化学 专题撬分练27

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE1-学必求其心得，业必贵于专精专题撬分练27基础组时间：50分钟满分：82分非选择题(共计82分)1．[2016·衡水二中热身](9分)X、Y、Z、W为元素周期表前四周期的元素.其中X原子核外的L层电子数是K层电子数的两倍，Y的内层电子数是最外层电子数的9倍，Z在元素周期表的各元素中电负性最大,W元素的第三电子层处于全充满状态且第四电子层只有2个电子.请回答下列问题。（1）W元素属于________区元素，其基态原子的电子排布式为________________________。(2)W2＋能与氨气分子形成配离子[W(NH3）4］2＋。其中配体分子的空间构型为________,写出该配离子的结构简式（标明配位键)________.(3）X能与氢、氮、氧三种元素构成化合物XO(NH2）2，其中X原子的杂化方式为________,1mol该分子中σ键的数目为________，该物质易溶于水的主要原因是______________________________。(4)X的某种晶体为层状结构，可与熔融金属钾作用。钾原子填充在各层之间,形成间隙化合物，其常见结构的平面投影如图①所示，则其化学式可表示为______________________.(5)元素Y与元素Z形成的晶胞结构如图②所示，设晶胞中最近的Y的离子与Z的离子的距离为apm，该化合物的摩尔质量为bg/mol，则该晶胞密度的计算式为________________g/cm3.答案（1）ds1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar］3d104s2(2)三角锥形(3)sp27NACO(NH2）2分子与水分子之间能形成氢键（4)KC8（5）eq\f(3\r(3)b，16a3NA）×1030eq\b\lc\（\rc\(\a\vs4\al\co1（))或eq\f（\r（2）b×1030，8a3\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1（sin\f(109°28′,2）））3NA)或eq\f（b×1030，2a3\r(\a\vs4\al（1－cos109°28′）)3NA）eq\b\lc\\rc\）(\a\vs4\al\co1（))2．[2016·武邑中学期末]（15分)以镁橄榄石2MgO·SiO2（简写为M2Si)为主晶相制作的镁橄榄石砖，是一种弱碱性耐火材料。可用于有色金属熔炼炉、炼钢平炉蓄热室和水泥回转窑等的内衬.(1)基态硅原子的价电子排布式为________。（2）与镁和硅都相邻的元素是铝,则3种元素的第一电离能从大到小的顺序为________(用元素符号表示）。（3）高纯硅一般通过SiCl4还原得到，晶体硅中硅原子的杂化方式为________，写出与SiCl4互为等电子体的一种阴离子的化学式________。(4)已知氧化镁与氯化钠具有相同的晶胞结构(如图)，与镁离子最近的氧离子所构成的几何结构为________，与镁离子最近的镁离子有________个；已知氧化镁的密度为3。58g/cm3，则氧化镁的晶胞边长为________cm（列出表达式即可）。(5)某镁的化合物结构图示如图，其分子中不含有________.A．离子键B．极性键C．金属键D．配位键E．氢键F．非极性键答案(1）3s23p2（2）Si>Mg〉Al（3)sp3杂化SOeq\o\al（2－，4）(或ClOeq\o\al(－,4)、POeq\o\al（3－,4)、AlCleq\o\al（－，4）中的任一种或其他合理答案)(4）正八面体12eq\r(3,\f（4×40，3.58NA)）(5）AC解析（1)硅位于周期表第三周期ⅣA族，基态原子价电子排布式为3s23p2。（2)对于非金属元素而言，非金属性越强，第一电离能越大,但第二周期到第四周期中，第ⅡA族元素的原子第一电离能比第ⅢA族大，第一电离能从大到小的顺序为Si>Mg>Al.（3）晶体硅结构类似金刚石，其中硅原子采用sp3杂化;依据等电子体原理,与SiCl4互为等电子体的一种阴离子的化学式为SOeq\o\al(2－,4）、ClOeq\o\al(－，4)、POeq\o\al(3－，4）、AlCleq\o\al(－,4）(中的任一种）。（4）根据氧化镁晶胞结构可知与镁离子最近的氧离子所构成的几何结构为正八面体，与镁离子最近的镁离子有（4＋4＋4）＝12个；设氧化镁的晶胞边长为acm，则晶胞质量为a3×ρ，应用分摊法可以求得每个晶胞中含有“4个MgO”，故每个晶胞质量又可以表示为4×40/NA，则a3×ρ＝4×40/NA，故边长为eq\r（3,\f（4×40，3.58NA）)。(5）根据镁的化合物结构图示，其分子中不含有离子键和金属键。3．[2016·衡水二中预测］（13分)Ⅰ.对于钠的卤化物（NaX）和硅的卤化物（SiX4），下列叙述正确的是________。A．SiX4难水解B．SiX4是共价化合物C．NaX易水解D．NaX的熔点一般高于SiX4Ⅱ.碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为______________________。(2)金刚石、石墨烯（指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为________、________。（3）C60属于________晶体，石墨属于________晶体。（4）石墨晶体中，层内C—C键的键长为142pm，而金刚石中C—C键的键长为154pm。其原因是金刚石中只存在C—C间的________共价键，而石墨层内的C—C间不仅存在________共价键，还有________键。