【状元之路】高考化学二轮热点 专题训练16 物质结构与性质选考（含解析）.doc

专题训练(十六)物质结构与性质(选考)时间：45分钟 分值：100分非选择题(共100分)1(12分)(2014江苏卷)含有naoh的cu(oh)2悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米cu2o。(1)cu基态核外电子排布式为_。(2)与oh互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是_；1 mol乙醛分子中含有的键的数目为_。(4)含有naoh的cu(oh)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为_。(5)cu2o在稀硫酸中生成cu和cuso4。铜晶胞结构如右图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为_。解析(1)cu的原子序数为29，根据洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定，因此cu原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故cu核外基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。(2)oh为10电子微粒，电子数相等、原子数相等的微粒之间互为等电子体，故可以是hf。(3)醛基中所有原子在同一平面上，因此中心c原子为sp2杂化；乙醛的结构简式为ch3cho，ch3cho中，ch键是键，c=o中，一个键是键，另一个键是键，cc键是健，因此1 mol ch3cho中有6 mol 键。(4)ch3cho被新制cu(oh)2氧化为ch3cooh，ch3cooh再与naoh反应生成ch3coona。(5)根据晶胞可知，铜晶体是面心立方结构，顶点离面心的铜原子距离最近，一个晶胞中，一个顶点离它最近的面心铜原子有3个，经过一个顶点的晶胞有8个，共24个面心铜原子，1个面心铜原子由2个晶胞共用，故每个铜原子周围距离最近的铜原子有12个。答案(1)ar3d10或1s22s22p63s23p63d10(2)hf(3)sp26 na或66.021023个(4)2cu(oh)2ch3chonaohch3coonacu2o3h2o(5)122(14分)(2014福建卷)氮化硼(bn)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如下图所示。(1)基态硼原子的电子排布式为_。(2)关于这两种晶体的说法，正确的是_(填选项字母)。a立方相氮化硼含有键和键，所以硬度大b六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软c两种晶体中的bn键均为共价键d两种晶体均为分子晶体(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为_，其结构与石墨相似却不导电，原因是_。(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为_。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300 km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是_。(5)nh4bf4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol nh4bf4含有_mol配位键。解析(1)b的原子序数为5，故其基态原子的电子排布式为1s22s22p1。(2)立方相氮化硼晶体的硬度大小与是否含有键和键无关，与晶体的结构有关，即立方相氮化硼晶体为原子晶体，硬度较大，a项错误；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，根据石墨晶体可知其层和层之间是靠范德华力结合的，故其作用力小，质地较软，b项正确；b和n都是非金属元素，两种晶体中的bn键都是共价键，c项正确；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，属于混合型晶体，立方相氮化硼晶体为原子晶体，d项错误。(3)六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，同一层上的原子在同一平面内，根据六方相氮化硼晶体的晶胞结构可知，1个b原子与3个n原子相连，故为平面三角形结构；由于b最外层有3个电子都参与了成键，层与层之间没有自由移动的电子，故不导电。(4)立方相氮化硼晶体的结构与金刚石相似，故b原子为sp3杂化；该晶体存在地下约300 km的古地壳中，因此制备需要的条件是高温、高压。(5)nh中有1个配位键，bf中有1个配位键，故1 mol nh4bf4含有2 mol配位键。答案(1)1s22s22p1(2)bc(3)平面三角形层状结构中没有自由移动的电子(4)sp3高温、高压(5)23(14分)(2014四川卷)x、y、z、r为前四周期元素，且原子序数依次增大。xy2是红棕色气体；x与氢元素可形成xh3；z基态原子的m层与k层电子数相等；r2离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题：(1)y基态原子的电子排布式是_；z所在周期中第一电离能最大的主族元素是_。(2)xy离子的立体构型是_；r2的水合离子中，提供孤电子对的原子是_。(3)z与某元素形成的化合物的晶胞如图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数比是_。(4)将r单质的粉末加入xh3的浓溶液中，通入y2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是_。解析分子式为xy2的红棕色气体为no2，故x为n元素，y为o元素，m层与k层电子数相等的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2，则z为mg元素，2价离子的3d轨道上有9个电子的原子的外围电子排布为3d104s1，则r为cu元素。(1)o元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4；第三周期元素中第一电离能最大的主族元素为cl元素。(2)no与o3为等电子体，两者结构相似，为形；在cu2的水合离子中，o原子提供孤电子对，cu2提供空轨道。(3)由晶胞结构可看出，阳离子位于顶点和体心，故阳离子个数812个，阴离子位于面心和体内，故阴离子个数424个，故阴离子与阳离子个数比为2:1。(4)深蓝色溶液中含有的离子为cu(nh3)42，根据得失电子守恒、电荷守恒以及原子守恒可写出离子方程式。答案(1)1s22s22p4cl(2)形o(3)2:1(4)2cu8nh3h2oo2=2cu(nh3)424oh6h2o4(14分)(2014新课标全国卷)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：(1)d2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图所示。