái)用,再將Si-Si鍵斷開(kāi),加入氧即可,見(jiàn):但是若將題目中B、B、D三個(gè)選項(xiàng)前面分別加上“平均每個(gè)”,則本題的答案就又變了,這時(shí)就要應(yīng)用均攤法了,由于每個(gè)Si原子被12個(gè)環(huán)所共用,每個(gè)O原子被6個(gè)環(huán)所共用,每個(gè)Si-O鍵被6個(gè)環(huán)所共用,則均攤之后在每個(gè)環(huán)上含有0.5個(gè)Si,1個(gè)O,2個(gè)Si-O鍵,此時(shí)則B、D錯(cuò)誤,C正確了,也即在1molSiO2中含有4molSi-O鍵(這是我們經(jīng)??嫉模敬鸢浮緿(·上海卷)20.幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如下表:元素代號(hào)XYZW原子半徑/pm1601437066主要化合價(jià)+2+3+5、+3、-3-2下列敘述正確的是A.X、Y元素的金屬性X<YB.一定條件下,Z單質(zhì)與W的常見(jiàn)單質(zhì)直接生成2W2C.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能溶于稀氨水D.一定條件下,W單質(zhì)可以將Z單質(zhì)從其氫化物中置換出來(lái)【答案】D【答案】此題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律知識(shí)。根據(jù)題給數(shù)據(jù),X、Y的化合價(jià)不同,但原子半徑相差較小,可知兩者位于同一周期相鄰主族,故金屬性X>Y,A錯(cuò);根據(jù)Z、W的原子半徑相差不大,化合價(jià)不同,且W只有負(fù)價(jià),則其可能是O,Z是N,兩者的單質(zhì)直接生成NO,B錯(cuò);據(jù)此判斷可知X是Mg,Y是Al;Y的最高價(jià)氧化物的水化物是氫氧化鋁,其不溶于氨水,C錯(cuò);一定條件下,氧氣可以和氨氣反應(yīng)生成水和氮?dú)猓珼對(duì)。知識(shí)歸納:解答元素推斷題的突破口可能是原子結(jié)構(gòu)、元素在周期表中的位置、元素的性質(zhì)等;在此題中解答時(shí),關(guān)鍵是抓住元素性質(zhì)和元素在周期表中的位置的關(guān)系,從原子半徑的變化和元素的最高正價(jià)和最低負(fù)價(jià)入手尋求突破。(·江蘇卷)13.已知A、B、C、D、E是短周期中原子序數(shù)依次增大的5種主族元素,其中元素A、E的單質(zhì)在常溫下呈氣態(tài),元素B的原子最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半徑最大,元素D的合金是日常生活中常用的金屬材料。下列說(shuō)法正確的是A.元素A、B組成的化合物常溫下一定呈氣態(tài)B.一定條件下,元素C、D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物之間能發(fā)生反應(yīng)C.工業(yè)上常用電解法制備元素C、D、E的單質(zhì)D.化合物AE與CE古有相同類(lèi)型的化學(xué)鍵【答案】BC【解析】本題主要考查的原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的應(yīng)用。從題目所給條件可以看出A為N元素、B為C元素、C為Na元素、D為Al元素、E為Cl元素,A項(xiàng),由C、N元素組成的化合物,在常溫下,一般形成的原子晶體,呈固態(tài);B項(xiàng),其對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為NaOH和Al(OH)3,能反應(yīng);C項(xiàng),對(duì)于Na、Al、Cl2的制備,在工業(yè)上都采用電解的方法;D項(xiàng),化合物AE和NCl3,為分子晶體,只有共價(jià)鍵,化合物CE為NaCl,是離子晶體,存在離子鍵。綜上分析可知,本題選C項(xiàng)。(·四川卷)8.下列說(shuō)法正確的是A.原子最外層電子數(shù)為2的元素一定處于周期表IIA族B.主族元素X、Y能形成型化合物,則X與Y的原子序數(shù)之差可能為2或5C.氯化氫的沸點(diǎn)比氟化氫的沸點(diǎn)高D.同主族元素形成的氧化物的晶體類(lèi)型均相同【答案】B【解析】本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí);本題可用舉例法,氦原子最外層電子數(shù)為2,為零族,A項(xiàng)錯(cuò)誤;MgCl2中原子序數(shù)之差為5,CO2中原子充數(shù)之差為2,B項(xiàng)正確;由于HF中存在氫鍵,故HF的沸點(diǎn)比HCl的高,C項(xiàng)錯(cuò)誤;第IA中H2O為分子晶體,其它堿金屬氧化物為離子晶體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。(·天津卷)7.(14分)X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素,M是地殼中含量最高的金屬元素?;卮鹣铝袉?wèn)題:⑴L的元素符號(hào)為_(kāi)_______;M在元素周期表中的位置為_(kāi)_______________;五種元素的原子半徑從大到小的順序是____________________(用元素符號(hào)表示)。⑵Z、X兩元素按原子數(shù)目比l∶3和2∶4構(gòu)成分子A和B,A的電子式為_(kāi)__,B的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)___________。⑶硒(se)是人體必需的微量元素,與L同一主族,Se原子比L原子多兩個(gè)電子層,則Se的原子序數(shù)為_(kāi)______,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式為_(kāi)______。該族2~5周期元素單質(zhì)分別與H2反應(yīng)生成lmol氣態(tài)氫化物的反應(yīng)熱如下,表示生成1mol硒化氫反應(yīng)熱的是__________(填字母代號(hào))。a.+99.7mol·L-1b.+29.7mol·L-1c.-20.6mol·L-1d.-241.8kJ·mol-1⑷用M單質(zhì)作陽(yáng)極,石墨作陰極,NaHCO3溶液作電解液進(jìn)行電解,生成難溶物R,R受熱分解生成化合物Q。寫(xiě)出陽(yáng)極生成R的電極反應(yīng)式:______________;由R生成Q的化學(xué)方程式:_______________________________________________?!