新编高考化学二轮复习专题能力训练11 物质结构与性质选修 含答案
新编高考化学备考资料专题能力训练11 物质结构与性质(选修)(时间:45分钟 满分:100分)非选择题(共5小题,共100分)1.(2015洛阳模拟)(20分)已知元素X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大X原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;Z原子L电子层上有2对成对电子,R+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态请回答下列问题: (1)R基态原子的外围电子排布式为 ,其基态原子有 种能量不同的电子 (2)元素X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为(用元素符号表示) (3)与XYZ-互为等电子体微粒的化学式为 (写出一种即可),XYZ-的中心原子的杂化方式为 (4) R2+与NH3构成的配离子中,提供孤对电子的原子是 (5)已知Z、R能形成两种化合物,其晶胞如图所示,甲的化学式为 ,乙的化学式为 ;高温时,甲易转化为乙的原因为 若甲晶体中一个晶胞的边长为a pm,则甲晶体的密度为 g·cm-3(写出表达式,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
2.(2015山东烟台模拟)(20分)电石(CaC2)发生如下反应合成尿素[CO(NH2)2],可进一步合成三聚氰胺CaC2CaCN2NH2CNCO(NH2)2→三聚氰胺(结构如图1)1)CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为 在CO(NH2)2晶体中存在 (填序号) A.非极性键 B.极性键C.氢键 D.范德华力(2)CO(NH2)2的熔点远远低于NaCl,其原因是 (3)CaCN2中阴离子为C,与C互为等电子体的分子的化学式为 ,可推知C的空间构型为 (4)三聚氰胺在动物体内可转化为三聚氰酸(结构如图2),三聚氰酸分子中心原子N采取 杂化三聚氰胺与三聚氰酸的分子相互之间通过 结合,在肾脏内易形成结石 (5)如图3是电石的晶胞示意图,则一个晶胞中含有 个Ca2+,研究表明,的存在使晶胞呈长方体,该晶胞中一个Ca2+周围距离相等且最近的有 个 3.(20分)卤族元素的单质和化合物很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解1)卤族元素位于周期表的 区;溴的价电子排布式为 (2)在一定浓度的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在。
使氢氟酸分子缔合的作用力是 (3)请根据下表提供的第一电离能数据判断:最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是 氟氯溴碘铍1 6811 2511 1401 008900(4)已知高碘酸有两种形式,化学式分别为H5IO6()和HIO4,前者为五元酸,后者为一元酸请比较二者酸性强弱:H5IO6 HIO4(填“>”“<”或“=”) (5)已知Cl为角形,中心氯原子周围有四对价层电子Cl中心氯原子的杂化轨道类型为 (6)下图为碘晶体晶胞结构有关说法中正确的是 碘晶体晶胞A.碘分子的排列有2种不同的取向,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子C.碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体D.碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力(7)已知CaF2晶体(见下图)的密度为ρ g·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,相邻的两个Ca2+的核间距为a cm,则CaF2的相对质量可以表示为 氟化钙晶胞4.(20分)氮元素可形成氢化物、卤化物、氮化物、叠氮化物和配合物等多种化合物1)肼(N2H4)可用作火箭燃料,其原理是N2O4(l)+2N2H4(l)3N2(g)+4H2O(g),若反应中有4 mol N—H键断裂,则形成的π键有 mol。
(2)F2和过量NH3在铜催化作用下反应生成NF3,NF3分子的空间构型为 (3)铁和氨气在640 ℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构见图a写出该反应的化学方程式: (4)叠氮化钠(NaN3)分解反应为2NaN3(s)2Na(l)+3N2(g),下列有关说法正确的是 (填序号) A.常温下,N2很稳定,是因为N的电负性大B.钠晶胞结构见图b,每个晶胞含有2个钠原子C.第一电离能(I1):N>O>P>SD.NaN3与KN3结构类似,晶格能:NaN3