该化合物的化学式为_；d的配位数为_；列式计算该晶体的密度_gcm3。(4)a、b和c3三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_。解析由元素c的价电子层中未成对电子数为4知，其不可能位于短周期，结合题意知，元素c位于第四周期，进一步可推出元素a为f，元素b为k，元素c为fe，元素d为ni。(2)k原子易失电子，第一电离能最小，f的非金属性最强，电负性最大。(3)根据分摊法，可以求得化合物的化学式为k2nif4，晶体的密度可由晶胞的质量除以晶胞的体积求得。(4)fe3提供空轨道，f提供孤对电子，两种离子间形成配位键。答案(1) (2)kf(3)k2nif463.4(4)离子键、配位键fef63f5(16分)(2014新课标全国卷)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ccchcosisisihsio键能/ (kjmol1)356413336226318452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_。sih4的稳定性小于ch4，更易生成氧化物，原因是_。(6)在硅酸盐中，sio四面体(如图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_。解析(1)硅的基态原子中，能量最高的能层是第三电子层，符号为m，该能层有9个原子轨道，电子数为4。(2)硅还以sio2形式存在于地壳中。(3)硅晶体中，硅原子间以共价键结合在一起，其晶胞6个面上各有一个硅原子，依据均摊原则，面心位置贡献3个原子。(4)可先写出：mg2sinh4clsih4，由原子守恒知还应该有mgcl2生成，配平镁、氯、硅元素后得mg2si4nh4clsih42mgcl2，再进一步分析知还应该有nh3生成，最终结果为mg2si4nh4cl=sih42mgcl24nh3。(5)某类物质数量的多少与物质内化学键的稳定性强弱有关，由表中数据知cc键、ch键分别比sisi键、sih键稳定，故烷烃数量较多。同理因键能chco、siosih，故sih4的稳定性小于ch4，更易生成氧化物。(6)因硅与四个氧原子形成四个键，故硅原子为sp3杂化。在图a中，硅、氧原子数目比为14，但图b中每个硅氧四面体中有两个氧原子是与其他四面体共用的，故依据均摊原则可确定图b中硅、氧原子数目比为1:3，化学式为(sio3)。答案(1)m94(2)二氧化硅(3)共价键3(4)mg2si4nh4cl=sih44nh32mgcl2(5)cc键和ch键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中sisi键和sih键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成ch键的键能大于co键，ch键比co键稳定。而sih键的键能却远小于sio键，所以sih键不稳定而倾向于形成稳定性更强的sio键(6)sp31:3sio3(或sio)6(14分)(2014江苏卷)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图所示。在1个晶胞中，x离子的数目为_。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_。(4)y与z可形成yz。yz的空间构型为_(用文字描述)。写出一种与yz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)4cl2，1 mol该配合物中含有键的数目为_。解析x的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，x为zn；y的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，y为s；根据z的信息可知z为o。(1)由晶胞结构可知，x分别位于晶胞的顶点和面心，根据晶胞中原子的“分摊法”可计算一个晶胞的x原子数为：81/861/24。y原子全部在晶胞中，故一个晶胞中含有4个y原子。故该化合物的化学式为zns。(2)h2s分子中s原子有两对成键电子和两对孤对电子，所以h2s分子中s原子的轨道杂化类型为sp3杂化。(3)h2o与乙醇可以形成分子间氢键，使得水与乙醇互溶；而h2s与乙醇不能形成分子间氢键，故h2s在乙醇中的溶解度小于h2o。(4)so的中心原子s周围有4对成键电子，形成以s为体心，o为顶点的正四面体结构；so中s、o最外层均为6个电子，故so中原子最外层共有32个电子；ccl4、sicl4中原子的最外层电子总数均为47432，故so、ccl4、sicl4为等电子体。(5)zn(nh3)4cl2中zn(nh3)42与cl形成离子键，而zn(nh3)42中含有4个znn键(配位键)和12个nh键，共16个共价单键，故1 mol该配合物中含有16 mol 键。答案(1)4zns(2)sp3(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键(4)正四面体ccl4或sicl4等(5)16 na或166.021023个7(16分)(2014武昌区调研).氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，配位氢化物、富氢载体化合物是目前所采用的主要储氢材料。(1)ti(bh4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。在基态ti2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_。(2)液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用n23h22nh3实现储氢和输氢。下列说法正确的是_。anh3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化bnh与ph、ch4、bh、clo互为等电子体c相同压强下，nh3沸点比ph3的沸点高dcu(nh3)42中，n原子是配位原子(3)已知nf3与nh3的空间构型相同，但nf3不易与cu2形成配离子，其原因是_。.氯化钠是生活中的常用调味品，也是结构化学中研究离子晶体时常用的代表物，其晶胞结构如图所示。(1)设氯化钠晶体中na与跟它最近邻的cl之间的距离为r，则与na次近邻的cl个数为_，该na与跟它次近邻的cl之间的距离为_。(2)已知在氯化钠晶体中na的半径为a pm，cl的半径为b pm，它们在晶体中是紧密接触的，则在氯化钠晶体中离子的空间利用率为_。(用含a、b的式子表示)(3)纳米材料的表面原子占总原子数的比例很大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞的10倍，则该氯化钠颗粒中表面原子占总原子数的百分比为_ _。解析.(1)基态ti2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，电子占据的最高能层