窘馕觥?1)X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的四種元素且原子序數(shù)依次增大,故分別為:H、C、N、O元素;M是地殼中含量最高的元素,為Al,其在周期表的位置為第3周第ⅢA族;再根據(jù)五種元素在周期表的位置,可知半徑由大到小的順序是:Al>C>N>O>H。(2)N和H1:3構(gòu)成的分子為NH3,電子式為;2:4構(gòu)成的分子為N2H4,其結(jié)構(gòu)式為。(3)Se比O多兩個(gè)電子層,共4個(gè)電子層,1→4電子層上的電子數(shù)分別為:2、8、18、6,故其原子序數(shù)為34;其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式類(lèi)似H2SO4,為H2SeO4。非金屬性越強(qiáng),與氫氣反應(yīng)放出的熱量越多,故2→5周期放出的熱量依次是:d、c、b、a,則第四周期的Se對(duì)應(yīng)的是b。(4)Al作陽(yáng)極失去電子生成Al3+,Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2,2Al(OH)3Al2O3+3H2O?!敬鸢浮?1)O第三周第ⅢA族Al>C>N>O>H(2)(3)34H2SeO4b(4)Al-3e-Al3+Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO22Al(OH)3Al2O3+3H2O。命題立意:本題以元素的推斷為背景,綜合考查了元素符號(hào)的書(shū)寫(xiě)、元素位置的判斷和原子半徑大小的比較;考查了電子式、結(jié)構(gòu)式的書(shū)寫(xiě),元素周期律,和電極反應(yīng)式、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě),是典型的學(xué)科內(nèi)綜合試題。(·山東卷)32.(8分)【化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】碳族元素包括:C、Si、Ge、Sn、Pb。(1)碳納米管有單層或多層石墨層卷曲而成,其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于石墨晶體,每個(gè)碳原子通過(guò)雜化與周?chē)荚映涉I,多層碳納米管的層與層之間靠結(jié)合在一起。(2)CH4中共用電子對(duì)偏向C,SiH4中共用電子對(duì)偏向H,則C、Si、H的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椤?3)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推斷SnBr2分子中Sn—Br的鍵角120°(填“>”“<”或“=”)。(4)鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)是:Pb4+處于立方晶胞頂點(diǎn),Ba2+處于晶胞中心,O2-處于晶胞棱邊中心,該化合物化學(xué)式為,每個(gè)Ba2+與個(gè)O2-配位?!窘馕觥?1)石墨的每個(gè)碳原子用sp2雜化軌道與鄰近的三個(gè)碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合,形成無(wú)限的六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),每個(gè)碳原子還有一個(gè)與碳環(huán)平面垂直的未參與雜化的2P軌道,并含有一個(gè)未成對(duì)電子,這些平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)再以范德華力結(jié)合形成層狀結(jié)構(gòu)。因碳納米管結(jié)構(gòu)與石墨類(lèi)似,可得答案。(2)共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子,故電負(fù)性:C>H>Si。(3)SnBr2分子中,Sn原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目是(4+2)/2=3,配位原子數(shù)為2,故Sn原子含有故對(duì)電子,SnBr2空間構(gòu)型為V型,鍵角小于120°。(4)每個(gè)晶胞含有Pb4+:8×=1個(gè),Ba2+:1個(gè),O2-:12×=3個(gè),故化學(xué)式為:PbBaO3。Ba2+處于晶胞中心,只有1個(gè),O2-處于晶胞棱邊中心,共12個(gè),故每個(gè)Ba2+與12個(gè)O2-配位【答案】(1)sp2范德華力(2)C>H>Si(3)<(·福建卷)30.[化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](13分)(1)中國(guó)古代四大發(fā)明之一——黑火藥,它的爆炸反應(yīng)為(已配平)①除S外,上列元素的電負(fù)性從大到小依次為。②在生成物中,A的晶體類(lèi)型為,含極性共價(jià)鍵的分子的中心原子軌道雜化類(lèi)型為。③已知與結(jié)構(gòu)相似,推算HCN分子中鍵與鍵數(shù)目之比為。(2)原子序數(shù)小于36的元素Q和T,在周期表中既處于同一周期又位于同一族,且原子序數(shù)T比Q多2。T的基態(tài)原子外圍電子(價(jià)電子)排布為,的未成對(duì)電子數(shù)是。(3)在的水溶液中,一定條件下存在組成為(n和x均為正整數(shù))的配離子,將其通過(guò)氫離子交換樹(shù)脂(R-H),可發(fā)生離子交換反應(yīng):交換出來(lái)的經(jīng)中和滴定,即可求出x和n,確定配離子的組成。將含0.0015mol的溶液,與R-H完全交換后,中和生成的需濃度為0.1200mol·L-1NaOH溶液25.00ml,該配離子的化學(xué)式為?!窘馕觥浚?)①鉀為活潑金屬,電負(fù)性比較??;在同周期在同周期,非金屬性逐漸增強(qiáng),電負(fù)性也逐漸增大②是離子化合物,屬于離子晶體,產(chǎn)物中含有極性共價(jià)鍵的分子為,其空間構(gòu)型為直線(xiàn)型,中新源自軌道雜化類(lèi)型為sp;③中與結(jié)構(gòu)相同,含有三個(gè)鍵,一個(gè)σ鍵和兩個(gè)鍵;另外和之間形成一個(gè)σ鍵,所以分子中σ鍵和鍵數(shù)目之比為2:2,即為1:1.(2)原子序數(shù)小于36的元素Q和T,在周期表中既處于同一周期又位于同一族,應(yīng)該都屬于第Ⅷ族元素,原子序數(shù)T比Q多2,可以確定T為Ni,Q為Fe,所以T的基態(tài)原子外圍電子(價(jià)電子)排布為,即Fe2+的未成對(duì)電子數(shù)是4.(3)中和生成的需要濃度為0.1200mol溶液25.00ml,則可以得出的物質(zhì)的量為0.12×25.00×10-3=0.0030mol,所以x=0.0030/0.0015=2;的化合價(jià)為+3價(jià),x=2可以得知n=1,即該配離子的化學(xué)式為.