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高中选修3-物质与结构高考试题汇总(09年至13年)


09 年至 13 年关于物质结构与性质的高考试题汇编
1、 【09 年山东】C 和 Si 元素在化学中占有极其重要的地位。 (1)写出 Si 的基态原子核外电子排布式 。从电负性角度分析,C、Si 和 O 元素的 非金属活泼性由强至弱的顺序为 。 (2)SiC 的晶体结构与晶体硅的相似,其中 C 原子的杂化方式为 ,微粒间存在的 作用力是 。 (3)氧化物 MO 的电子

总数与 SiC 的相等,则 M 为 (填元素符号) 。MO 是优良的耐 高温材料,其晶体结构与 NaCl 晶体相似。MO 的熔点比 CaO 的高,其原因是 。 (4)C、Si 为同一主族的元素,CO2 和 SiO2 化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2 中 C 与 O 原子间形成 ? 键和 ? 键,SiO2 中 Si 与 O 原子间不形成上述 ? 健。从原子半径大小的角 度分析,为何 C、O 原子间能形成,而 Si、O 原子间不能形成上述 ? 键 。 2 2 6 2 2 3 1、 【09 年山东】 (1)1s 2s 2p 3s 3p O>C>Si (2) sp 共价键 2+ 2+ (3)Mg Mg 半径比 Ca 小,MgO 晶格能大 (4)Si 的原子半径较大,Si、O 原子间距离较大,p-p 轨道肩并肩重叠程度较小,不能形 成上述稳定的π 键 解析: (1)C、Si 和 O 的电负性大小顺序为:O>C>Si。 3 (2)晶体硅中一个硅原子周围与 4 个硅原子相连,呈正四面体结构,所以杂化方式是 sp 。 (3)SiC 电子总数是 20 个,则氧化物为 MgO;晶格能与所组成离子所带电荷成正比,与离 2+ 2+ 子半径成反比,MgO 与 CaO 的离子电荷数相同,Mg 半径比 Ca 小,MgO 晶格能大,熔点高。 (4) Si 的原子半径较大,Si、O 原子间距离较大,p-p 轨道肩并肩重叠程度较小,不能形 成上述稳定的π 键 2、 【09 年安徽】W、X、Y、Z 是周期表前 36 号元素中的四种常见元素,其原子序数一次增大。 W、Y 的氧化物是导致酸雨的主要物质,X 的基态原子核外有 7 个原子轨道填充了电子,Z 能 形成红色(或砖红色)的

Z2O 和黑色的 ZO 两种氧化物。

(1)W 位于元素周期表第_________周期第_________族。W 的气态氢化物稳定性比

H2O(g) __________(填“强”或“弱”。 )
(2) 的基态原子核 外电子排布式是________, 的第一电离能比 X 的__________ “大” Y Y (填 或“小”。 ) (3)Y 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与 Z 的单质反应的化学方程式是______。

1 Fe(s)+ O2 (g)=FeO(s) 2 3 2X(s)+ O 2 (g) ? X 2O3 (s) 2

?H ? ?272.0kJ ? mol?1 ?H ? ?1675.7kJ ? mol?1

X 的单质和 FeO 反应的热化学方程式是_________________________________________。 2 2 6 2 4 2、 【09 年安徽】 (1)二 VA 弱 ; (2)1s 2s 2p 3s 3p 大 (3)Cu + 2H2SO4(浓) △ CuSO4 + SO2↑+ 2H2O (4)3FeO(s) + 2Al(s) Al2O3(s) + 3Fe(s) ?H=-859.7KJ/mol 解析:首先推出题中几种元素,W、Y 的氧化物是导致酸雨的主要物质,在结合原子序数的 大小可知,W 是氮元素,Y 是硫元素,X 的基态原子核外有 7 个原子轨道填充了电子,根据 2 2 6 2 1 基态原子核外电子所遵循的原则,可以写出电子排布式为:1s 2s 2p 3s 3p ,X 为铝元素,Z 能够形成红色的 Z2O 和黑色的 ZO 两种氧化物,推知 Z 为铜元素,两种氧化物分别为 Cu2O 和

CuO。 3、 【09 年江苏】 生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气(主要成分为 CO、CO2、 H2 等)与 H2 混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。 (1)上述反应的催化剂含有 Cu、Zn、Al 等元素。写出基态 Zn 原子的核外电子排布 式 。 (2)根据等电子原理,写出 CO 分子结构式 。 (3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制 Cu(OH)2 的碱性溶液反应生成 Cu2O 沉淀。 ①甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是 ;甲 醛分子中碳原子轨道的杂化类型为 。 ②甲醛分子的空间构型是 ;1mol 甲醛分子中 σ 键的数目为 。 ③在 1 个 Cu2O 晶胞中(结构如图所示) ,所包含的 Cu 原子数目 为 。 3、 【09 年江苏】 (1)

1s2 2s2 2 p6 3s2 3 p6 3d10 4s2或? Ar ?3d10 4s2
sp 2 杂化

(或C ? O) (3)①甲醇分子之间形成氢键 (2) C ? O

②平面三角形 3NA ③4 解析: (1)Zn 的原子序数为 30,注意 3d 轨道写在 4s 轨道的前面. (2)依据等电子原理,可知 CO 与 N2 为等电子体,N2 分子的结构式为:互为等电子体分子的 结构相似,可写出 CO 的结构式. (3)甲醇分子之间形成了分子间氢键,甲醛分子间只是分子间作用力,而没有形成氢键, 2 故甲醇的沸点高;甲醛分子中含有碳氧双键,故碳原子轨道的杂化类型为 sp 杂化;分子的 空间构型为平面型;1mol 甲醛分子中含有 2mol 碳氢δ 键,1mol 碳氧δ 键,故含有δ 键的数 目为 3NA;依据晶胞示意图可以看出 Cu 原子处于晶胞内部,所 包含的 Cu 原子数目为 4. 4、 【09 年福建】Q、R、X、Y、Z 五种元素的原子序数依次递增。已知: n n ①Z 的原子序数为 29, 其余的均为短周期主族元素; 原子价电子 ②Y (外围电子) 排布 ms mp ③R 原子核外 L 层电子数为奇数;④Q、X 原子 p 轨道的电子数分别为 2 和 4。 请回答下列问题: 2+ (1)Z 的核外电子排布式是 。 2+ 2+ (2)在[Z(NH3)4] 离子中,Z 的空间轨道受 NH3 分子提供的 形成配位键。 (3)Q 与 Y 形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是 。 a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙 b.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙 c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙 d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙 (4) Q、R、Y 三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 (用元素符号作答) (5) 的一种氢化物相对分子质量为 26, Q 其中分子中的σ 键与π 键的键数之比为 。 (6)五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于 。 2 2 6 2 6 9 4、 【09 年福建】 (1)1s 2s 2p 3s 3p 3d (2)孤对电子(孤电子对) (3)b (4)Si < C <N (5) 3:2 (6)原子晶体 n n 解析:本题考查物质结构与性质。29 号为 Cu。Y 价电子:ms mp 中 n 只能取 2,又为短周期, 则 Y 可能为 C 或 Si。R 的核外 L 层为数,则可能为 Li、B、N 或 F。Q、X 的 p 轨道为 2 和 4, 则 C(或 Si)和 O(或 S)。因为五种元素原子序数依次递增。故可推出:Q 为 C,R 为 N,X 为 O,Y 为 Si。 10 1 9 (1)Cu 的价电子排布为 3d 4s ,失去两个电子,则为 3d 。