(5)金刚石晶胞含有________个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型，则r＝________a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________(不要求计算结果）.答案Ⅰ。BDⅡ。（1)同素异形体（2）sp3sp2(3)分子混合（4)σσπ(或大π键或p。pπ键)(5）8eq\f（\r(3),8）eq\f（8×\f(4，3)πr3，a3）＝eq\f(\r（3)π，16)解析Ⅰ。A项SiX4容易发生水解反应,错误。B项卤素与硅都是非金属元素，所以二者结合的化合物SiX4是共价化合物，正确。C项NaX是强酸强碱盐，不发生水解反应，错误。D项NaX是离子化合物,微粒间通过离子键结合，而SiX4则是分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合。因此NaX的熔点一般高于SiX4,正确。Ⅱ.(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质，性质不同，它们互称同素异形体.(2)在金刚石中碳原子的四个价电子与四个C原子形成四个共价键，C的杂化形式是sp3；在石墨烯（指单层石墨）中碳原子与相邻的三个C原子形成三个共价键，C的杂化形式是sp2.（3）C60是由60个C原子形成的分子，属于分子晶体。而石墨在层内原子间以共价键结合,在层间以分子间作用力结合,所以石墨属于混合晶体.(4)在金刚石中只存在C—C间的σ共价键，在石墨层内的C-C间不仅存在σ共价键，还存在π键.（5)金刚石的立体网状结构金刚石晶胞,顶点8个,相当于1个C原子，然后面心上6个,相当于3个C原子，而在其8个小正方体空隙中有一半也是C原子，且在晶胞内，故还有4个C原子,加在一起，可得一个金刚石晶胞中有8个C原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则正方体对角线的1/4就是C—C键的键长,即eq\f（\r（3)，4）a＝2r，所以r＝eq\f（\r(3),8)a,碳原子在晶胞中的空间占有率w＝eq\f（8×\f(4，3)πr3,a3)＝eq\f（8×\f（4，3）π\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1（\f(\r（3)，8）a))3,a3）＝eq\f(\r(3）π,16)。4．［2016·枣强中学月考](15分)A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期中的五种常见元素，其相关信息如下表：元素相关信息A原子核外L层电子数是K层的2倍B其一种单质被称为地球生物的“保护伞”C原子的第一电离能在第三周期中最小D基态原子最外层电子排布为(n＋1）sn（n＋1)pn＋2E可形成多种氧化物，其中一种为具有磁性的黑色晶体请回答下列问题：(1)C在元素周期表中位于第________周期________族;E的基态原子核外电子排布式是______________。(2）B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序为________（用化学符号表示，下同）；B、D的简单气态氢化物中稳定性较大的是________。（3）B、C的单质按物质的量比1∶2形成的化合物中化学键的类型为________；该化合物属于________晶体。（4）E的黑色磁性晶体发生铝热反应的化学方程式是__________________________。（5)处理含AO、DO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质D和AO2.已知：2AO(g）＋O2(g)=2AO2（g)ΔH＝－566.0kJ·mol－1D（s）＋O2（g）=DO2（g)ΔH＝－296。0kJ·mol－1此反应的热化学方程式是_______________________________。答案(1）三ⅠA1s22s22p63s23p63d64s2（或[Ar］3d64s2）(2)S2－>O2－〉Na＋H2O(3）离子键和共价键离子(4)3Fe3O4＋8Aleq\o(=,\s\up17(高温))4Al2O3＋9Fe(5）2CO（g）＋SO2（g)=S(s)＋2CO2（g)ΔH＝－270kJ·mol－1解析根据提供信息，可以推断出A为C，B为O，C为Na，D为S,E为Fe.(1)Na位于元素周期表中第三周期ⅠA族。Fe核外有26个电子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar］3d64s2。(2）S2－有3个电子层,O2－、Na＋均有2个电子层，离子半径由大到小的顺序为S2－>O2－〉Na＋。非金属性:O〉S，则简单气态氢化物稳定性:H2O〉H2S。（3)该化合物为Na2O2，属于离子晶体，Na＋和Oeq\o\al(2－，2）之间为离子键，Oeq\o\al(2－,2）中O和O之间为共价键。(4)黑色磁性晶体为Fe3O4，其与Al的反应为3Fe3O4＋8Aleq\o（=，\s\up17（高温））4Al2O3＋9Fe。（5）根据盖斯定律，由第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得:2CO（g）＋SO2(g）=S(s）＋2CO2（g)ΔH＝－566。0kJ·mol－1－(－296。0kJ·mol－1）＝－270kJ·mol－1。5．［2016·衡水二中猜题］(15分)Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：元素MnFe电离能/kJ·mol－1I1717759I215091561I332482957回答下列问题：（1)Mn元素价电子的排布式为________，比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难,其原因是________________________________________________。