(新课标)高考化学第二部分高考大题突破题型五物质结构与性质(选考)专题强化训练

1、题型五物质结构与性质(选考)专题强化训练1 .(经典题)I A、VIIA族元素及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：(1)基态钠原子的核外电子排布式为 ; I A族元素的基态 原子的价电子的电子云轮廓图的形状为 。(2)与HF卡互为等电子体的分子是 (填一种即可)。从分子中原子轨道的重叠 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分子中氧原子的杂化类型是 ;氯的某含氧酸的分子式为HC1O,其对应的含氧酸根离子的立体构型是三角锥形，则x =(4)碱金属单质的熔点随原子序数增大而降低，原因是 而卤素单质的熔、沸点随原子序数增大

2、而升高，原因是 。(5)金属钠、钾的晶胞结构如图1所示，其中金属原子的堆积模式为 。(6)氯化钠的晶胞结构如图 2所示(白球代表Cl ,黑球代表Na+),图3是氯化钠的晶胞截面图。已知 N代表阿伏加德罗常数的值，氯化钠晶体的密度为d g - cm 3o氯化钠晶胞中 C厂的配位数为 。Na+半径为 pm(只列出计算式即可)。解析：(1)基态钠原子的电子排布式为1s22sp"s1或Ne3s L I A族元素的价电子排布式为ns1, s轨道的电子云轮廓图的形状为球形。(2)与HF卡互为等电子体的分子有 Hb。H2S、HSe、HTe。基态氢原子只在 1s轨道上有电子，H2分子中的两个氢原子成

3、键时，两个 s轨道“头碰头”重叠，故选 A(3)OF 2中氧原子的价层电子对数为4,氧原子的杂化类型是 sp3。氯的含氧酸根离子中，ClO3的立体构型为三角锥形，其对应的含氧酸为HClO3,故x=3o(4)分析熔、沸点的高低，要从粒子之间的作用力角度切入。碱金属单质是金属晶体，随着原子序数增大，原子半径依次增大，金属键依次减弱，单质的熔点依次降低；卤素单质是 分子晶体，组成和结构相似，随着原子序数增大，相对分子质量依次增大，分子间作用力依 次增强，单质的熔、沸点依次升高。(5)钠、钾晶胞为体心立方堆积，体对角线上的三个原子相切。(6)氯化钠晶胞中氯离子、钠离子的配位数都是6。思路：先由晶胞结构

4、和晶体的密度求出晶胞的边长，再由晶胞截面图中对角线上三个氯离子相切求出氯离子半径，最后根据 棱上两个氯离子和一个钠离子相切求出钠离子半径。1个晶胞中含4个NaCl,设晶胞的边长为a,则晶体的密度 d = 4：58；5 g cmT3, a=、偿4 cm,而氯离子半径 r(Cl ) =-2a,钠NAa dNA4离子的半径 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)碱金属单质是金属晶体，随

5、着原子序数增大，原子半径依次增大，金属键依次减弱卤素单质是分子晶体，组成和结构相似，随着原子序数增大，相对分子质量依次增大，分子间 作用力依次增强(5)体心立方堆积6 /aJ234 X 10102 .文艺复兴时期，群青颜料曾用在许多著名的油画上，当时群青颜料是由贵重的青金石研磨并制成的。青金石指碱性铝硅酸盐矿物，其中含钠、铝、硅、硫、氯、氧等元素。(1)硅元素基态原子的彳电子排布图为 。(2)第四周期中，与铝未成对电子数相同的金属元素有 种。(3)Na +和Ne互为等电子体，电离能12(Na)I 1(Ne)(填“>”或“ <”)。(4)已知氯有多种含氧酸，其电离平衡常数如下：化学式

6、HClQHClQHClQHClOKa1 X 1010_11 X 10_ 21 X 104X 10 8HCIO4的结构简式为, HCIO3中Cl的杂化轨道类型为 , HCIQ中含有 的共价键类型为 。以上几种含氧酸的酸性强弱不同，其原因为 。氢卤酸(HX)的电离过程如图。A H和A H2的递变规律都是 HF>HCl>HBr>HI,其中A H(HF) 特别大的原因为 ,影响A代递变的因素为 。HX值中一“"- H+(叫)+ X (aq)此也擒“电出值) Xfe)AH；&%HX(g1 H® + K®(5)铝单质为面心立方晶体，晶胞参数a=qnm