【答案】(1)①②離子晶體③1:1.(2)(3)(·江蘇卷)21.(12分)本題包括A、B兩小題,分別對(duì)應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修模塊的內(nèi)容。請(qǐng)選定其中一題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若兩題都做,則按A題評(píng)分。A.乙炔是有機(jī)合成工業(yè)的一種原料。工業(yè)上曾用與水反應(yīng)生成乙炔。(1)中與互為等電子體,的電子式可表示為;1mol中含有的鍵數(shù)目為。(2)將乙炔通入溶液生成紅棕色沉淀?;鶓B(tài)核外電子排布式為。(3)乙炔與氫氰酸反應(yīng)可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子軌道雜化類(lèi)型是;分子中處于同一直線(xiàn)上的原子數(shù)目最多為。(4)晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與晶體的相似(如右圖所示),但晶體中含有的中啞鈴形的存在,使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)。晶體中1個(gè)周?chē)嚯x最近的數(shù)目為?!敬鸢浮浚?)2NA(2)1s22s22p63s23p63d10(3)sp雜化sp2雜化3(4)4【解析】本題主要考察核外電子排布式、等電子體原理、雜化軌道、分子的平面構(gòu)型、晶體結(jié)構(gòu)等(1)根據(jù)等電子體原理可知,O22+的電子式,在1mol三鍵含有2mol的鍵和1mol的鍵,故1molO22+中,含有2NA個(gè)鍵(2)Cu為29號(hào)元素,要注意3d軌道寫(xiě)在4s軌道的前面同時(shí)還有就是它的3d結(jié)構(gòu),Cu+的基本電子排布式為1s22s22p63s23p63d10(3)—通過(guò)丙烯氰的結(jié)構(gòu)可以知道碳原子的雜化軌道類(lèi)型為sp和sp2雜化,同一直線(xiàn)上有3個(gè)原子。(4)依據(jù)晶胞示意圖可以看出,從晶胞結(jié)構(gòu)圖中可以看出,1個(gè)Ca2+周?chē)嚯x最近的C22-有4個(gè),而不是6個(gè),要特別主要題給的信息。(·重慶卷)26.(15分)金屬鈣線(xiàn)是煉制優(yōu)質(zhì)鋼材的脫氧脫磷劑,某鈣線(xiàn)的主要成分為金屬M(fèi)和,并含有3.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)).(1)元素在周期表中位置是,其原子結(jié)構(gòu)示意圖.(2)與最活躍的非金屬元素A形成化合物D,D的電子式為,D的沸點(diǎn)比A與形成的化合物E的沸點(diǎn).(3)配平用鈣線(xiàn)氧脫鱗的化學(xué)方程式:P+FeO+CaO+Fe(4)將鈣線(xiàn)試樣溶于稀鹽酸后,加入過(guò)量溶液,生成白色絮狀沉淀并迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色.則金屬M(fèi)為_(kāi)_____;檢測(cè)的方法是_____(用離子方程式表達(dá)).(5)取1.6g鈣線(xiàn)試樣,與水充分反映,生成224ml.(標(biāo)準(zhǔn)狀況),在想溶液中通入適量的,最多能得到g.【答案】(5分)(1)第四周期第ⅡA族,(2),高(3)2P+5FeO+3CaOCa3(PO4)2+5Fe(4)Fe;Fe+3SCN-=Fe(SCN)3(5)1.1【解析】本題考查鈣、鐵的知識(shí)。(1)Ca為20號(hào),位于第四周期,第IIA族。(2)最活潑的金屬為:F,為離子化合物,為分子晶體,故的沸點(diǎn)高。(3)P從0價(jià)升至+5價(jià),從+2價(jià)降至0價(jià),根據(jù)得失電子守恒有,P前配2,前配5.(4)有顏色變化可知,紅褐色為,與KSCN變血紅色。(5)與中只有與水能反應(yīng)生成,由~得,n()=0.224/22.4=0.01mol。n()=1.6×3.5%/56=0.01MOL。由鈣守恒得,m()=(0.01+0.001)×100=1.1g。(·天津卷)下列敘述正確的是(
)A.1個(gè)甘氨酸分子中存在9對(duì)共用電子B.PCl3和BCl3分子中所有原子的最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.H2S和CS2分子都是含極性鍵的極性分子D.熔點(diǎn)由高到低的順序是:金剛石>碳化硅>晶體硅【答案】D【解析】甘氨酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,1個(gè)甘氨酸分子中存在10對(duì)共用電子對(duì),A項(xiàng)錯(cuò)誤。BCl3中B原子最外層電子數(shù)為6,而不是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),B項(xiàng)錯(cuò)誤。CS2分子是含極性鍵的非極性分子,C項(xiàng)錯(cuò)誤。由于鍵長(zhǎng):C—C<C—Si<Si—Si,因此熔點(diǎn)順序?yàn)椋航饎偸咎蓟瑁揪w硅,D項(xiàng)正確。(·上海卷)下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是(
)A.會(huì)引起化學(xué)鍵的變化B.會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)C.必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化D.必然伴隨著能量的變化【答案】C【解析】在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)可能相同,也可能不相同,故C項(xiàng)錯(cuò)。(·廣東卷)我國(guó)稀土資源豐富。下列有關(guān)稀土元素與的說(shuō)法正確的是(
)A.與互為同位素B.與的質(zhì)量數(shù)相同C.與是同一種核素D.與的核外電子數(shù)和中子數(shù)均為62【答案】A【解析】與核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,是同一元素的不同核素,即同位素關(guān)系,所以本題選A。(·上海卷)以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ)中,對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡的是(
)A.∶He
B.