(2)Cu 可以与 NH3 形成配合物,其中 NH3 中 N 提供孤对电子,Cu 提供空轨道,而形成配位 键。 (3)Q、Y 的氢化物分别为 CH4 和 SiH4,由于 C 的非金属性强于 Si,则稳定性 CH4>SiH4。因 为 SiH4 的相对分子质量比 CH4 大,故分子间作用力大,沸点高。 (4)C、N 和 Si 中,C、Si 位于同一主族,则上面的非金属性强,故第一电离能大,而 N 由于具有半充满状态,故第一电离能比相邻元素大,所以 N>C>Si。 (5)C、H 形成的相对分子质量的物质为 C2H2,结构式为 H-C≡C-H,单键是σ 键,叁键中有 两个是σ 键一个π 键,所以σ 键与π 键数之比为 3:2。 (6)电负性最大的非元素是 O,最小的非金属元素是 Si,两者构成的 SiO2,属于原子晶体。 5、 【09 年广东】铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆, 五水硫酸铜可用作杀菌剂。 2+ (1)Cu 位于元素周期表第 I B 族。Cu 的核外电子排布式为___。 (2) 右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图, 可确定该晶胞中阴离子的个数为_________。 (3)胆矾 CuSO4·5H2O 可写成[Cu(H2O4)]SO4 ·H2O,其结构示意图如下:

2+

下列说法正确的是__________(填字母) 。 3 A. 在上述结构示意图中,所有氧原子都采用 sp 杂化. B. 在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键. C. 胆矾是分子晶体,分子间存在氢键. D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去. 2+ (4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4] 配离子。已知 NF3 与 NH3 的空间构 2+ 型都是三角锥形,但 NF3 不易与 Cu 形成配离子,其原因是_______________。 (5)Cu2O 的熔点比 Cu2S 的_________(填“高”或“低”),请解释原因__________。 9 2 2 6 2 6 9 5、 【09 年广东】 (1)[ Ar]3d 或 1s 2s 2p 3s 3p 3d (2)4 个 (3)B、D (4)N、F、H 三种元素的电负性:F>N>H,在 NF3 中,共用电子对偏向 F,偏离 N 原子使得 2+ 氮原子上的孤对电子难于与 Cu 形成配位键。 2- 2- (5)高 。Cu2O 与 Cu2S 相比阳离子相同,阴离子所带的电荷数也相同,但 O 半径比 S 半 径小,所以 Cu2O 的晶格能更大,熔点更高。 解析: (1)Cu(电子排布式为:[Ar]3d 4s )
2+ 10 1

Cu 的过程中,参与反应的电子是最外
9 2 2 6 2 6 9

2+

层的 4s 及 3d 上各一个电子,故 Cu 离子的电子是为:[Ar]3d 或 1s 2s 2p 3s 3p 3d ; (2)从图中可以看出阴离子在晶胞有四类:顶点(8 个) 、棱上(4 个) 、面上(2 个) 、体 心(1 个) ,根据立方体的分摊法,可知该晶胞中有 4 个阴离子; (3)胆矾是由水合铜离子及硫酸根离子构成的,属于离子化合物,C 不正确; (4)N、F、H 三种元素的电负性:F>N>H,所以 NH3 中共用电子对偏向 N,而在 NF3 中,共用 电子对偏向 F,偏离 N 原子; (5)由于氧离子的例子半径小于硫离子的离子半径,所以亚铜离子与氧离子形成的离子键 强于亚铜离子与硫离子形成的离子键,所以 Cu2O 的熔点比 Cu2S 的高。

6、 【09 年海南】 已知 A、B、C、D 和 E 都是元素周期表中前 36 号的元素, 它们的原子序数依次增大。A 与其他 4 种元素既不在同一周期又不在同一 主族。B 和 C 属同一主族,D 和 E 属同一周期,又知 E 是周期表中 1—18 列中的第 7 列元素。D 的原子序数比 E 小 5,D 跟 B 可形成离子化合物其晶 胞结构如右图。 请回答: (1)A 元素的名称是 ; (2)B 的元素符号是 ,C 的元素符号是 , B 与 A 形成的化合物比 C 与 A 形成的化合物沸点高,其原因是 (3)E 属元素周期表中第 周期,第 族的元素,其元素名称是 , 它的+2 价离子的电子排布式为 : (4)从图中可以看出, 跟 B 形成的离子化合物的化学式为 D ; 该离子化合 物 -3 晶体的密度为 ag·cm ,则晶胞的体积是 (只要求列出算式)。 6、 【09 年海南】 (1)氢(2) F Cl 氟化氢分子间存在氢键,氯化氢分子间没有 氢键。 (3)四 VIIB 锰

1s 2 2s 2 2 p6 3s 2 3 p6 3d 5 。

(4)

CaF2

4 ? 78 g ? mol ?1 ag ? cm?3 ? 6.02 ?1023 mol ?1 。

7、 【09 年宁夏】 已知 X、Y 和 Z 三种元素的原子序数之和等于 42。X 元素原子的 4p 轨道上 有 3 个未成对电子, 元素原子的最外层 2p 轨道上有 2 个未成对电子。 跟 Y 可形成化合物 Y X X2Y3,Z 元素可以形成负一价离子。请回答下列问题: (1)X 元素原子基态时的电子排布式为__________,该元素的符号是__________; (2)Y 元素原子的价层电子的轨道表示式为________,该元素的名称是__________; (3)X 与 Z 可形成化合物 XZ3,该化合物的空间构型为____________; (4)已知化合物 X2Y3 在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为 XZ3,产物还有 ZnSO4 和 H2O,该反 应的化学方程式是_________________________________________________; (5)比较 X 的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明 理由____。 7、 【09 年宁夏】 (1)1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p
2 2 6 2 6 10 2 3

As(2)

(3)三角锥

(4)As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O (5)稳定性:NH3>PH3>AsH3 因为键长越短,键 能越大,化合物越稳定 沸点:NH3>AsH3>PH3 NH3 可形成分子间氢键,沸点最高,AsH3 相对分子质量比 PH3 大,分子键作用力大,因而 AsH3 比 PH3 沸点高。 解析: (1)X 元素原子的 4p 轨道上有 3 个未成对电子,可通过写电子排布式得到 X 为 33 号元素 As; (2) Y 元素原子的最外层 2p 轨道上有 2 个未成对电子,同样根据电子排布式得到 Y 为 O;再 根据 X、Y 和 Z 三种元素的原子序数之和等于 42 可得到 Z 为 H.(3)~(5)就不再分析了。 8、 【10 年福建】 (1)中国古代四大发明之一黑火药,它的爆炸反应为

2KNO3+3C+S=A+N2↑+3CO2↑(已配平)
①除 S 外,上列元素的电负性从大到小依次为 。 ②在生成物中,A 的晶体类型为 ,含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为 。 ③已知 CN 与
?

N 2 结构相似,推算 HCN 分子中 ? 键与 ? 键数目之比为



(2)原子序数小于 36 的元素 Q 和 T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序 数 T 比 Q 多 2。T 的基态原子外围电子(价电子)排布为 是 (3) 在 。 , Q 的未成对电子数
2?

CC rl

3

的水溶液中, 一定条件下存在组成为

[CrCln ( H2O)6?n ]x?(n 和 x 均为正整数)

的配离子,将其通过氢离子交换树脂(R-H) ,可发生离子交换反应:

交换出来的 H 经中和滴定,即可求出 x 和 n,确定配离子的组成。将含 0.0015 mol

?

[CrCln ( H2O)6?n ]x? 的溶液,与 R-H 完全交换后,中和生成的 H ? 需浓度为 0.1200 mol·L-1
NaOH 溶液 25.00 ml,该配离子的化学式为 。

8、 【10 年福建】解析: (1)①钾为活泼金属,电负性比较小;在同周期 C, N , O 在同周期, 非金属性逐渐增强,电负性也逐渐增大 ② 极性共价键的分子为

K2 S 是离子化合物,属于离子晶体,产物中含有

CO2 , 其空间构型为直线型, 中新源自轨道杂化类型为 sp; H N 中 ③ C

CN ? 与 N 2 结构相同,含有三个键,一个σ 键和两个 ? 键;另外 C 和 H 之间形成一个σ 键,
所以 HCN 分子中σ 键和 ? 键数目之比为 2:2,即为 1:1. (2)原子序数小于 36 的元素 Q 和 T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,应该都属 于第Ⅷ族元素,原子序数 T 比 Q 多 2,可以确定 T 为 Ni,Q 为 Fe,所以 T 的基态原子外围电
2+ 子(价电子)排布为 3d 4 s , Q 即 Fe 的未成对电子数是 4.

