(新課標(biāo))高考化學(xué)第二部分高考大題突破題型五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)專題強化訓(xùn)練

1、題型五物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)專題強化訓(xùn)練1 .(經(jīng)典題)I A、VIIA族元素及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)鈉原子的核外電子排布式為 ; I A族元素的基態(tài) 原子的價電子的電子云輪廓圖的形狀為 。(2)與HF卡互為等電子體的分子是 (填一種即可)。從分子中原子軌道的重疊 方式是(填字母)。A. s-sB. s-pC. p-p(3)OF2和QF都是氧元素的氟化物，其中，OE分子中氧原子的雜化類型是 ;氯的某含氧酸的分子式為HC1O,其對應(yīng)的含氧酸根離子的立體構(gòu)型是三角錐形，則x =(4)堿金屬單質(zhì)的熔點隨原子序數(shù)增大而降低，原因是 而鹵素單質(zhì)的熔、沸點隨原子序數(shù)增大

2、而升高，原因是 。(5)金屬鈉、鉀的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中金屬原子的堆積模式為 。(6)氯化鈉的晶胞結(jié)構(gòu)如圖 2所示(白球代表Cl ,黑球代表Na+),圖3是氯化鈉的晶胞截面圖。已知 N代表阿伏加德羅常數(shù)的值，氯化鈉晶體的密度為d g - cm 3o氯化鈉晶胞中 C廠的配位數(shù)為 。Na+半徑為 pm(只列出計算式即可)。解析：(1)基態(tài)鈉原子的電子排布式為1s22sp"s1或Ne3s L I A族元素的價電子排布式為ns1, s軌道的電子云輪廓圖的形狀為球形。(2)與HF卡互為等電子體的分子有 Hb。H2S、HSe、HTe。基態(tài)氫原子只在 1s軌道上有電子，H2分子中的兩個氫原子成

3、鍵時，兩個 s軌道“頭碰頭”重疊，故選 A(3)OF 2中氧原子的價層電子對數(shù)為4,氧原子的雜化類型是 sp3。氯的含氧酸根離子中，ClO3的立體構(gòu)型為三角錐形，其對應(yīng)的含氧酸為HClO3,故x=3o(4)分析熔、沸點的高低，要從粒子之間的作用力角度切入。堿金屬單質(zhì)是金屬晶體，隨著原子序數(shù)增大，原子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，單質(zhì)的熔點依次降低；鹵素單質(zhì)是 分子晶體，組成和結(jié)構(gòu)相似，隨著原子序數(shù)增大，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依 次增強，單質(zhì)的熔、沸點依次升高。(5)鈉、鉀晶胞為體心立方堆積，體對角線上的三個原子相切。(6)氯化鈉晶胞中氯離子、鈉離子的配位數(shù)都是6。思路：先由晶胞結(jié)構(gòu)

4、和晶體的密度求出晶胞的邊長，再由晶胞截面圖中對角線上三個氯離子相切求出氯離子半徑，最后根據(jù) 棱上兩個氯離子和一個鈉離子相切求出鈉離子半徑。1個晶胞中含4個NaCl,設(shè)晶胞的邊長為a,則晶體的密度 d = 4：58；5 g cmT3, a=、償4 cm,而氯離子半徑 r(Cl ) =-2a,鈉NAa dNA4離子的半徑 r(Na+) =(W1)r(Cl )=22a=2z-2xcm=22x；/234x44- dNA4: dNA1010 pm。答案：(1)1s 22s22P3s1(或Ne3s 1) 球形(2)H 2O(或 HS、HbSe、H2Te) A(3)sp 3 3(4)堿金屬單質(zhì)是金屬晶體，隨

5、著原子序數(shù)增大，原子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱鹵素單質(zhì)是分子晶體，組成和結(jié)構(gòu)相似，隨著原子序數(shù)增大，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間 作用力依次增強(5)體心立方堆積6 /aJ234 X 10102 .文藝復(fù)興時期，群青顏料曾用在許多著名的油畫上，當(dāng)時群青顏料是由貴重的青金石研磨并制成的。青金石指堿性鋁硅酸鹽礦物，其中含鈉、鋁、硅、硫、氯、氧等元素。(1)硅元素基態(tài)原子的彳電子排布圖為 。(2)第四周期中，與鋁未成對電子數(shù)相同的金屬元素有 種。(3)Na +和Ne互為等電子體，電離能12(Na)I 1(Ne)(填“>”或“ <”)。(4)已知氯有多種含氧酸，其電離平衡常數(shù)如下：化學(xué)式

6、HClQHClQHClQHClOKa1 X 1010_11 X 10_ 21 X 104X 10 8HCIO4的結(jié)構(gòu)簡式為, HCIO3中Cl的雜化軌道類型為 , HCIQ中含有 的共價鍵類型為 。以上幾種含氧酸的酸性強弱不同，其原因為 。氫鹵酸(HX)的電離過程如圖。A H和A H2的遞變規(guī)律都是 HF>HCl>HBr>HI,其中A H(HF) 特別大的原因為 ,影響A代遞變的因素為 。HX值中一“"- H+(叫)+ X (aq)此也擒“電出值) Xfe)AH；&%HX(g1 H® + K®(5)鋁單質(zhì)為面心立方晶體，晶胞參數(shù)a=qnm