C.1s2
D.【答案】D【解析】A項(xiàng)只能表示最外層電子數(shù)。B項(xiàng)只表示了核外的電子分層排布情況。C項(xiàng)只是具體到亞層的電子數(shù)。D項(xiàng)完整體現(xiàn)了電子層數(shù)、亞層數(shù)以及軌道內(nèi)電子的自旋方向,故該項(xiàng)正確。(·江蘇卷)下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)使用正確的是(
)A.硫原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖:B.NH4Cl的電子式:C.原子核內(nèi)有10個(gè)中子的氧原子:D.對(duì)氯甲苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:【答案】C【解析】A結(jié)構(gòu)示意圖是S2-的;B.Cl-的電子式應(yīng)為;C正確;D.為鄰氯甲苯,對(duì)氯甲苯應(yīng)為。(·上海卷)在通常條件下,下列各組物質(zhì)的性質(zhì)排列正確的是(
)A.熔點(diǎn):CO2>KCl>SiO2B.水溶性:HCl>H2S>SO2C.沸點(diǎn):乙烷>戊烷>丁烷D.熱穩(wěn)定性:HF>H2O>NH3【答案】D【解析】原子晶體熔點(diǎn)很高,離子晶體熔點(diǎn)較高,分子晶體熔點(diǎn)較低,A項(xiàng)錯(cuò)。二氧化硫的溶解度大于硫化氫,B項(xiàng)錯(cuò)。隨著碳原子數(shù)增多,烷烴的沸點(diǎn)升高,C項(xiàng)錯(cuò)。非金屬元素的得電子能力越強(qiáng),其氫化物越穩(wěn)定,D項(xiàng)正確。(·江蘇卷)本題包括A、B兩小題,分別對(duì)應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修模塊的內(nèi)容。請(qǐng)選擇其中一題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若兩題都做,則按A題評(píng)分。A.生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生能源。生物質(zhì)氣(主要成分為CO、CO2、H2等)與H2混合,催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一。(1)上述反應(yīng)的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫(xiě)出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式_________________________。(2)根據(jù)等電子原理,寫(xiě)出CO分子的結(jié)構(gòu)式______________________。(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應(yīng)生成Cu2O沉淀。①甲醇的沸點(diǎn)比甲醛的高,其主要原因是_____________________;甲醛分子中碳原子軌道的雜化類(lèi)型為_(kāi)____________________。②甲醛分子的空間構(gòu)型是_____________________;1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為_(kāi)____________________。③在1個(gè)Cu2O晶胞中(結(jié)構(gòu)如圖所示),所包含的Cu原子數(shù)目為_(kāi)____________________。B.環(huán)己酮是一種重要的化工原料,實(shí)驗(yàn)室常用下列方法制備環(huán)己酮:環(huán)己醇、環(huán)己酮和水的部分物理性質(zhì)見(jiàn)下表:物質(zhì)沸點(diǎn)(℃)密度(g·cm-3,20℃)溶解性環(huán)己醇161.1(97.8)*0.9624能溶于水環(huán)己酮155.6(95)*0.9478微溶于水水100.00.9982
*括號(hào)中的數(shù)據(jù)表示該有機(jī)物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點(diǎn)(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇反應(yīng)的ΔH<0,反應(yīng)劇烈將導(dǎo)致體系溫度迅速上升,副反應(yīng)增多。實(shí)驗(yàn)中將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有環(huán)己醇的燒瓶中,在55~60℃進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)完成后,加入適量水,蒸餾,收集95~100℃的餾分,得到主要含環(huán)己酮和水的混合物。①酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式為_(kāi)____________________。②蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是_____________________。(2)環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過(guò)以下一系列的操作:a.蒸餾,收集151~156℃的餾分;b.過(guò)濾;c.在收集到的餾分中加NaCl固體至飽和,靜置,分液;d.加入無(wú)水MgSO4固體,除去有機(jī)物中少量水。①上述操作的正確順序是_______________________(填字母)。②上述操作b、c中使用的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、玻璃棒外,還需_______________。③在上述操作c中,加入NaCl固體的作用是____________________________________________________________________________________________________________。(3)利用核磁共振氫譜可以鑒定制備的產(chǎn)物是否為環(huán)己酮,環(huán)己酮分子中有______________種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子?!敬鸢浮緼.(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2(2)C≡O(shè)(3)①甲醇分子之間形成氫鍵sp2雜化②平面三角形3NA③4B.(1)①緩慢滴加②環(huán)己酮和水形成具有固定組成的混合物一起被蒸出(2)①cdba②漏斗、分液漏斗③增加水層的密度,有利于分層(3)3【解析】A.