8

2

2?

?1 ? ? (3)中和生成的 H 需要浓度为 0.1200mol mol ?L NaOH 溶液 25.00ml,则可以得出 H

的物质的量为 0.12×25.00×10 =0.0030mol,所以 x=0.0030/0.0015=2; Cr 的化合价为+3
-3

价,x=2 可以得知 n=1,即该配离子的化学式为 答案: (1)① O ? N ? C ? K (2) 3d 4 s
8 2

[CrCl ( H2O)5 ]2? .
③1:1.

②离子晶体

(3)

[CrCl ( H2O)5 ]2?
CaC2 与水反应生成乙炔。


9、 【10 年江苏】乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用 (1) 1mol

2 2 2 CaC2 中 C2 ? 与 O2 ? 互为等电子体, O2 ? 的电子式可表示为 2 O2 ? 中含有的 ? 键数目为



(2)将乙炔通入 为

[Cu( NH3 )2 ]Cl 溶液生成 Cu2C2 红棕色沉淀。 Cu ? 基态核外电子排布式


(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈 型是 (4) 铃形

( H 2C ? CH ? C ? N ) 。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类


;分子中处于同一直线上的原子数目最多为

CaC2 晶体的晶胞结构与 NaCl 晶体的相似(如右图所示) 但 CaC2 晶体中含有的中哑 ,
2 2 CaC2 晶体中 1 个 Ca 2? 周围距离最近的 C2 ? 数目 C2 ? 的存在, 使晶胞沿一个方向拉长。

为 9、 【10 年江苏】 (1)



2NA (2)1s 2s 2p 3s 3p 3d
2+

2

2

6

2

6

10

(3)sp 杂化 sp 杂化

2

3(4)4 键和 的

(1)根据等电子体原理可知,O2 的电子式 键,故 1mol O2 中,含有 2NA 个
2+

,在 1mol 三键含有 2mol 的


+

(2)Cu 为 29 号元素,要注意 3d 轨道写在 4s 轨道的前面同时还有就是它的 3d 结构,Cu 2 2 6 2 6 10 的基本电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p 3d 2 (3)—通过丙烯氰的结构可以知道碳原子的杂化轨道类型为 sp 和 sp 杂化,同一直线上有 3 个原子。 2+ 2(4)依据晶胞示意图可以看出,从晶胞结构图中可以看出,1 个 Ca 周围距离最近的 C2 有 4 个,而不是 6 个,要特别主要题给的信息。 10、 【10 年山东】碳族元素包括:C、Si、 Ge、 Sn、Pb。 (1)碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过 杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠 结合在一起。 (2)CH4 中共用电子对偏向 C,SiH4 中共用电子对偏向 H,则 C、Si、H 的电负性由大到小的顺 序为 。 (3)用价层电子对互斥理论推断 SnBr2 分子中 Sn—Br 的键角 120°(填“>”“<” 或“=”) 。 4+ 2+ (4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb 处于立方晶胞顶点,Ba 处于晶胞中心, 22+ 2O 处于晶胞棱边中心,该化合物化学式为 ,每个 Ba 与 个 O 配位。 2 10、 【10 年山东】解析:(1)石墨的每个碳原子用 sp 杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键 结合, 形成无限的六边形平面网状结构, 每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化 的 2P 轨道,并含有一个未成对电子,这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构。 因碳纳米管结构与石墨类似,可得答案。 (2)共用电子对偏向电负性大的原子,故电负性:C>H >Si。 (3) SnBr2 分子中,Sn 原子的价层电子对数目是(4+2)/2=3,配位原子数为 2,故 Sn 原子 含有故对电子,SnBr2 空间构型为 V 型,键角小于 120°。 (4)每个晶胞含有 Pb :8× 8 =1 个,Ba :1 个,O :12× 4 =3 个,故化学式为:PbBaO3。 Ba 处于晶胞中心,只有 1 个,O 处于晶胞棱边中心,共 12 个,故每个 Ba 与 12 个 O 配位 2 答案:(1) sp 范德华力 (2) C>H >Si (3) <。
2+ 22+ 24+

1

2+

2-

1

11、 【11 年新课标】氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料,以天然硼砂为起始物,经过 一系列反应可以得到 BF3 和 BN,如下图所示:

请回答下列问题: (1)由 B2O3 制备 BF3、BN 的化学方程式依次是_________、__________; (2)基态 B 原子的电子排布式为_________;B 和 N 相比,电负性较大的是_________,BN 中 B 元素的化合价为_________; (3)在 BF3 分子中,F-B-F 的键角是_______,B 原子的杂化轨道类型为_______,BF3 和过量 NaF 作用可生成 NaBF4,BF4 的立体结构为_______; (4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中, 层内 B 原子与 N 原子之间的化学键为________, 层间作用力为________; (5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚 石相当, 晶胞边长为 361.5pm, 立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、 ________个硼原子, 立方氮化硼的密度是_______g·cm (只要求列算式,不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为 NA) 。 11、 【11 年新课标】答案:(1) B2O3+3 CaF2+3H2SO4 B2O3+2NH3
2 1 -3 -

2 BF3↑+3 Ca SO4+3H2O

2BN+3 H2O
2

(2)1s 2s22p ,N,+3 (3)120?,sp ,正四面体

(4)共价键(极性键) ,分子间作用力

(5)4,4, 解析:(1)由图可知 B2O3 与 CaF2 和 H2SO4 反应即生成 BF3,同时还应该产生硫酸钙和水,方


程式为 B2O3+3CaF2+3H2SO4
高温

2BF3↑+3CaSO4+3H2O;B2O3 与氨气在高温下反应即生成 BN,

方程式为 B2O3+2NH3 2BN+3H2O; 2 2 1 (2) 的原子序数是 5, B 所以基态 B 原子的电子排布式为 1s 2s sp ; 和 N 都属于第二周期, B 同周期自左向右电负性逐渐增大,所以 B 和 N 相比,电负性较大的是 N,B 最外层有 3 个电 子,所以化合价是+3 价; (3)依据价层电子对互斥理论可计算出中心原子的孤电子对数=1/2(a-xb)=1/2(3-3×1) 2 =0,所以 BF3 分子为平面正三角形结构,F-B-F 的键角是 120°,杂化轨道类型为 sp ;在 - - BF4 中中心原子的孤电子对数=1/2(a-xb)=1/2(4-4×1)=0, 所以 BF4 的结构为正四面体。 (4)B、N 均属于非金属元素,二者形成的化学键是极性共价键;而层与层之间靠分子间作 用力结合。 (5)描述晶体结构的基本单元叫做晶胞,金刚石晶胞是立方体,其中 8 个顶点有 8 个碳原

子,6 个面各有 6 个碳原子,立方体内部还有 4 个碳原子,如图所示 。所以金 刚石的一个晶胞中含有的碳原子数=8×1/8+6×1/2+4=8,因此立方氮化硼晶胞中应该含有 4 个 N 和 4 个 B 原子。由于立方氮化硼的一个晶胞中含有 4 个 N 和 4 个 B 原子,其质量是

4 ? 25 g 3 6.02 ? 10 23 是,立方体的体积是(361.5cm) ,因此立方氮化硼的密度是

g·cm 。 12、【11 年福建】氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题: (1)基态氮原子的价电子排布式是_________________。 (2)C、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。 (3)肼(N2H4)分子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢 化物。 ①NH3 分子的空间构型是_______;N2H4 分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。 ②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是: -1 N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) △H=-1038.7kJ·mol 若该反应中有 4mol N-H 键断裂,则形成的 π 键有________mol。 ③肼能与硫酸反应生成 N2H6SO4。N2H6SO4 晶体类型与硫酸铵相同,则 N2H6SO4 的晶体内不存在 __________(填标号) a. 离子键 b. 共价键 c. 配位键 d. 范德华力 (4)图 1 表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内 4 个氮原子分别位于正四面体的 4 个 顶点(见图 2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成 4 个氢键予以识别。

