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2017年高考化学二轮复习精品资料:(押题专练)专题21 物质结构与性质(解析版)

资料类别: 化学/同步

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1.(1)元素的第一电离能:N________O(填“>”或“<”)。
(2)基态Fe2+的电子排布式为___________________________________________________。
(3)在N、Mg、Al、Si四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:
电离能	I1	I2	I3	I4	…		In/kJ·mol-1	578	1 817	2 745	11 575	…		则该元素的元素符号是________。
(4)NO的空间构型______________________________(用文字描述),SO中硫原子的杂化方式为________________________。
(5)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是_________________________________________________。

(6)金属铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积,铜的原子半径为r nm,则铜晶胞的体积表达式为________ cm3。
 (4)根据NO的中心原子的价层电子对数为=3,所以氮原子杂化方式为sp2杂化,离子中没有孤电子对,所以其空间构型为平面三角形,SO中硫原子的价层电子对数为=4,所以硫原子的杂化方式为sp3杂化。(5)硅烷是分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,分子间的范德华力越大,沸点越高。(6)金属铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积,即铜原子位于晶胞立方体的顶点和面心上,所以晶胞的面对角线等于铜原子半径的4倍,所以晶胞的边长应为面对角线的,铜的原子半径为r nm,所以铜晶胞的体积为(×4r nm)3=1.6×10-20r3 cm3。
答案:(1)> (2)1s22s22p63s23p63d6
(3)Al (4)平面三角形 sp3杂化
(5)硅烷是分子晶体,相对分子质量越大,沸点越高
(6)1.6 ×10-20r3
2.氟在自然界中常以CaF2的形式存在。
(1)下列有关CaF2的表述正确的是________。
a.Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用
b.F-的离子半径小于Cl-,则CaF2的熔点高于CaCl2
c.阴阳离子比为2∶1的物质,均与CaF2晶体构型相同
d.CaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电
(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是________(用离子方程式表示)。已知AlF在溶液中可稳定存在。
(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子构型为________,其中氧原子的杂化方式为________。
(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)+3F2(g)===2ClF3(g) ΔH=-313 kJ·mol-1,F—F键的键能为159 kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol-1,则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol-1。ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。
答案:(1)bd
(2)3CaF2+Al3+===3Ca2++AlF
(3)V形 sp3 (4)172 低   
3.我国从国外进口某原料经测定主要含有A、B、C、D、E五种前四周期元素,且原子序数依次增大。元素A、B、C、D、E的原子结构等信息如下:
元素	元素性质或原子结构		A	周期表中原子半径最小的元素		B	原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同		C	最外层P轨道半充满		D	位于短周期,其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍		E	位于ds区且原子的最外层电子数与A的相同		请回答下列问题:(用A、B、C、D、E所对应的元素符号作答)
(1)B、C、D第一电离能由大到小为______________________。
(2)E的二价离子的电子排布式为________________________。
(3)A2B2D4常用作除锈剂,该分子中B的杂化方式为________;1 mol A2B2D4分子中含有σ键数目为________。
 (4)与化合物BD互为等电子体的阴离子化学式为________等。
(5) B2A6、C2A4分子中均含有18个电子,它们的沸点相差较大,主要原因是_______________________________。
(6)BD2在高温高压下所形成晶体的晶胞如图所示,一个该晶胞中含________个D原子。

 (1)同周期元素随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但N元素2p能级容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O>C。(2)E为Cu元素,Cu2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9。(3)H2C2O4常用作除锈剂,结构简式为HOOC—COOH,分子中C原子形成3个σ键,没有孤电子对,该分子中碳原子的杂化方式为sp2,单键为σ键,双键含有1个σ键、1个π键,故HOOC—COOH分子中含有7个σ键,1 mol A2B2D4分子中含有σ键数目为7×6.02×1023。(4)原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体,与化合物CO互为等电子体的阴离子化学式为CN-等。(5)C2H6、N2H4分子中均含有18个电子,它们的沸点相差较大,主要原因是:N2H4分子之间存在氢键。(6)CO2在高温高压下所形成晶体的晶胞中小白球为O原子,均为晶胞内部,一个该晶胞中含O原子数目为16。
答案: (1)N>O>C (2)1s22s22p63s23p63d9 (3)sp2
7×6.02×1023 (4)CN- (5)N2H4分子之间存在氢键
(6)16
4.原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同;D为它所在周期中原子半径最大的主族元素;E和C位于同一主族,F的原子序数为29。
(1)F原子基态的核外电子排布式为_____________________。
(2)在A、B、C三种元素中,第一电离能由小到大的顺序是________(用元素符号回答)。
(3)元素B的简单气态氢化物的沸点远高于元素A的简单气态氢化物的沸点,其主要原因是______________________________。
(4)由A、B、C形成的离子CAB-与AC2互为等电子体,则CAB-的结构式为___________________________________。
(5)在元素A与E所形成的常见化合物中,A原子轨道的杂化类型为________。
(6)由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为_______________________________。