(3)在分子中原子雜化軌道類(lèi)型分析中,要注意該原子形成的σ鍵的數(shù)目,在據(jù)晶胞圖確定晶胞中各原子數(shù)目時(shí),要考慮組成微粒的共用情況,如正方體的頂點(diǎn)原子為8個(gè)晶胞共用,棱上原子為4個(gè)晶胞共用,面上原子為2個(gè)晶胞共用等。B.(1)由于酸性Na2Cr2O7溶液氧化環(huán)己醇的反應(yīng)是放熱反應(yīng),導(dǎo)致反應(yīng)容器溫度迅速上升,副產(chǎn)物增多,因此滴加過(guò)程中應(yīng)緩慢。(2)主要考查了有機(jī)物的凈化裝置,要注意過(guò)濾操作需要的主要儀器是漏斗,而分液的主要儀器是分液漏斗。(·廣東卷)選做題,從以下兩道題中任選一道做。1.光催化制氫是化學(xué)研究的熱點(diǎn)之一??茖W(xué)家利用含有吡啶環(huán)(吡啶的結(jié)構(gòu)式為,其性質(zhì)類(lèi)似于苯)的化合物Ⅱ作為中間體,實(shí)現(xiàn)了循環(huán)法制氫,示意圖如下(僅列出部分反應(yīng)條件):(1)化合物Ⅱ的分子式為_(kāi)_______________________________________。(2)化合物Ⅰ合成方法如下(反應(yīng)條件略,除化合物Ⅲ的結(jié)構(gòu)未標(biāo)明外,反應(yīng)式已配平):化合物Ⅲ的名稱(chēng)是_______________________。(3)用化合物Ⅴ(結(jié)構(gòu)式見(jiàn)下圖)代替Ⅲ作原料,也能進(jìn)行類(lèi)似的上述反應(yīng),所得有機(jī)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)___________________。(4)下列說(shuō)法正確的是________________(填字母)。A.化合物Ⅴ的名稱(chēng)是間羥基苯甲醛,或2羥基苯甲醛B.化合物Ⅰ具有還原性;Ⅱ具有氧化性,但能被酸性高錳酸鉀溶液氧化C.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ都可發(fā)生水解反應(yīng)D.化合物Ⅴ遇三氯化鐵顯色,還可發(fā)生氧化反應(yīng),但不能發(fā)生還原反應(yīng)(5)吡啶甲酸酯可作為金屬離子的萃取劑。2吡啶甲酸正丁酯(Ⅵ)的結(jié)構(gòu)式見(jiàn)下圖,其合成原料2吡啶甲酸的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_________________;Ⅵ的同分異構(gòu)體中,吡啶環(huán)上只有一個(gè)氫原子被取代的吡啶甲酸酯類(lèi)同分異構(gòu)體有____________________種。Ⅵ2.銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要用途,如金屬銅用來(lái)制造電線(xiàn)電纜,五水硫酸銅可用作殺菌劑。(1)Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu2+的核外電子排布式為_(kāi)____________________。(2)下圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,可確定該晶胞中陰離子的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______。(3)膽礬CuSO4·5H2O可寫(xiě)成[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其結(jié)構(gòu)示意圖如下:下列說(shuō)法正確的是_________________(填字母)。A.在上述結(jié)構(gòu)示意圖中,所有氧原子都采用sp3雜化B.在上述結(jié)構(gòu)示意圖中,存在配位鍵、共價(jià)鍵和離子鍵C.膽礬是分子晶體,分子間存在氫鍵D.膽礬中的水在不同溫度下會(huì)分步失去(4)往硫酸銅溶液中加入過(guò)量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配離子。已知NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形,但NF3不易與Cu2+形成配離子,其原因是_____________________。(5)Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的______________(填“高”或“低”),請(qǐng)解釋原因____________________________。【答案】1.(1)C11H13NO4(2)甲醛(3)(4)BC(5)12【解析】(1)確定分子式時(shí),注意碳的4價(jià)。(2)Ⅰ的分子式為C11H15NO5,由原子守恒推知Ⅲ的分子式為CH2O2,為甲酸。(3)對(duì)比Ⅰ、Ⅳ的結(jié)構(gòu),可得到反應(yīng)實(shí)質(zhì),從而寫(xiě)出產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式。(5)觀察Ⅵ的結(jié)構(gòu),去掉醇部分,即得2吡啶甲酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。丁基有4種,所以符合題意的Ⅵ的同分異構(gòu)體有4×3=12種?!敬鸢浮?.(1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9(2)4(3)BD(4)F的電負(fù)性比N大,N—F成鍵電子對(duì)向F偏移,導(dǎo)致NF3中N原子核對(duì)其孤對(duì)電子的吸引能力增強(qiáng),難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配離子(5)高Cu2O與Cu2S相比,陽(yáng)離子相同、陰離子所帶電荷也相同,但O2-的半徑比S2-小,所以Cu2O的晶格能更大,熔點(diǎn)更高【解析】(1)Cu原子成為Cu2+,失去最外層電子。(2)確定微粒數(shù)目,注意共用情況。(3)由結(jié)構(gòu)示意圖知,膽礬晶體中不存在離子鍵,受熱時(shí)分步失H2O。(5)離子晶體熔、沸點(diǎn)高低比較中,要通過(guò)離子半徑的大小比較鍵的強(qiáng)弱,從而確定熔、沸點(diǎn)高低。(·全國(guó)Ⅰ)下列敘述中正確的是A.NH3、CO、CO2都是極性分子B.CH4、CCl4都是含有極性鍵的非極性分子C.HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次增強(qiáng)D.CS2、H2O、C2H2都是直線(xiàn)型分子【答案】B【解析】CO2是非極性分子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;CH4含有C—H鍵,CCl4含有C—Cl鍵,C—H鍵、C—Cl鍵都為極性鍵,CH4、CCl4都是非極性分子,B項(xiàng)正確;HF、HCl、HBr、HI穩(wěn)定性逐漸減弱,C項(xiàng)錯(cuò)誤;H2O為V形分子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。(·上海卷)在一定條件下,完全分解下列某化合物2g,產(chǎn)生氧氣1.6g,此化合物是(