-3

下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是_________(填标号)。 + a. CF4 b. CH4 c. NH4 d. H2O 2 3 12、 【11 年福建】 【解析】(1)基态氮原子的价电子排布式是 2s 2p ,学生可能审题时没注 意到是价电子排布式。 (2)C、N、O 三种元素第一电离能从大到小的顺序是 N>O>C 3 (3)①NH3 分子的空间构型是三角锥型,NH3 中氮原子轨道的杂化类型是 sp ,而肼(N2H4)分 子可视为 NH3 分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的,所以 N2H4 分子中氮原子轨道 3 3 的杂化类型是 sp ,这个与 H2O,H2O2 中 O 的杂化类型都是 sp 的道理是一样的。 ②反应中有 4mol N-H 键断裂,即有 1molN2H4 参加反应,生成 1.5molN2,则形成的 π 键有 3mol。 ③N2H6SO4 晶体类型与硫酸铵相同,可见它是离子晶体,晶体内肯定不存在范德华力。 (4)要形成氢键,就要掌握形成氢键的条件:一是要有 H 原子,二是要电负性比较强,半 径比较小的原子比如 F,O,N 等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。符合这样的选项 就是 c 和 d,但题中要求形成 4 个氢键,氢键具有饱和性,这样只有选 c。 13、 【11 年江苏】原子序数小于 36 的 X、Y、Z、W 四种元素,其中 X 是形成化合物种最多的 元素,Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子数的 2 倍,Z 原子基态时 2p 原子轨道上有 3 个未成对的电子,W 的原子序数为 29。 回答下列问题: (1)Y2X2 分子中 Y 原子轨道的杂化类型为 , 1mol Y2X2 含有σ 键的数目为 。 (2)化合物 ZX3 的沸点比化合物 YX4 的高,其主要 原因是 。

(3)元素 Y 的一种氧化物与元素 Z 的一种氧化物互为等电子体,元素 Z 的这种氧化物的分 子式是 。 (4) 元素 W 的一种氯化物晶体的晶胞结构如图 13 所示, 该氯化物的化学式是 , 它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物 HnWCl3,反应的化学方程式为 。 13、 【11 年江苏】 【参考答案】 (1)sp 杂化 3mol 或 3×6.2×10 个 (2)NH3 分子存在氢键 (3)N2O (4)CuCl CuCl+2HCl=H2CuCl3 (或 CuCl+2HCl=H2[CuCl3]) 14、 【11 年安徽】W、X、Y、Z 是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图 所示。已知 W 的一种核素的质量数为 18,中子数为 10;X 和 Ne 原子的核外电子数相差 1;Y 的单质是一种常见的半导体材料;Z 的电负性在同周期主族元素中最大。

(1)X 位于元素周期表中第 周期第 族;W 的基态原子核外有 个 未成对电子。 (2)X 的单质子和 Y 的单质相比,熔点较高的是 (写化学式) 的气态氢化物和溴 ;Z 化氢相比,较稳定的是 (写化学式) 。 (3)Y 与 Z 形成的化合物和足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学方程式 是 。 (4)在 25?C、101 kPa 下,已知 Y 的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每 转移 1mol 电子放热 190.0kJ,该反应的热化学方程式是 。 14、 【11 安徽】 解析:因为 W 的一种核素的质量数为 18,中子数为 10,说明 W 的质子数为 8, 即为氧元素;Y 的单质是一种常见的半导体材料,而在短周期元素中只有元素硅符合,即 Y 是 Si;所以由图像中原子半径的大小顺序可知 X、Y、Z 应该属于第三周期元素,在第三周 期主族元素中电负性最大的 Cl 元素, 所以 Z 是 Cl; 又因为 X 和 Ne 原子的核外电子数相差 1, 且 X 位于第三周期,所以 X 是 Na。 2 2 4 (1)O 的原子电子排布式是 1S 2S 2P ,所以 O 的基态原子核外有 2 个未成对电子; (2)单质钠和硅分别属于金属晶体和原子晶体,故单质硅的熔点高;Cl 的非金属性强于 Br 的,所以 HCl 比 HBr 稳定; (3)Y 与 Z 形成的化合物是 SiCl4,SiCl4 可以和水发生水解反应盐酸和硅酸,反应的化学 方程式是:SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl; (4)Y 的气态化物是 SiH4,燃烧后生成二氧化硅,其中 Si 的化合价由-4 价升高到+4 价, 转移 8 个电子,所以 1mol SiH4 共放出 8×190.0kJ=1520.0KJ 能量,因此反应的热化学方 程式是:SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O △H=-1520.0KJ/mol 答案: (1)三 IA 2 (2)Si HCl (3)SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl (4)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1520.0KJ/mol 15、 【11 年山东】 氧是地壳中含量最多的元素。 (1)氧元素基态原子核外未成对电子数为 个。

(2)H2O 分子内的 O-H 键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为

(3) H 可与 H2O 形成 H3O ,H3O 中 O 原子采用 H-O-H 键角大,原因为 。

+

+

+

杂化。H3O 中 H-O-H 键角比 H2O 中

+

(4)CaO 与 NaCl 的晶胞同为面心立方结构,已知 CaO 晶体密度为 ag·cm ,
3

-3

N A 表示阿伏加

德罗常数,则 CaO 晶胞体积为 cm 。 2 2 4 15、 【11 年山东】解析: (1)氧元素核外有 8 个电子,其基态原子核外电子排布为 1S 2S 2P , 所以氧元素基态原子核外未成对电子数为 2 个; (2)O-H 键属于共价键,键能最大;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴, 但氢键要强于分子间的范德华力, 所以它们从强到弱的顺序依次为 O-H 键、 氢键、 范德华力; 氢键不仅存在于分子之间,有时也存在于分子内。邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键,而在分 子之间不存在氢键;对羟基苯甲醛正好相反,只能在分子间形成氢键,而在分子内不能形成 氢键,分子间氢键强于分子内氢键,所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高。 + (3)依据价层电子对互斥理论知 H3O 中 O 上的孤对电子对数=1/2(5-3×1)=1,由于中 + + 3 心 O 的价层电子对数共有 3+1=4 对,所以 H3O 为四面体,因此 H3O 中 O 原子采用的是 sp 杂 化;同理可以计算出 H2O 中 O 原子上的孤对电子对数=1/2(6-2×1)=2,因此排斥力较 大,水中 H-O-H 键角较小。

(4)氯化钠的晶胞如图所示

,因此钙晶胞中含有的氯离子个数为 8

×1/8+6×1/3=4,同样也可以计算出钠离子个数为 4。由于 CaO 与 NaCl 的晶胞同为面心立 方结构,所以 CaO 晶胞中也含有 4 个钙离子和 4 个氧离子,因此 CaO 晶胞体积为

4 ? 56 224 ? N A ? a aN A 。
答案: (1)2 (2)O-H 键、氢键、范德华力;邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,而对羟基苯甲醛形成分子 间氢键,分子间氢键是分子间作用力增大; 3 + (3)sp ;H2O 中 O 原子有 2 对孤对电子,H3O 只有 1 对孤对电子,排斥力较小;

(4) 16、 【11 年海南】下列分子中,属于非极性的是( ) A.SO2 B.BeCl2 C.BBr3 D.COCl2 16、 【11 年海南】[答案]BC 命题立意:考查价层电子对互斥理论(VSEPR)对分子结构分析或识记 解析:根据价层电子对互斥理论(VSEPR)可得四种分子的结构如下:

【思维拓展】进入新课标高考以来,关于价层电子对互斥理论的运用成了重要的常考点,每 年都会考到,是高考复习必备知识与能力点。 17、 【11 年海南】 铜是重要金属,Cu 的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如 CuSO4 溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题: (1)CuSO4 可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为___________; (2)CuSO4 粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是_______; 2(3)SO4 的立体构型是________,其中 S 原子的杂化轨道类型是_______; (4) 元素金 (Au) 处于周期表中的第六周期, Cu 同族, 原子最外层电子排布式为______; 与 Au 一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中 Cu 原子处于面心,Au 原子处于顶点位 置,则该合金中 Cu 原子与 Au 原子数量之比为___;该晶体中,原子之间的作用力是____; (5)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由 Cu 原子与 Au 原子构成的四面体空隙中。 若将 Cu 原子与 Au 原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构为 CaF2 的结构相似,该晶体储 氢后的化学式应为__________。


17、 【11 年海南】[答案](1)Cu+2 H2SO4(浓)

CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;

(2)白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的 CuSO4·5 H2O,显示水合铜离子特征蓝色; 3 1 (3)正四面体,sp ; (4)6s ; (5)3:1; (4)金属键; (5)H8AuCu3 命题立意:物质结构与性质的综合考查。包含有铜元素相关的性质考查、硫酸根空间结构考 查、杂化轨道考查、原子结构考查、晶体结构及计算考查。 解析:本题各小题内容考查点相互的联系不大,仍属于“拼盘”式题。 (3)硫酸根中心原子 的价层电子对为:孤对电子数 6-2×4+2=0,成键电子对数 4,所以为正四面体结构,中心原 3 子为 sp 杂化; (4)Au 电子排布或类比 Cu,只是电子层多两层,由于是面心立方,晶胞内 N

1 1 (Cu)=6× 2 =3,N(Au)=8× 8 =1; (5)CaF2 结构如下图所示,所以氢原子在晶胞内有 4
个,可得储氢后的化学式为 H8AuCu3

18、 【12 年海南】下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是( ) A.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳。 B.四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型。 C.二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物。 D.锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质。 18、 【12 年海南】 【答案】BD 【解析】锗是金属而碳是非金属元素,第一电离能要低于碳,故 A 错;C 和 Ge 都是第ⅣA

族元素,四氯化锗与四氯化碳都是分子晶体,其分子构型相同,故 B 正确;锗是金属,金属 的氧化物不可能为气体化合物, C 错; 故 锗和碳是同主族元素, 晶体结构具有一定的相似性, 故 D 正确。 19、 【12 年江苏】一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中 的一氧化碳和甲醛(HCHO)。 (1)向一定物质的量浓度的 Cu(NO3)2 和 Mn(NO3)2 溶液中加入 Na2CO3 溶液,所得沉淀经高温灼 烧,可制得 CuMn2O4。 2+ ①Mn 基态的电子排布式可表示为 。 - ②NO3 的空间构型 (用文字描述)。 (2)在铜锰氧化物的催化下,CO 被氧化成 CO2,HCHO 被氧化成 CO2 和 H2O。 ①根据等电子原理,CO 分子的结构式为 。 ②H2O 分子中 O 原子轨道的杂化类型为 。 ③1molCO2 中含有的 σ 键数目为 。 2- 2- (3)向 CuSO4 溶液中加入过量 NaOH 溶液可生成[Cu(OH)4] 。不考虑空间构型,[Cu(OH)4] 的 结构可用示意图表示为 。 19、 【12 年江苏】 【参考答案】 2 2 6 2 6 5 5 (1)①1s 2s 2p 3s 3p 3d (或[Ar]3d ) ②平面三角形 3 23 (2)①C≡O ②sp ③2×6.02×10 个(或 2mol)

(3) 【解析】本题科学研究铜锰氧化物作背景,考查学生对电子排布、原子轨道杂化类型与空间 2- 构型、等电子体原理、[Cu(OH)4] 结构等《选修三》基础知识的掌握和应用能力。本题基础 性较强,重点特出。 20、 【12 年海南】铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、 国防等领域。回答下列问题: (1)铜原子基态电子排布式为 ; (2)用晶体的 x 射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。 对金属铜的测定得到以下结果: 晶胞 -3 为面心立方最密堆积,边长为 361pm。又知铜的密度为 9.00g·cm ,则镉晶胞的体积是 3 cm 、 晶胞的质量是 g, 阿伏加德罗常数为 (列式计算, 己知 Ar(Cu)=63.6); (3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其 阴离子均为无限长链结构(如下图),a 位置上 Cl 原子的杂化轨道类型为 。已知其中 一种化合物的化学式为 KCuCl3,另一种的化学式为 ;

(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应, 但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反 应,其原因是 ,反应的化学方应程式为 。 2 2 6 2 6 10 1 20、 【12 年海南】 (1)1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s (2)4.7×10 cm
-23 3

4.23×10 g

-22

Ar(Cu)=63.6g/mol=

4.23×10 g ×NA,得 4

-22

NA=6.01×1023mol-1。
(3)sp K2CuCl3 (4)过氧化氢为氧化剂,氨与 Cu 形成配离子,两者相互促进使反应进行; 2+ — Cu+H2O2+4NH3=Cu(NH3)4 +2OH 2 2 6 2 6 10 1 【解析】 (1)铜是 29 号元素,其基态原子的电子排布式为:1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 。 -10 (2)铜的晶胞为面心立方最密堆积,一个晶胞能分摊到 4 个 Cu 原子;1pm=10 cm,故一个晶 -10 3 -23 3 胞的体积为(361×10 cm) =4.7×10 cm ;一个晶胞的质量为 4.23×10 g 4.7×10 cm ×9.00g·cm =4.23×10 g;由 Ar(Cu)=63.6g/mol= ×NA,得 4
-23 3 -3 -22 -22 3

NA=6.01×1023mol-1。
(3) KCuCl3 中 Cu 元素的化合价为+2, 则另一种无限长链结构中的 Cu 元素的化合价为+1, 3 CuCl 原子团的化合价为-2,故其化学式为 K2CuCl3。 (4)“金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液 2+ 反应”,这是两种物质共同作用的结果:过氧化氢具有强氧化性,而氨水能与 Cu 形成配合 物。 21、 【12 年安徽】 X、Y、Z、W 是元素周期表前四周期中常见的元素,其相关信息如下表: 元素 相关信息
元素 相关信息 X Y A W X 的基态原子 L 层电子数是 K 层电子数的 2 倍 Y 的基态原子最外层电子排布式为:nsnnpn+2 Z 存在质量数为 23,中字数为 12 的核素 W 有多种化合价,其白色氢氧化合物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色

(1)W 位于元素周期表第________周期第_______族,其基态原子最外层有________个电子。 (2)X 的电负性比 Y 的______(填“大”或“小”);X 和 Y 的气态氢化物中,较稳定的是_____ (写化学式) 。 (3)写出 Z2Y2 与 XY2 反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:________________. (4)在X的原子和氢原子形成的多分子中,有些分子的核磁共振氢谱显示两种氢,写出其中 一种分子的名称:_____________。氢元素,X、Y 的原子也可共同形成多种分子和莫钟常见 无阴离子,写出其中一种分子与该无阴离子反应的离子方程式:________________。 21、 【12 年安徽】 【参考答案】⑴4 Ⅷ 2 ⑵小 H2O ⑶
失 2e


2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑
得 2e


[


⑷丙烷 (或丙炔或 2-甲基丙烯或 1,2,4,5-四甲基苯等) CH3COOH+HCO-3===CH3COO +H2O +CO2↑ 【解析】本题为元素推断题,主要考查原子结构、元素周期表、元素周期律知识,同时考查 氧化还原反应及离子方程式的书写, 旨在考查考生对物质组成、 结构、 性质的综合应用能力。 由题中信息可推知 X、Y、Z、W 分别为 C、O、Na、Fe 四种元素。⑴Fe 位于周期表第 4 周期 6 2 第Ⅷ族元素,其基态原子价电子排布式为 3d 4s ,最外层有 2 个电子。⑵X(C)、Y(O)位于同 一周期, 自左向右电负性增大, X 的电负小比 Y 的小, 故 非金属性越强, 气态氢化物越稳定, 故较稳定的为 H2O。⑶Na2O2 与 CO2 反应的化学方程式为 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,在标电 子转移的方向和数目时,应注意 Na2O2 中氧元素化合价一部分升高,一部分降低。⑷本小题