7、x铝的摩尔质量为 Mg mol1,原子半径为r pn阿伏加德罗常数的值为 NA。则铝单质的密度为 g- cm 一3(列式即可, 卜同)，铝晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 族，故硅原子的价电子排解析：(1)硅兀素为14 号兀素， 位于元素周期表第三周期IV A布图为 L 二_。(2)Al的核外电子中未成对电子数为1,第四周期中原子的核外电子排布中未成对电子数为 1 的有 K Ar4s 1 ,Sc Ar3d 14s2 ,Cu- Ar3d 104s1 ,Ga- Ar3d 104s24p1 ,Br Ar3d 104s24p5,其中金属元素有4种。(3)Na +和Ne的电子层结构相同，均为 8电子

8、稳定结构，Na的核电荷数为11,大于Ne的核电荷数，因此原子核对最外层电子的吸引力Na大于Ne,所以电离能12(Na)大于11(Ne)。00(4)根据含氧酸的结构特点,HClQ的结构简式为二； ClO3中Cl的价层电子/、Ho0对数为3+上"2- = 4,故其杂化轨道类型为sp3杂化；HClQ的结构式为H- - Cl=O,共价键类型为极性共价键(或b键和冗键)；氯的含氧酸中非羟基氧原子数目越多，中心氯 原子价态越高，正电性越高，导致Cl-O-H中O的电子更向Cl偏移，越易电离出酸性越强，故酸性： HClO<HClO<HClQ<HClQ。A H表示溶液中的卤化氢汽化：

9、HX(aq)-HX(g)吸收能量；汽化需要克服分子间作用力,由于氟化氢分子间有氢键，所以分子间作用力大，熔、沸点高，汽化所吸收的能量高，AH特别大；A H2表示卤化氢分解成原子， HX(g) H(g)+X(g)是破坏共价键的过程，A H递变 的原因：从F到I原子半径越大，键能越小，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的数目为4,根据留度公式：p ='=冲* q3. 10-21g cm-3,原子总体积为4个球体的体积，占晶胞体积百分率=原子总体积晶胞体积4X'兀 r33*100哈丁行X100%答案：(1)(2)4(3)>I

10、I(4) CIH()sp3极性共价键(或(T键和兀键)氯的含氧酸中非羟基氧原子数目越多，中心氯原子价态越高，正电性越高，导致 电离出HClO- H中的O电子更向Cl偏移，越易HF的水溶液中存在氢键原子半径(或键长或键能)434M4*371r(5) MX q3x。21q3xi09 x 100%3 .(最新预测)南京工业大学某研究团队最近在 Nature Communications刊文介绍了 他们开发的一种新型催化剂一一反钙钛矿基非贵金属催化剂，这种价廉的新型催化剂结合了 钙钛矿结构的灵活性和过渡金属氮(碳)化合物的高导电性、优异电催化性等优点，理论上来说是一种很有发展潜力的析氧反应电催化剂。回

11、答下列问题：(1)基态氮原子核外未成对电子数为 。基态碳原子核外电子云有 个伸展 方向。(2)在周期表中，N。F是位于同周期且相邻的三种元素，第一电离能最大的元素和最 小的元素组成一种只含极性键的化合物M M分子的立体构型是,中心原子的杂化类型是。(3)CN 能与多种金属离子形成配合物。例如，工业冶炼金的原理：2Au(CN) 2 一+ Zn=2Au+ Zn(CN) 4"。与 CV互为等电子体的分子有 (填分子式，任填两种)，1 molZn(CN) 42 含 mol 键。(4)钛酸钙的晶胞如图1所示。钛酸钙的化学式为; 1个钛离子与 个氧离子等距离且最近，这些氧离子可构成正八面体，钛离