)A.1H216O
B.2H216O
C.1H218O
D.2H218O【答案】B【解析】由2H2O2H2+O2可知,1H216O、1H218O、2H218O均不符合,只有2H216O符合。(·廣東卷)年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主Gerhard
Ertl對(duì)金屬Pt表面催化CO氧化反應(yīng)的模型進(jìn)行了深入研究。下列關(guān)于Pt和Pt的說(shuō)法正確的是(
)A.Pt和Pt的質(zhì)子數(shù)相同,互稱(chēng)為同位素B.Pt和Pt的中子數(shù)相同,互稱(chēng)為同位素C.Pt和Pt的核外電子數(shù)相同,是同一種核素D.Pt和Pt的質(zhì)量數(shù)不同,不能互稱(chēng)為同位素【答案】A【解析】同位素定義:質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的核素稱(chēng)為同位素。(·四川卷)下列說(shuō)法中正確的是A.離子晶體中每個(gè)離子周?chē)?個(gè)帶相反電荷的離子B.金屬導(dǎo)電的原因是在外電場(chǎng)作用下金屬產(chǎn)生自由電子,電子定向運(yùn)動(dòng)C.分子晶體的熔沸點(diǎn)很低,常溫下都呈液態(tài)或氣態(tài)D.原子晶體中的各相鄰原子都以共價(jià)鍵相結(jié)合【答案】D
【解析】離子晶體的結(jié)構(gòu)不同,每個(gè)離子周?chē)膸喾措姾傻碾x子的數(shù)目不同,A錯(cuò)誤;金屬是由金屬陽(yáng)離子和自由電子構(gòu)成的,但自由電子并不是在外加電場(chǎng)的作用下才產(chǎn)生的,B錯(cuò)誤;分子晶體在常溫下也有呈固態(tài)的,C錯(cuò)誤;組成原子晶體的元素是非金屬元素,非金屬元素間以共價(jià)鍵結(jié)合,D正確。(·北京卷)下列敘述正確的是A.金屬與鹽溶液的反應(yīng)都是置換反應(yīng)B.陰離子都只有還原性C.與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿都反應(yīng)的物質(zhì)只有兩性氧化物或兩性氫氧化物D.分子晶體中都存在范德瓦耳斯力,可能不存在共價(jià)鍵【答案】D【解析】金屬與鹽溶液的反應(yīng)不一定是置換反應(yīng),如:Fe+2FeCl33FeCl2,A項(xiàng)錯(cuò)。陰離子不一定只有還原性,如既有氧化性也有還原性,,等只有氧化性,B項(xiàng)錯(cuò)。金屬鋁能溶于強(qiáng)酸,也能溶于強(qiáng)堿,H2S能與強(qiáng)堿反應(yīng)也能與濃H2SO4或HNO3等強(qiáng)酸反應(yīng),NH4HCO3既能與強(qiáng)酸也能與強(qiáng)堿反應(yīng),因此與強(qiáng)堿、強(qiáng)酸都反應(yīng)的物質(zhì)不一定是只有兩性氧化物或兩性氫氧化物,C項(xiàng)錯(cuò)。分子晶體中都存在范德瓦耳斯力,但不一定存在共價(jià)鍵,如He,Ne等,D項(xiàng)正確。(·全國(guó)Ⅰ)下列化合物,按其晶體的熔點(diǎn)由高到低排列正確的是A.SiO2
CsCl
CBr4
CF4
B.SiO2
CsCl
CF4
CBr4C.CsCl
SiO2
CBr4
CF4
D.CF4
CBr4
CsCl
SiO2【答案】A【解析】晶體熔、沸點(diǎn)比較,應(yīng)依據(jù)原子晶體>離子晶體>分子晶體,結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,熔、沸點(diǎn)越高,則正確的順序?yàn)镾iO2、CsCl、CBr4、CF4。(·廣東卷)根據(jù)陳述的知識(shí),類(lèi)推得出的結(jié)論正確的是(
)A.鎂條在空氣中燃燒生成的氧化物是MgO,則鈉在空氣中燃燒生成的氧化物是Na2OB.乙烯可使酸性高錳酸鉀溶液褪色,則丙烯也可以使其褪色C.CO2與SiO2化學(xué)式相似,則CO2與SiO2的物理性質(zhì)也相似D.金剛石的硬度大,則C60的硬度也大【答案】B【解析】A中鈉在空氣中燃燒生成Na2O2;B中乙烯、丙烯同為烯烴的同系物,化學(xué)性質(zhì)相似,B正確;C中CO2為氣體,SiO2為固體,且CO2為分子晶體,SiO2為原子晶體,物理性質(zhì)不同;D中金剛石為原子晶體,C60為分子晶體,硬度不同。(·上海卷)下列化學(xué)式既能表示物質(zhì)的組成,又能表示物質(zhì)的一個(gè)分子的是(
)A.NaOH
B.SiO2
C.Fe
D.C3H8【答案】D【解析】NaOH屬離子晶體,無(wú)分子,A錯(cuò);SiO2屬原子晶體,無(wú)分子,B錯(cuò);Fe屬金屬晶體,無(wú)分子,C錯(cuò);C3H8屬于分子晶體,可表示一個(gè)分子,D正確。(·海南卷)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊(選考題)已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶體,其晶胞如圖所示,則下面表示該化合物的化學(xué)式正確的是A.ZXY3
B.ZX2Y6
C.ZX4Y8
D.ZX8Y12【答案】A【解析】根據(jù)內(nèi)部原子數(shù)等于每個(gè)晶胞所含的原子數(shù),每個(gè)頂點(diǎn)原子被8個(gè)晶胞所共用,平均每個(gè)晶胞含個(gè),每棱上原子為4個(gè)晶胞所共用,平均每個(gè)晶胞含個(gè),所以本晶胞中含:Z∶X∶Y=1×1:8×:12×=1∶1∶3。(·海南卷)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊(選考題)在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子與3個(gè)羥基相連,其晶體具有與石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)。則分子中B原子雜化軌道的類(lèi)型及同層分子間的主要作用力分別是A.sp,范德華力B.sp2,范德華力C.sp2,氫鍵D.sp3,氫鍵【答案】C【解析】石墨具有平面正六角形結(jié)構(gòu),可判斷其中C原子是sp2雜化,由于“在硼酸〔B(OH)3〕分子中,B原子與3個(gè)羥基相連”雖然三個(gè)C—O都在一個(gè)平面上,但σ單鍵能夠旋轉(zhuǎn),使O—H鍵位于兩個(gè)平面之間,因而能夠形成氫鍵,從而使晶體的能量最低,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。(·海南卷)HBr分子的電子式為:[
]A.
B.H+Br-
C.