为发散型试题,答案不唯一。烃分子中含有两种氢原子的烃较多,如丙烷(CH3CH2CH3) 、丙 炔(CH3C≡CH)等,由 C、H、O 三种元素形成的分子很多,但形成的无机阴离子只有 HCO-3, 因此能与 HCO-3 反应的分子必须为羧酸,如 CH3COOH 等。 22、 【12 年福建】 (1)元素的第一电离能:Al Si(填“>”或:“<”) 2+ (2)基态 Mn 的核外电子排布式为 。 (3)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如右图所示,呈现这种变化关系 的原因是 。

(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子 X (含 B、O、H 三种元素)的球棍模型如右下 图所示:

m—

①在 X 中,硼原子轨道的杂化类型有 ;配位键存在于 原子之间(填原 子的数字标号) ;m= (填数字) 。 + m— ②硼砂晶体由 Na 、X 和 H2O 构成,它们之间存在的作用力有 (填序号) 。 A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.范德华力 E.氢键 22、 【12 年福建】解析: (1)同周期从左到右第一电离能逐渐增大趋势,ⅡA 和ⅤA 族则反 常。所以铝的第一电离能小硅,一般题目是比较镁铝的电离能,这样设问可见出题求异。 2+ 5 (2)基态 Mn 的核外电子排布式为[Ar]3d (3)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。 2 (4)①1,3,5,6 代表氧原子,2,4 代表 B 原子,2 号 B 形成 3 个键,则 B 原子为 SP 杂化, 4 3 号 B 形成 4 个键,则 B 原子为 SP 杂化; B 一般是形成 3 个键,4 号 B 形成 4 个键,其中 1 个键很可能就是配位键,配位键存在 4 号与 5 号之间。 m— m— 观察模型,可知 X 是(H4B4O9) ,依据化合价 H 为+1,B 为+3,O 为—2,可得 m=2, 这问有一定难度,思维能力,空间能力要求比较高。 m②钠离子与 X 形成离子键,结晶水分子间存在氢键和范德华力。学生没仔细读题,题目是问 m钠离子、X 、水分子之间的作用力,而不是硼砂晶体中的作用力,可能会多选 B。 23、 【12 年山东】金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。 (1)下列关于金属及金属键的说法正确的是_。 a.金属键具有方向性与饱和性。 b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用。 c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子。 d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光。

m—

(2) Ni 是元素周期表中第 28 号元素,第二周期基态原子未成对电子数与 Ni 相同且电负性 最小的元素是 。CO 与 N2 结构相似,CO 分子内σ 键与π 键个数之比为 。 (3)过渡金属配合物 Ni(CO)n 的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为 18,则 n= 。 (4)甲醛(H2C=O)在 Ni 催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH )。 甲醇分子内 C 原子的杂化方式为 , 甲醇分子内的 O-C-H 键角 (填“大于” “等于”或“小于” )甲醛分子内的 O-C-H 键角。 23、 【12 年山东】 【解析】(1)金属键没有方向性和饱和性,a 错;金属键是金属阳离子和自 由电子间的相互作用,b 对;金属导电是因为在外加电场作用下发生定向移动,c 错;金属 具有光泽是因为自由电子能够吸收并放出可见光,d 错。(2)Ni 的外围电子排布为 3d84s1, 3d 能级上有 2 个未成对电子。第二周期中未成对电子数为 2 的元素有 C、O,其中 C 的电负性 小。(3)CO 中 C 和 O 为叁键,含有 1 个σ 键、2 个π 键。(4)甲醇分子内 C 的成键电子对为 4, 3 无孤电子对,杂化类型为 sp ,甲醇分子内 O?C?H 键角比甲醛分子内 O?C?H 键角大。 3 答案: (1)b (2)C (3)4 1:2 (4)sp > 24、 【12 年新课程】ⅥA 族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化 态,含ⅥA 族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题: (1)S 单质的常见形式为 S8,其环状结构如下图所示,S 原子采用的轨道杂化方式是 ; (2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要 的最低能量,O、S、Se 原子的第一电离能由大到小的顺序 为 ; (3)Se 的原子序数为 ,其核外 M 层电子的排布式 为 ; (4)H2Se 的酸性比 H2S (填 “强”“弱” 气态 SeO3 分子的立体构型为 或 )。 , 2SO3 离子的立体构型为 ; -3 -8 (5) H2SeO3 的 K1 和 K2 分别为 2.7×10 和 2.5×10 ,H2SeO4 第一步几乎完全电离,K2 为 1.2 -2 ×10 ,请根据结构与性质的关系解释: ①H2SeO3 和 H2SeO4 第一步电离程度大于第二步电离的原因: 。 ②H2SeO4 比 H2SeO3 酸性强的原因: 。 (6)ZnS 在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方 ZnS 晶体结构如下图所示,其晶胞边长为 540.0pm,其密度为 22+ (列式并计算),a 位置 S 离子与 b 位置 Zn 离子之间的距离为 pm(列式表示)。 3 2 6 10 24、 【12 年新课程】 (1) sp ; (2) O>S>Se; (3) 34, 3s 3p 3d (4) 强。 平面三角型, 三角锥形; (5) ①第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离 子; ②H2SeO3 和 H2SeO4 可表示成(HO)2SeO 和(HO)2SeO2。H2SeO3 中的 Se 为+4 价,而 H2SeO4 中的 Se + 为+6 价,正电性更高,导致 Se-O-H 中 O 的电子更向 Se 偏移,越易电离出 H 。

(6)


3

【解析】(1)因为 S8 为环状立体结构,所以为 SP ; : 2+ (6)第一问我们常碰到,后面一问要注意四个 Zn 在体内的四个小立方体的中心,不在同一 平面上,过 b 向上面作垂线,构成直角三角形,两边分别为√2/4a 1/4a,即可求出斜边为 √3/4a(a 为晶胞边长)。 25、 【13 年山东】卤族元素包括 F、Cl、Br 等。

(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是________。

(2)利用“卤化硼法”可合成含 B 和 N 两种元素的功能陶瓷, 0 为其晶胞结构示意图, 图 则 每个晶胞中含有 B 原子的个数为________,该功能陶瓷的化学式为________。

(3)BCl3 和 NCl3 中心原子的杂化方式分别为________和________。第一电离能介于 B、N 之 间的第二周期元素有________种。 (4)若 BCl3 与 XYn 通过 B 原子与 X 原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤对 电子的原子是________。 2 3 25、 【13 年山东】(1)A (2)2 BN (3)sp sp 3 (4)X [解析] (1)卤族元素随核电荷数的增大,元素的非金属性依次减弱,则电负性逐渐变小;F 无最高正价,Cl、Br 的最高正价为+7;因 HF 分子间存在氢键,故沸点反常高,即沸点 HF >HCl;卤族元素单质结构相似,F2、Cl2、Br2 的相对分子质量依次增大,则分子间作用力依 1 次增大,熔点依次升高。(2)利用“均摊法”可知每个晶胞中含有 B 原子的个数为 4× +1 4 1 =2,同理可知含有 N 的个数为 8× +1=2,因此该功能陶瓷的化学式为 BN。(3)在 BCl3 与 8 NCl3 的中心原子的价层电子对数分别为 3、 因此二者中心原子的杂化方式分别为 sp 、 ; 4, sp 因 N 的最外层轨道电子数处于半充满的稳定状态, 因此 N 的第一电离能反常大于 O, 的价 Be 层电子排布处于全满的稳定结构,其第一电离能大于 B,因此第一电离能介于在 B、N 间的 第二周期元素有 Be、C、O 三种元素。(4)在 BCl3 中,B 具有空轨道,可接受孤对电子形成配 位键,因此 B 与 X 形成配位键时 X 提供孤对电子。 26、 【13 年上海】金属铝质轻且有良好的防腐蚀性,在国防工业中有非常重要的作用。完成 下列填空: (1) .铝原子核外电子云有 种不同的伸展方向, 有 种不同运动状态的电子。 (2).镓(Ga)与铝同族。写出镓的氯化物和氨水反应的化学方程式。 (3)硅与铝同周期。SiO2 是硅酸盐玻璃(Na2CaSi6O14)的主要成分,Na2CaSi6O14 也可写成 Na2O· CaO· 6SiO2。 盛放 NaOH 溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸盐而无法打开, 发生反应的化学方程式 。 长石是铝硅盐酸,不同类长石其氧原子的物质的量分数相同。由钠长石化学式 NaAlSi3O8 可
2 3