7、x鋁的摩爾質(zhì)量為 Mg mol1,原子半徑為r pn阿伏加德羅常數(shù)的值為 NA。則鋁單質(zhì)的密度為 g- cm 一3(列式即可, 卜同)，鋁晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為 族，故硅原子的價電子排解析：(1)硅兀素為14 號兀素， 位于元素周期表第三周期IV A布圖為 L 二_。(2)Al的核外電子中未成對電子數(shù)為1,第四周期中原子的核外電子排布中未成對電子數(shù)為 1 的有 K Ar4s 1 ,Sc Ar3d 14s2 ,Cu- Ar3d 104s1 ,Ga- Ar3d 104s24p1 ,Br Ar3d 104s24p5,其中金屬元素有4種。(3)Na +和Ne的電子層結(jié)構(gòu)相同，均為 8電子

8、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，Na的核電荷數(shù)為11,大于Ne的核電荷數(shù)，因此原子核對最外層電子的吸引力Na大于Ne,所以電離能12(Na)大于11(Ne)。00(4)根據(jù)含氧酸的結(jié)構(gòu)特點,HClQ的結(jié)構(gòu)簡式為二； ClO3中Cl的價層電子/、Ho0對數(shù)為3+上"2- = 4,故其雜化軌道類型為sp3雜化；HClQ的結(jié)構(gòu)式為H- - Cl=O,共價鍵類型為極性共價鍵(或b鍵和冗鍵)；氯的含氧酸中非羥基氧原子數(shù)目越多，中心氯 原子價態(tài)越高，正電性越高，導(dǎo)致Cl-O-H中O的電子更向Cl偏移，越易電離出酸性越強，故酸性： HClO<HClO<HClQ<HClQ。A H表示溶液中的鹵化氫汽化：

9、HX(aq)-HX(g)吸收能量；汽化需要克服分子間作用力,由于氟化氫分子間有氫鍵，所以分子間作用力大，熔、沸點高，汽化所吸收的能量高，AH特別大；A H2表示鹵化氫分解成原子， HX(g) H(g)+X(g)是破壞共價鍵的過程，A H遞變 的原因：從F到I原子半徑越大，鍵能越小，越容易分解，A H2越小。一一、1_, m4M(5)Al是面心立方晶胞，平均占有的 Al的數(shù)目為4,根據(jù)留度公式：p ='=沖* q3. 10-21g cm-3,原子總體積為4個球體的體積，占晶胞體積百分率=原子總體積晶胞體積4X'兀 r33*100哈丁行X100%答案：(1)(2)4(3)>I

10、I(4) CIH()sp3極性共價鍵(或(T鍵和兀鍵)氯的含氧酸中非羥基氧原子數(shù)目越多，中心氯原子價態(tài)越高，正電性越高，導(dǎo)致 電離出HClO- H中的O電子更向Cl偏移，越易HF的水溶液中存在氫鍵原子半徑(或鍵長或鍵能)434M4*371r(5) MX q3x。21q3xi09 x 100%3 .(最新預(yù)測)南京工業(yè)大學(xué)某研究團隊最近在 Nature Communications刊文介紹了 他們開發(fā)的一種新型催化劑一一反鈣鈦礦基非貴金屬催化劑，這種價廉的新型催化劑結(jié)合了 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的靈活性和過渡金屬氮(碳)化合物的高導(dǎo)電性、優(yōu)異電催化性等優(yōu)點，理論上來說是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ奈鲅醴磻?yīng)電催化劑。回

11、答下列問題：(1)基態(tài)氮原子核外未成對電子數(shù)為 。基態(tài)碳原子核外電子云有 個伸展 方向。(2)在周期表中，N。F是位于同周期且相鄰的三種元素，第一電離能最大的元素和最 小的元素組成一種只含極性鍵的化合物M M分子的立體構(gòu)型是,中心原子的雜化類型是。(3)CN 能與多種金屬離子形成配合物。例如，工業(yè)冶煉金的原理：2Au(CN) 2 一+ Zn=2Au+ Zn(CN) 4"。與 CV互為等電子體的分子有 (填分子式，任填兩種)，1 molZn(CN) 42 含 mol 鍵。(4)鈦酸鈣的晶胞如圖1所示。鈦酸鈣的化學(xué)式為; 1個鈦離子與 個氧離子等距離且最近，這些氧離子可構(gòu)成正八面體，鈦離