D.H-Br【答案】A【解析】電子式是表示微粒最外層電子結(jié)構(gòu)的化學(xué)式。通常是在元素符號(hào)的周?chē)?,用小黑點(diǎn)“·”(或“×”)等符號(hào)表示元素的原子或離子的最外層電子個(gè)數(shù)。用電子式可以表示原子、離子、單質(zhì)分子,也可表示共價(jià)化合物、離子化合物及其形成過(guò)程。書(shū)寫(xiě)電子式應(yīng)該注意:共價(jià)化合物不加括號(hào),C錯(cuò);D是結(jié)構(gòu)式,D錯(cuò);共價(jià)化合物不能寫(xiě)為H+Br-,B錯(cuò),A正確。(·全國(guó)Ⅱ)某元素的一種同位素X的原子質(zhì)量數(shù)為A,含N個(gè)中子,它與1H原子組成HmX分子。在agHmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量是A.mol
B.
molC.
mol
D.
mol【答案】A【解析】X原子的質(zhì)子數(shù)為A-N,1個(gè)HmX分子中所含質(zhì)子數(shù)為m+(A-N)個(gè),則agHmX中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為:。(·海南卷)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊(選考題)在基態(tài)多電子原子中,關(guān)于核外電子能量的敘述錯(cuò)誤的是A.最易失去的電子能量最高B.電離能最小的電子能量最高C.p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量D.在離核最近區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量最低【答案】C【解析】能量越高的電子在離核越遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng),也就越容易失去,A正確;電離能是失去電子時(shí)所要吸收的能量,能量越高的電子在失去時(shí)消耗的能量也就越少,因而電離能也就越低,B正確;同一層即同一能級(jí)中的p軌道電子的能量一定比s軌道電子能量高,但外層s軌道電子能量則比內(nèi)層p軌道電子能量高,C錯(cuò)誤;電子首先進(jìn)入能量最低、離核最近的軌道,D正確。(·廣東卷)下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和元素周期律的表述正確的是…(
)①原子序數(shù)為15的元素的最高化合價(jià)為+3
②ⅦA族元素是同周期中非金屬性最強(qiáng)的元素
③第二周期ⅣA族元素的原子核電荷數(shù)和中子數(shù)一定為6
④原子序數(shù)為12的元素位于元素周期表的第三周期ⅡA族A.①②
B.①③
C.②④
D.③④【答案】C【解析】原子序數(shù)為15的元素的最高正化合價(jià)為+5;同一周期中從左至右元素的非金屬性依次增強(qiáng),ⅦA族元素的非金屬性最強(qiáng);第二周期ⅣA族元素為碳元素,而碳元素有同位素存在,中子數(shù)不一定為6;原子序數(shù)為12的元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,位于第三周期第ⅡA族。(·重慶卷)在年初我國(guó)南方遭遇的冰雪災(zāi)害中,使用了一種融雪劑,其主要成分的化學(xué)式為XY2,X、Y均為周期表前20號(hào)元素,其陽(yáng)離子和陰離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,且1molXY2含有54mol電子。(1)該融雪劑的化學(xué)式是__________;X與氫元素形成的化合物的電子式是_____________。(2)元素D、E原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,D與Y相鄰,則D的離子結(jié)構(gòu)示意圖是________________;D與E能形成一種非極性分子,該分子的結(jié)構(gòu)式為_(kāi)_______________;D所在族元素的氫化物中,沸點(diǎn)最低的是_________________________。(3)元素W與Y同周期,其單質(zhì)是原子晶體;元素Z的單質(zhì)分子Z2中有3個(gè)共價(jià)鍵;W與Z能形成一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料,其化學(xué)式是____________________________________。(4)元素R與Y同主族,其氫化物能用于刻蝕玻璃,R2與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物之一是OR2,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________________?!敬鸢浮?1)CaCl2
(2)(3)Si3N4(4)2F2+2OH-2F-+OF2+H2O【解析】本題是考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律知識(shí)的題目。(1)XY2中,X為+2價(jià)、Y為-1價(jià),又陽(yáng)離子與陰離子電子層結(jié)構(gòu)相同,且1molXY2有54mol電子可推知X為Ca,Y為Cl。融雪劑化學(xué)式為CaCl2。CaH2的電子式為。(2)元素D、E最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍,符合條件的元素有He、C、S,其中S與Cl相鄰,D為S元素,S2-結(jié)構(gòu)示意圖。D與E能形成一種非極性分子,可知為CS2,其結(jié)構(gòu)式為S=C=S。氧族元素的氫化物中H2S沸點(diǎn)最低。(3)W與Y同周期,其單質(zhì)為原子晶體,可知W為Si元素;元素Z單質(zhì)分子Z2中有3個(gè)共價(jià)鍵,可知Z為N元素。Si與N形成的新型材料為Si3N4。(4)元素R與Y同主族,其氫化物能用于刻蝕玻璃,可知,R為F元素,F(xiàn)2與NaOH反應(yīng)方程式為2F2+2NaOHOF2+2NaF+H2O,離子方程式為2F2+2OH-OF2+2F-+H2O。(·廣東卷)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》選做題鎂、銅等金屬離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子。工業(yè)上從海水中提取鎂時(shí),先制備無(wú)水氯化鎂,然后將其熔融電解,得到金屬鎂。(1)以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備鎂時(shí),常加入NaCl、KCl或CaCl2等金屬氯化物,其主要作用除了降低熔點(diǎn)之外還有_____________________。(2)已知MgO的晶體結(jié)構(gòu)屬于NaCl型。某同學(xué)畫(huà)出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示,請(qǐng)改正圖中錯(cuò)誤:_____________________________。(3)用鎂粉、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時(shí),焰火發(fā)出五顏六色的光,請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋發(fā)光的原因:______________________________________________-。(4)Mg是第三周期元素,該周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見(jiàn)下表:氟化物NaFMgF2SiF4熔點(diǎn)/K12661534183解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因:_________________________________________。