推知钙长石的化学式为 (4).用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如:

? 2Al+4BaO ??? 3Ba↑+BaO·Al2O3
高温

常温下 Al 的金属性比 Ba 的金属性 制取 Ba 的主要原因是 。 a.高温时 Al 的活泼性大于 Ba 。 c.高温时 BaO·Al2O3 比 Al2O3 稳定。 26、 【13 年上海】 (1)4,13。 (2) (3).

(选填“强” “弱”。利用上述方法可 ) b.高温有利于 BaO 分解。 d.Ba 的沸点比 Al 的低。

GaCl3 ? 3NH3 ?H2O ? 3NH4Cl ? Ga(OH )3 ? 。

SiO2 ? 2NaOH ? Na2 SiO3 ? H2O , CaAl2 Si2O8 . (4).弱,d

【解析】23.铝原子核外电子云有 s、p,分别有 1、3 种伸展方向,其核外有 13 个电子,则 有 13 种不同运动状态;24.类似氯化铝与氢氧化钠溶液反应;25.根据不同类长石其氧原子 的物质的量分数相同,结合化合价代数和是 0 可写出钙长石的化学式;26.该反应是利用 Ba 的沸点比 Al 的低,以气体逸出,使平衡右移。 27、 【13 年浙江】请回答下列问题: (1)N、Al、Si、Zn 四种元素中,有一种元素的电离能数据如下: 电离能

I1
-1

I2
1817

I3
2745

I4
11578

?? ??

In/kJ·mol

578

则该元素是________(填写元素符号)。 (2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是__________________________________。 Ge 的最高价氯化物分子式是________。该元素可能的性质或应用有________。 A.是一种活泼的金属元素 B.其电负性大于硫 C.其单质可作为半导体材料 D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点

(3)关于化合物

,下列叙述正确的有________。 B.分子中既有极性键又有非极性键 D.该分子在水中的溶解度大于 2?丁烯

A.分子间可形成氢键 C.分子中有 7 个 σ 键和 1 个 π 键

(4)NaF 的熔点________

BF4 的熔点(填“>”“=”或“<”), 其原因



是_______。 2 2 6 2 6 10 2 2 27、 【13 年浙江】[答案] (1)Al (2)1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p GeCl4 C、D (3)B、D (4)> 两者均为离子化合物,且阴阳离子电荷数均为 1,但后者的离子半径较大,离子键较 弱,因此其熔点较低 [解析] (1)从电离能数据来看,在 I3 和 I4 之间产生脱级,所以判断该元素的最外层有三个 电子,则应为铝。(2)Ge 为 32 号元素,其第三层为全满,第四层的电子数为 32-2-8-18 2 2 =4,则价电子数为 4s 4p 。价电子数为 4,则为第ⅣA 族元素,其最高价为+4 价,氯化物 为 GeCl4。Ge 位于第ⅣA 族,其金属性不强,A 项错误; Ge 为金属,S 为非金属,而非金属 性的电负性比金属大,B 项错误; Ge 位于金属和非金属的分界线处,是半导体材料,C 项 正确; GeCl4 与 GeBr4 均为分子晶体,但后者的相对分子质量大,故沸点高,D 项正确。(3)

醛基不可以形成氢键,A 项错误;碳碳之间为非极性键,而碳氧、碳氢之间为极性键,B 项

正确;

分子中,单键均为 σ 键,双键 1 个为 σ 键,1 个为 π 键,所以分

子中含有 9 个 σ 键,3 个 π 键,C 项错误;醛基比甲基易溶于水,故该分子中的两个醛基 若换成甲基,则溶解度会减小,D 项正确。(4)离子晶体的熔点通过晶格能比较,晶格能与 两个因素有关,一是半径,半径越小,晶格能越大;二是电荷,离子所带电荷数越高,晶格 能越大。而晶格能大,熔点高。两种物质所带电荷相同,但是后者的半径大,故晶格能小, 所以熔点低。 28、 【13 年新课标Ⅱ】前四周期原子序数依次增大的元素 A、B、C、D 中,A 和 B 的价电子层 - + 中未成对电子均只有 1 个,并且 A 和 B 的电子数相差为 8;与 B 位于同一周期的 C 和 D,它 们价电子层中的未成对电子数分别为 4 和 2,且原子序数相差为 2。 回答下列问题: 2+ (1)D 的价层电子排布图为________。 (2)四种元素中第一电离能最小的是________,电负性最大的是________。(填元素符号) (3)A、B 和 D 三种元素组成的一个化合物的晶胞如下图所示。

①该化合物的化学式为_____;D 的配位数为______________________; -3 ②列式计算该晶体的密度________g·cm 。 - + 3+ (4)A 、B 和 C 三种离子组成的化合物 B3CA6,其中化学键的类型有________;该化合物中 存在一个复杂离子,该离子的化学式为________,配位体是________。 28、 【13 年新课标Ⅱ】(1) 39×4+59×2+19×8 ② 23 2 -30=3.4 6.02×10 ×400 ×1308×10 ( 2)K F (3)①K2NiF4 6
3-

(4)离子键、配位键 [FeF6]


F




[解析] 结合“A 和 B 的价电子层中未成对电子均只有 1 个,并且 A 与 B 电子数相差 8”, 可知 A 位于 n 周期第ⅦA 族、B 位于 n+2 周期第ⅠA 族,它们均为前四周期元素,那么 A 为 F,B 为 K,再结合“与 B 位于同一周期的 C 和 D,它们电子层中的未成对电子数分别为 4 和 2+ 2,且原子序数相差 2”,可知 C 为 Fe(26 号)、D 为 Ni(28 号)。(1)Ni 即是失去 4s 上的 2 个电子,价层电子排布式为 3d ,排布图为
8

。(2)结合元素性质,第一电离

1 1 能最小的是 K,电负性最强的是 F。(3)①据均摊法,F 的个数为 16× +4× +2=8,K 的 4 2 1 1 个数为 8× +2=4, 的个数为 8× +1=2, Ni 该晶体的化学式为 K2NiF4; 的配位数是 6(三 Ni 4 8 213×2 维坐标分别有 2 个)。②结合①知,该晶胞有 2 个 K2NiF4,其质量为 ,该晶胞的体积

NA

为 1308×10 ×400×10 ×400×10 cm , 即可计算密度。 (4)K3FeF6 是配合物, 内界[(FeF6) 3+ - ]以配位键连接,内界与外界以离子键连接;内界的配体是 F 。 29、 【13 年新课标Ⅰ】硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。回答下列问题。 (1)基态 Si 原子中,电子占据的最高能层符号为________________, 该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。 (2)硅主要以硅酸盐、________等化合物的形式存在于地壳中。 (3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以________相结合,其晶胞 中共有 8 个原子,其中在面心位置贡献________个原子。 (4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。 工业上采用 Mg2Si 和 NH4Cl 在液氨介质中反 应制得 SiH4,该反应的化学方程式为____________。 (5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实: 化学键 键能/(kJ·mol )
-1