 (2)由于N原子的2p轨道处于半充满,第一电离能N>O,所以C、N、O的第一电离能由小到大的顺序是CCO2
B.电负性顺序:BH2S,水分子更稳定的原因是水分子间存在氢键
(3)F离子是人体内多种酶的辅因子,人工模拟酶是当前研究的热点。向F的硫酸盐溶液中通入过量的C与A形成的气体X可生成[F(X)4]2+,该离子的结构式为_____________________________________(用元素符号表示)。
(4)某化合物与F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为+1)结合形成图1所示的离子,该离子中碳原子的杂化方式有________。

(5)B单质的一种同素异形体的晶胞如图2所示,则一个晶胞中所含B原子数为________。
(6)D与F形成离子个数比为1∶1的化合物,晶胞与NaCl类似,设D离子的半径为a pm,F离子的半径b pm,求该晶胞的空间利用率________。
 (1)D为O元素,基态原子的价层电子排布图:;F为Cu元素,基态原子的价电子排布式为:3d104s1。(2)沸点:SiO2>CO2,是由于二氧化硅属于原子晶体,二氧化碳形成分子晶体,A错误;同周期随原子序数增大电负性增大,故电负性顺序:CH2S,是因为非金属性O>S,与分子之间存在氢键无关,D错误。(3)C与A形成气体X,则A为H元素,X为NH3,F的硫酸盐为CuSO4,向CuSO4溶液中通入过量的NH3可生成[Cu(NH3)4]2+,该离子的结构式为。(4)杂环上的C原子含有3个σ键,没有孤电子对,采用sp2杂化,亚甲基上C原子含有4个共价单键,采用sp3杂化。(5)由B单质的一种同素异形体的晶胞结构可知,B原子有4个位于晶胞内部,其余B原子位于顶点、面心,则一个晶胞中所含B原子数为4+8×+6×=8。(6)O与Cu形成离子个数比为1∶1的化合物为CuO,晶胞与NaCl类似,其晶胞结构为,晶胞中铜离子数目=阳离子数目=8×+6×=4,O2-离子的半径为a pm,Cu2+离子的半径b pm,则晶胞中原子总体积=4×pm3,晶胞棱长=2(a+b)pm,故晶胞体积=8(a+b)3pm3,故该晶胞的空间利用率==。
答案:(1)  3d104s1 (2)AD
(3) (4)sp2、sp3 (5) 8 (6)

7.(1)①Cu元素基态原子的外围电子排布式为______________。
②元素C、N、O的第一电离能由大到小的排列顺序为________。
(2)下列说法正确的是________(填序号)。
A.第一电离能:As>Ga
B.电负性:As>Ga
C.原子半径:As>Ga
(3)①锗(Ge)是用途很广的半导体材料,基态锗原子的外围电子排布式为________。
②在第二周期中,第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有________种。
(4)硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题:Ga与B同主族,Ga的基态原子的核外电子排布式为________,B、C、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是________。
解析:(1)①Cu是29号元素,其原子核外有29个电子,其基态原子的外围电子排布式为3d104s1;②同周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,由于N元素原子的2p能级处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻的元素,所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的排列顺序是N>O>C。
答案:(1)3d104s1 N>O>C (2)AB (3)4s24p2 3
(4)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1 O>C>B
8.(1)乙酸的沸点明显高于乙醛的主要原因是________________。
(2)已知元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2,元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子,元素Z的最外层电子数是其内层的3倍。
则①与YZ互为等电子体的分子的化学式________(任写一种)。
②X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。
③Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是___________________________________________________。
(3)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)________Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是__________________________________。
解析:(1)因乙酸分子间能形成氢键,故乙酸的沸点明显比乙醛高。(2)①SO中S原子采取sp3杂化,SO空间构型为正四面体。与SO互为等电子体的分子有SiCl4或CCl4等。在[Zn(NH3)4]Cl2中每个NH3分子中的3个N—H键均为σ键,中心离子Zn2+与4个NH3分子结合的配位键也为σ键。故1 mol配合物中的σ键数目为4+3×4=16(mol)即16NA个σ键。Z为氧元素,H2O在乙醇中的溶解度大于H2S,是因为水分子与乙醇分子间形成氢键,而H2S不能。
答案:(1)CH3COOH存在分子间氢键
(2)①CCl4或SiCl4等
②16NA或16×6.02×1023个
③水分子与乙醇分子之间存在氢键
(3)< 中形成分子内氢键,使其更难电离出H+













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