(5)人工模擬酶是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。有研究表明,化合物X可用于研究模擬酶,當(dāng)其結(jié)合或Cu(Ⅰ)(Ⅰ表示化合價(jià)為+1)時(shí),分別形成a和b:①a中連接相鄰含N雜環(huán)的碳碳鍵可以旋轉(zhuǎn),說(shuō)明該碳碳鍵具有____________鍵的特性。②微粒間的相互作用包括化學(xué)鍵和分子間相互作用,比較a和b中微粒間相互作用力的差異________________?!敬鸢浮浚?)增大離子濃度,從而增大熔融鹽的導(dǎo)電性(2)⑧應(yīng)為黑色(3)原子核外電子按一定軌道順序排列,軌道離核越遠(yuǎn),能量越高。燃燒時(shí),電子獲得能量,從內(nèi)側(cè)軌道躍遷到外側(cè)的另一條軌道。躍遷到新軌道的電子處在一種不穩(wěn)定的狀態(tài),它隨即就會(huì)跳回原來(lái)軌道,并向外界釋放能量(光能)(4)NaF與MgF2為離子晶體,SiF4為分子晶體,所以NaF與MgF2遠(yuǎn)比SiF4熔點(diǎn)要高。又因?yàn)镸g2+的半徑小于Na+的半徑,所以MgF2的離子鍵強(qiáng)度大于NaF的離子鍵強(qiáng)度,故MgF2的熔點(diǎn)大于NaF(5)①σ
②a中微粒間的相互作用為氫鍵
b中微粒間的相互作用為配位共價(jià)鍵(·海南卷)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊(選考題)四種元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期,已知它們的核電荷數(shù)依次增加,且核電荷數(shù)之和為51;Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子;Z與Y原子的價(jià)層電子數(shù)相同;W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4:1,其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5:1。(1)Y、Z可分別與X形成只含一個(gè)中心原子的共價(jià)化合物a、b,它們的分子式分別是__________________、_____________________;雜化軌道分別是_________________、_________________;a分子的立體結(jié)構(gòu)是_________________;(2)Y的最高價(jià)氧化物和Z的最高價(jià)氧化物的晶體類(lèi)型分別是______________晶體、_______________晶體;(3)X的氧化物與Y的氧化物中,分子極性較小的是(填分子式)_________________;(4)Y與Z比較,電負(fù)性較大的是(填元素符號(hào))_________________;(5)W的元素符號(hào)是____________,其+2價(jià)離子的核外電子排布式是_________________。【答案】(1)CH4
SiH4
SP3
SP3
正四面體(2)分子
原子(3)CO2(4)C(5)Zn
1S22S22P63S23P63d10【解析】由“Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子”知其第二層有4個(gè)電子,是碳元素。由“Z與Y原子的價(jià)層電子數(shù)相同”可判斷Z可能是Si或Ge。由“W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4∶1”,判斷W最外層有2個(gè)電子,由“其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5∶1”,判斷出其d軌道有10個(gè)電子,則W是鋅,30號(hào)元素,再根據(jù)“它們的核電荷數(shù)依次增加,且核電荷數(shù)之和為51”推斷出X是氫元素,Z是硅元素。H2O分子是V形,是極性分子;CO2分子是直線(xiàn)形,是非極性分子。(·寧夏卷)[化學(xué)──選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)][選做題]X、Y、Z、Q、E五種元素中,X原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子,Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素,Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和,E在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)X、Y的元素符號(hào)依次為
、
;(2)XZ2與YZ2分子的立體結(jié)構(gòu)分別是
和
,相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是
(寫(xiě)分子式),理由是
;(3)Q的元素符號(hào)是
,它屬于第
周期,它的核外電子排布式為
,在形成化合物時(shí)它的最高化合價(jià)為
;(4)用氫鍵表示式寫(xiě)出E的氫化物溶液中存在的所有氫鍵
?!敬鸢浮浚?)S
C(2)V形
直線(xiàn)形
SO2
因?yàn)镃O2是非極性分子,SO2和H2O都是極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理,SO2在H2O中的溶解度較大(3)Cr
四
1s22s22p63s23p63d54s1
+6(4)F—H…F
F—H…O
O—H…F
O—H…O【解析】由“X原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子”則X為硫元素?!癥原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍”則Y為碳元素?!癦是地殼內(nèi)含量最高的元素”則Z為氧元素?!癚的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和”則Q為鉻元素,其元素符號(hào)為Cr,位于元素周期表的第四周期,其核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d54s1,在形成化合物時(shí)其最高化合價(jià)為+6?!癊在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大”即E為氟(F)元素,在E的氫化物(HF)溶液中存在的所有氫鍵為:F—H…O、O—H…F、O—H…O。XZ2與YZ2分別為SO2和CO2分子,其立體結(jié)構(gòu)分別為V形(角形)和直線(xiàn)形,在相同條件下二者在水中溶解度較大的是SO2,原因是CO2是非極性分子,SO2和H2O都是極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理,SO2在H2O中溶解度較大。(·山東卷)【化學(xué)—物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】【選做題】氮是地球上極為豐富的元素。(1)Li3N晶體中氮以N3-存在,基態(tài)N3-的電子排布式為
。(2)N≡N的鍵能為942kJ·mol-1,N-N單鍵的鍵能為247kJ·mol-1。計(jì)算說(shuō)明N2中的
鍵比
鍵穩(wěn)定(填“”或“”)。(3)(CH3)3NH+和AlCl4可形成離子液體。離子液體由陰、陽(yáng)離子組成,熔點(diǎn)低于100℃,其揮發(fā)性一般比有機(jī)溶劑
(填“大”或“小”),可用作
(填代號(hào))。a.
助燃劑b.“綠色”溶劑c.
復(fù)合材料d.絕熱材料(4)X+中所有電子正好充滿(mǎn)K、L、M三個(gè)電子層,它與N3-形成的晶體結(jié)構(gòu)
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