-10

-10

-10

3

C—C 356

C—H 413

C—O 336

Si—Si 226

Si—H 318

Si—O 452

① 硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是 ___。 ②SiH4 的稳定性小于 CH4,更易生成氧化物,原因是_______。 4- (6)在硅酸盐中,SiO4 四面体[如图 0(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨 架网状四大类结构型式。 图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根, 其中 Si 原子的杂化形式 为________,Si 与 O 的原子数之比为________,化学式为________。

29、 【13 年新课标Ⅰ】 (1)M 9 4 (2)二氧化硅 (3)共价键 3 (4)Mg2Si+4NH4Cl===SiH4+4NH3+2MgCl2 (5)①C—C 键和 C—H 键较强,所形成的烷烃稳定。而硅烷中 Si—Si 键和 Si—H 键的键能较 低,易断裂,导致长链硅烷难以生成 ②C—H 键的键能大于 C—O 键,C—H 键比 C—O 键稳 定。 Si—H 键的键能却远小于 Si—O 键, 而 所以 Si—H 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的 Si—O 键 3 2n- 2- (6)sp 1∶3 [SiO3]n (或 SiO3 ) 2 2 6 2 2 [解析] (1)基态硅原子的电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p ,最高能层为 M 层,M 层有 3s、3p、 2 2 3d 三个能级依次有 1、3、5 个轨道,共有 9 个轨道;M 层电子排布为 3s 3p ,电子数为 4。 (2)硅在地壳中主要以二氧化硅及硅酸盐形式存在。 1 (3)原子晶体仅存在共价键,面心原子数为 6× 。 2 (6)Si 与 O 形成硅氧四面体结构,故 Si 原子为 sp 杂化,观察(b)图,长链中的重复单元为 1 硅氧四面体,其中氧原子数为 2+2× ,硅原子数为 1,硅、氧原子个数比 1∶3,化学式为 2 SiO3 。
2- 3

30、 【13 年江苏】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 的原子最外层电子数是其内层 的 3 倍。 (1)X 与 Y 所形成化合物晶体的晶胞如下图所示。

①在 1 个晶胞中,X 离子的数目为__________。 ②该化合物的化学式为__________。 (2)在 Y 的氢化物(H2Y)分子中,Y 原子轨道的杂化类型是____________。 (3)Z 的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于 H2Y,其原因是______。 2- (4)Y 与 Z 可形成 YZ4 。 2- ①YZ4 的空间构型为______________________________(用文字描述)。 2- ②写出一种与 YZ4 互为等电子体的分子的化学式:____________。 (5)X 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 __。 3 30、 【13 年江苏】 (1)①4 ②ZnS (2)sp (3)水分子与乙醇分子之间形成氢键 (4)①正四面体 ②CCl4 或 SiCl4 等 23 (5)16 mol 或 16×6.02×10 个 . 31、 【13 年福建】 (1)依据第 2 周期元素第一电离能的变化规律,参照下图 B、F 元素的位 置,用小黑点标出 C、N、O 三种元素的相对位置。

(2)NF3 可由 NH3 和 F2 在 Cu 催化剂存在下反应直接得到:

2NH3 ? 3F2

Cu

NF3 ? 3NH4 F

①上述化学方程式中的 5 种物质所属的晶体类型有_________(填序号) 。 a.离子晶体 b.分子晶体 c.原子晶体 d.金属晶体 ②基态铜原子的核外电子排布式为________。 (3)BF3 与一定量水形成(H2O)2·BF3 晶体 Q,Q 在一定条件下可转化为 R:

①晶体 Q 中各种微粒间的作用力不涉及___________(填序号) 。 a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.金属键 e.氢键 f.范德华力

②R 中阳离子的空间构型为_______,阴离子的中心原子轨道采用_______杂化。 (4)已知苯酚( )具有弱酸性,其 Ka=1.1 ×10 ;水杨酸第一级电离形成的离
-10

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__________。 )

31、 【13 年福建】(1) (2)①a、b、d ②1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或[Ar]3d 4s 3 (3)①a、d ②三角锥形 sp - + (4)< COO OH 中形成分子内氢键,使其更难电离出 H [解析] (1)第 2 周期的 B、C、N、O、F 的原子序数分别是 5、6、7、8、9,从左到右,同周 期主族元素的第一电离能总体上逐渐增大,但是有些元素(如 Be、Mg、N、P 等)的原子核外 电子的轨道达到了全充满或半充满的稳定构型,则第一电离能:B<C<O<N<F;(2)①NF3、NH3、 F2 属于分子晶体,熔沸点较低,通常是气体;Cu 属于金属晶体,能导电、具有延展性和金 属光泽; 4F 属于离子晶体, NH 由阴阳离子构成, abd 均正确; 故 ②由核外电子排布规律可得, 2 2 6 2 6 10 1 10 1 基态铜原子的核外电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或[Ar]3d 4s ; (3)①晶体 Q 由分子构 成, 因为氧原子具有孤对电子, 硼原子具有空轨道, 氧元素的电负性较大, Q 中含有 O—H、 则 B—F、O→B、O—H?O,即含有共价键、配位键、氢键、范德华力,不涉及离子键、金属键, 故 a、d 均正确;②观察 R 的结构可知其中阳离子为水合氢离子,其 VSEPR 模型为正四面体, + + 但是 H3O 的中心氧原子上有 1 对孤对电子,因此 H3O 的空间构型为三角锥形;阴离子中心 3 硼原子周围形成 3 个 B—F 共价键、1 个 O→B 配位键,因此硼原子轨道采用 sp 杂化;(4) - - 氧的电负性较大,则 COO OH 中形成分子内氢键,即 O—H?O(或—COO 中双键氧与羟基氢之 + 间存在氢键),其大小介于化学键和范德华力之间,使其更难电离出 H ,则水杨酸第二步电 离常数小于苯酚的电离常数。 32、 【13 年海南】下列化合物中,含有非极性共价键的离子化合物是( ) A.CaC2 B.N2H4 C.Na2S2 D.NH4NO3 32、 【13 年海南】[答案]AC 33、 【13 年海南】图 A 所示的转化关系中(具体反应条件略) ,a、b、c 和 d 分别为四种短周 期元素的常见单质,其余均为它们的化合物,i 的溶液为常见的酸,a 的一种同素异形体的 晶胞如图 B 所示。
2 2 6 2 6 10 1 10 1

回答下列问题:

(1)图 B 对应的物质名称是 ,其晶胞中的原子数为 ,晶体类型 为 。 (2)d 中元素的原子核外电子排布式为 。 (3)图 A 中由二种元素组成的物质中,沸点最高的是 ,原因是 ,该物质的 分子构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。 (4)图 A 中的双原子分子中,极性最大的分子是 。 (5) 的分子式为 k , 中心原子的杂化轨道类型为 , 属于 分 子(填“极性”或“非极性”。 ) 2 2 6 2 5 33、 【13 年海南】 (1)金刚石 8 原子晶体 (2)1s 2s 2p 3s 3p 3 2 (3)H2O 分子间形成氢键 V 形(或角形)sp (4)HCl (5)COCl2 sp 极性 [解析]: (1)每个原子周围有 4 个键,判断为金刚石。 (2)a 为 C,则 b 为 H2、c 为 O2,因 i 是常见的酸,只由 b、d 形成可判断为盐酸,则 d 为 Cl2。 (3)除 a、b、c、d 外,f 为 CO,g 为 CO2,i 为 HCl,而 k 与水反应生成 CO2 与盐酸,该反应没在教材中出现过,且由 f、d 反 应得到,应含 C、O、Cl 三种元素,只能判断为 COCl2(在历届高考中有出现过) 。所有两元 素形成的物质中,只有水是液态,其它都是气体。 (4)所有双原子分子中,只有 H、Cl 电负 2 性差值最大,因而极性最大。 (5)COCl2 中羰基的平面结构显示其为 sp 杂化。


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