12、子位于该正八面体的体心。已知钛酸 钙的晶胞参数为a nm,则该正八面体的边长为 pm。图I图2(5)在周期表中，钡位于第六周期nA 族。钛酸根、钛酸钙的熔点分别为 1 625 C、1 975 C, 二者熔点差异的原因为 。(6)Fe和N可组成一种过渡金属氮化物，其晶胞如图2所示。六棱柱底边边长为 x cm,高为y cm,冲为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为 g- cm -3(列出计算 式即可)。解析：(1)基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3,有3个未成对电子。基态碳原子的核外电子排布式为 1s22s22p2, s能级上电子云只有1个伸展方向，2P能级上只填充了 2个电子，所以有2

13、个伸展方向，故共有3个伸展方向。(2)第一电离能：F>N>Q OF只含极性键， QF2含极性键和非极性键。OE分子的立体构型为 V形，O的杂化类型为sp3。(3)CN的结构式为C三N，1个CM含(T键的个数为1, 1个CN与Zn"形成1个配位键(也是键)，故1 mol Zn(CN) 42含8 mol键。(4)钛酸钙的化学式为 CaTiO3。1个钛离子周围有 6个氧离子与其等距离且最近。正八面体边长等于晶胞边长的呼，1 nm= 1 000 pm,故该正八面体的 边长为 当产x 1 000 pm = 50"a pm。(5)两种晶体都是离子晶体，从离子半径入手，比较晶

14、格能的大小。(6)六棱柱的底面由角形的面积为斗x2 cm2。1个晶胞含6个正三角形构成，正三角形的高为 呼x cm,每个正三-3cm 。56X6+14X26 个 Fe、2 个 N。p =-j=g -与 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)它们都是离子晶体，CjT的半径小于 Ba2+, CaTiO3的晶格能大于56X6+14X2出 x 2X yx 6X NA 44 .近年来随着石墨烯等二维层状纳米材料研究热潮的兴起，二维层状化合物一一类石墨 烯二硫化

15、铝引起了物理、化学、材料、电子等众多领域研究人员的广泛关注。类石墨烯二硫 化铝有类似石墨烯的片状结构，单层或多层二硫化铝组成的具有“夹心三明治”式的层状结 构的化合物。其中单层二硫化铝由三个原子层构成；中间一层为铝原子层，上下两层均为硫 原子层，铝原子层被两层硫原子层所夹形成类“三明治”结构，层间距约为目前合成方法主要如下:方法1: 一定量NaMoQ S粉、N2H H2O和去离子水在一定条件下合成纳米级二硫化电目。方法2:以MoO和KSCN原料，在一定条件下合成二硫化铝。请回答下列问题：(1)在周期表中，铝位于第五周期且与铭同族。基态铝原子价电子排布图为 它的核外有 个运动状态不同的电子。5

16、2) “三明治”式层状结构的二硫化铝晶体中，单层MoS的结构内存在的作用力是;层与层之间存在的作用力是 。(3)方法1使用原料含有的相关元素中，N。S原子的第一电离能由小到大排序为 ,从原子结构的角度分析，原因是 。(4)方法2中使用了 KSCN与SCN互为等电子体的分子有 (写一种即可)。已知SCN中每个原子最外层都达到 8电子稳定结构且为直线形，1 mol SCN一中含兀键的数目为; SCNT可参与配合物的形成，其中可做配位原子的是 。(5)金属铝的晶胞结构如图所示， 其晶胞堆积模型是 ;已知铝晶体密度为 p gem 一3,用 冲表示阿伏加德罗常数的值，则金属铝的晶胞中两个铝原子的最小核间距为pm。解析：(1)依题意，基态铝原子价电子排布式为4d55s1 ,价电子排布图为E 1 I T T - 口,铭的原子序数为 24,铝的原子序数为 24 + 18=42,铝原子核外有 42 个电子，且每个电子的运动状态都不相同。(2)由图示知，二硫化铝晶体类似石墨烯。单层内铝硫键是极性共价键，层与层之间存在 范德华力。(3)第一电离能按 N。S的顺序依次减小，因为氮原子最外层2P能级为半充满结构，比较稳定，硫原子核外电子层数较多，第一电离能较小。(4)根据等电子体定义，SCN与CO、CS、N2O等互为等电子体；依题意，SCN