(3)分子X可以通过氢键形成“笼状结构”而成为潜在的储氢材料X一定不是 (填标号) A.H2O B.CH4C.HCl D.CO(NH2)2参考答案1.答案:(1)3d104s1 7(2)N>O>C(3)CO2或N2O或SCN- sp(4)N(5)CuO Cu2O Cu2O中的Cu+的3d能级是全充满状态,而原子处于全充满、半充满、全空是稳定结构 解析:核外电子有6种不同的运动状态,则核外有6个电子,即X是C,Z原子的L电子层上有2对成对电子,是2p4,为O,根据原子序数递增知Y是N,R+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态,分别有2、8、18个电子,即R是Cu1)Cu的基态原子的外围电子排布式为3d104s1,核外电子分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s 7个能级,因此其基态原子有7种能量不同的电子2)同周期第一电离能由左向右呈增大的趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素原子由于原子轨道呈全满或半满状态,它们第一电离能比相邻元素大,即第一电离能:N>O>C3)与CNO-互为等电子体微粒的化学式有CO2、N2O、SCN-等,互为等电子体的物质结构相似,二氧化碳的结构是直线形,碳原子采取sp杂化,因此CNO-的中心原子的杂化方式为sp。
4)氮原子有孤对电子,Cu2+有空轨道,即N提供孤对电子5)根据均摊法知甲含铜原子4个,氧原子:8×+4×+2×+1=4,化学式为CuO,乙含铜原子4个,氧原子:8×+1=2,化学式为Cu2O,CuO易转变为Cu2O,是因为Cu2O中的Cu+的3d能级是全充满状态,而原子或离子处于全充满、半充满、全空是稳定结构1个甲中含4个CuO,质量为(4×80)÷NA g,晶胞体积为(a×10-10)3 cm3,密度是 g·cm-32.答案:(1)7 BCD(2)CO(NH2)2为分子晶体, 微粒间为分子间作用力, NaCl为离子晶体, 微粒间为离子键,离子键比分子间作用力大很多(3)CO2或N2O 直线形(4)sp3 氢键(5)4 4解析:(1)CO(NH2)2分子结构简式为,分子中有2个C—N、4个N—H和1个CO,所以CO(NH2)2分子有7个σ键和1个π键;由结构可知CO(NH2)2晶体中存在极性键、氢键、范德华力2)CO(NH2)2为分子晶体, NaCl为离子晶体, 离子键比分子间作用力大很多3)与C互为等电子体的分子有N2O和CO2;等电子体具有相同的价电子数、原子总数,结构相似,二氧化碳分子是直线形,所以C的空间构型是直线形。
4)三聚氰酸分子中心原子N上价层电子对数=σ 键个数+(a-xb)=3+(5-3×1)=4,采取sp3杂化, 三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键,所以是通过分子间氢键结合,在肾脏内易形成结石5)Ca2+为位于顶点和面心数目为8×+6×=4;据图,晶胞沿一个方向拉长,则该晶胞中一个Ca2+周围距离相等且最近的只有同一平面内的4个3.答案:(1)p 4s24p5 (2)氢键 (3)碘 (4)< (5)sp3杂化 (6)A (7)a3ρ NA解析:(1)溴位于第四周期第ⅦA族,所以价电子数为7;(3)应注意铍不属于卤素原子;(4)后者的非羟基氧为3个,前者只有1个,所以后者酸性强;(5)中心原子氯原子形成两个σ键,孤电子对数==2,sp3杂化;(6)在立方体的顶面上,有5个I2,4个方向相同,结合其他面考虑可知A项正确;每个晶胞中有4个碘分子,B项错误;此晶体是分子晶体,C项错误;碘原子间只存在非极性共价键,范德华力存在于分子与分子之间,D项错误;(7)一个晶胞中含有Ca2+为顶点(1)+面心(3)=4;含有F-为8个;相邻的Ca2+是顶点与面心的距离最短,所以该晶胞的棱长为a cm,一个晶胞的体积为2a3 cm3,一个晶胞的质量为 g,依据ρ=列式计算。
4.答案:(1)3 (2)三角锥形 (3)8Fe+2NH32Fe4N+3H2 (4)BC(5)ABCD sp2、sp3解析:(1)当有4 mol N—H键断裂时,消耗1 mol N2H4,生成 mol N2,形成3 mol π键;(2)N最外层有5个电子与3个F形成3个σ键,还余2个电子形成1个孤电子对,为sp3杂化,三角锥形;(3)1个晶胞含有4个铁原子、1个氮原子,所以化学式为Fe4N,依据元素守恒还生成氢气;(4)N2很稳定是因为形成N≡N,A项错误;结构相似,K+的离子半径比较大,所以晶格能小,D项错误;(5)—CH3中碳原子以4个单键与4个原子相连为sp3杂化、其余碳原子均形成3个σ键,1个π键,无孤对电子,为sp2杂化5.答案:(1)①1 ②C ③H>B>Li (2)①< ②Mg (3)3 (4)BC解析:(1)①Ti3+的核外电子排布式为[Ar]3d1;③由B可知H的化合价为-1价,所以H的电负性大于B;(2)①Li+、H-的核外电子排布相同,原子序数越大,离子半径越小;②由M的第二与第三电离能的差值可知M为ⅡA族元素,为第三周期元素Mg;(3)依据碳原子连接其他碳原子的个数进行分析,碳原子与4个、3个、2个碳原子相连,分别为sp3、sp2、sp杂化;(4)CH4、HCl不能形成氢键。