12、子位于該正八面體的體心。已知鈦酸 鈣的晶胞參數(shù)為a nm,則該正八面體的邊長為 pm。圖I圖2(5)在周期表中，鋇位于第六周期nA 族。鈦酸根、鈦酸鈣的熔點分別為 1 625 C、1 975 C, 二者熔點差異的原因為 。(6)Fe和N可組成一種過渡金屬氮化物，其晶胞如圖2所示。六棱柱底邊邊長為 x cm,高為y cm,沖為阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶胞的密度為 g- cm -3(列出計算 式即可)。解析：(1)基態(tài)氮原子的核外電子排布式為1s22s22p3,有3個未成對電子。基態(tài)碳原子的核外電子排布式為 1s22s22p2, s能級上電子云只有1個伸展方向，2P能級上只填充了 2個電子，所以有2

13、個伸展方向，故共有3個伸展方向。(2)第一電離能：F>N>Q OF只含極性鍵， QF2含極性鍵和非極性鍵。OE分子的立體構(gòu)型為 V形，O的雜化類型為sp3。(3)CN的結(jié)構(gòu)式為C三N，1個CM含(T鍵的個數(shù)為1, 1個CN與Zn"形成1個配位鍵(也是鍵)，故1 mol Zn(CN) 42含8 mol鍵。(4)鈦酸鈣的化學(xué)式為 CaTiO3。1個鈦離子周圍有 6個氧離子與其等距離且最近。正八面體邊長等于晶胞邊長的呼，1 nm= 1 000 pm,故該正八面體的 邊長為 當(dāng)產(chǎn)x 1 000 pm = 50"a pm。(5)兩種晶體都是離子晶體，從離子半徑入手，比較晶

14、格能的大小。(6)六棱柱的底面由角形的面積為斗x2 cm2。1個晶胞含6個正三角形構(gòu)成，正三角形的高為 呼x cm,每個正三-3cm 。56X6+14X26 個 Fe、2 個 N。p =-j=g -與 x 2X y X 6x NA4答案：(1)33 (2)V 形 sp3 (3)N2、CO虞他合理答案也可)8(4)CaTiO 3 6BaTQ (6)0.65 nm 。50042a (5)它們都是離子晶體，CjT的半徑小于 Ba2+, CaTiO3的晶格能大于56X6+14X2出 x 2X yx 6X NA 44 .近年來隨著石墨烯等二維層狀納米材料研究熱潮的興起，二維層狀化合物一一類石墨 烯二硫化

15、鋁引起了物理、化學(xué)、材料、電子等眾多領(lǐng)域研究人員的廣泛關(guān)注。類石墨烯二硫 化鋁有類似石墨烯的片狀結(jié)構(gòu)，單層或多層二硫化鋁組成的具有“夾心三明治”式的層狀結(jié) 構(gòu)的化合物。其中單層二硫化鋁由三個原子層構(gòu)成；中間一層為鋁原子層，上下兩層均為硫 原子層，鋁原子層被兩層硫原子層所夾形成類“三明治”結(jié)構(gòu)，層間距約為目前合成方法主要如下:方法1: 一定量NaMoQ S粉、N2H H2O和去離子水在一定條件下合成納米級二硫化電目。方法2:以MoO和KSCN原料，在一定條件下合成二硫化鋁。請回答下列問題：(1)在周期表中，鋁位于第五周期且與銘同族?；鶓B(tài)鋁原子價電子排布圖為 它的核外有 個運動狀態(tài)不同的電子。5

16、2) “三明治”式層狀結(jié)構(gòu)的二硫化鋁晶體中，單層MoS的結(jié)構(gòu)內(nèi)存在的作用力是;層與層之間存在的作用力是 。(3)方法1使用原料含有的相關(guān)元素中，N。S原子的第一電離能由小到大排序為 ,從原子結(jié)構(gòu)的角度分析，原因是 。(4)方法2中使用了 KSCN與SCN互為等電子體的分子有 (寫一種即可)。已知SCN中每個原子最外層都達(dá)到 8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)且為直線形，1 mol SCN一中含兀鍵的數(shù)目為; SCNT可參與配合物的形成，其中可做配位原子的是 。(5)金屬鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示， 其晶胞堆積模型是 ;已知鋁晶體密度為 p gem 一3,用 沖表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則金屬鋁的晶胞中兩個鋁原子的最小核間距為pm。解析：(1)依題意，基態(tài)鋁原子價電子排布式為4d55s1 ,價電子排布圖為E 1 I T T - 口,銘的原子序數(shù)為 24,鋁的原子序數(shù)為 24 + 18=42,鋁原子核外有 42 個電子，且每個電子的運動狀態(tài)都不相同。(2)由圖示知，二硫化鋁晶體類似石墨烯。單層內(nèi)鋁硫鍵是極性共價鍵，層與層之間存在 范德華力。(3)第一電離能按 N。S的順序依次減小，因為氮原子最外層2P能級為半充滿結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定，硫原子核外電子層數(shù)較多，第一電離能較小。(4)根據(jù)等電子體定義，SCN與CO、CS、N2O等互為等電子體；依題意，SCN