（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是____________________。②配离子［Fe（CN)6］4－的配体CN－中C原子的杂化轨道类型是________，写出一种与CN－互为等电子体的单质分子的电子式________.（3）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上升华。易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为________.(4)金属铁晶体在不同的温度下有两种堆积方式，如图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。答案(1)3d54s2由Mn2＋转化为Mn3＋时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4需要的能量较多；而Fe2＋到Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6到较稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对较少（2）①具有孤对电子②sp杂化eq\o\al(·,·）N⋮⋮Neq\o\al（·，·）（3)分子晶体(4)1∶2解析(1)Mn为25号元素,价电子的排布式为3d54s2。(2）①Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道，所以与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是具有孤对电子.②CN－中C与N形成碳氮三键，所以C原子杂化方式为sp杂化；原子数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体，所以N2与CN－互为等电子体，N2的电子式为eq\o\al(·,·）N⋮⋮Neq\o\al(·，·)。(4）体心立方晶胞含Fe：8×1/8＋1＝2，面心立方晶胞含Fe：8×1/8＋6×1/2＝4，所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为1∶2。6．［2016·衡水二中一轮检测］（15分)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表:元素相关信息XX的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3YY是地壳中含量最高的元素ZZ的基态原子最外层电子排布式为3s23p1WW的一种核素的质量数为28，中子数为14（1)W位于元素周期表第________周期第________族；W的原子半径比X的________(填“大”或“小”）。（2）Z的第一电离能比W的________（填“大”或“小"）；XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是________;氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称________。(3）振荡下，向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量，能观察到的现象是__________________________；W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式是__________________________________________________________.（4）在25℃、101kPa下，已知13.5g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ，该反应的热化学方程式是__________________________________________________________。答案（1)三ⅣA大(2)小分子间作用力乙酸（其他合理答案均可）(3)先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑（4）4Al(s）＋3O2(g)=2Al2O3(s）ΔH＝－3352kJ/mol(其他合理答案也可）解析根据表中所给信息,结合元素化合物的性质等基本知识，可推知：X是碳元素，Y是氧元素，Z是铝元素，W是硅元素。（1)Si是14号元素位于元素周期表中第三周期第ⅣA族，C、Si为同主族元素，根据同主族元素从上到下原子半径依次增大的规律，得出Si的原子半径比C的原子半径大。（2)据同周期第一电离能的递变规律可知，Al的第一电离能比Si小。CO2属分子晶体,由固体变为气态时需克服分子间作用力.H、C、O能形成多种同种分子间形成氢键的物质，如乙醇、乙酸、乙二醇等。（3)向AlCl3溶液中滴加NaOH，先生成Al(OH）3白色沉淀，当NaOH过量后NaOH＋Al（OH)3=NaAlO2＋2H2O,沉淀溶解.硅溶于HF溶液发生如下反应：Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑。能力组时间：25分钟满分：35分非选择题（共计35分)7．[2016·冀州中学周测]（15分)元素X是地壳中含量最多的元素；元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子;元素Z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。（1)X基态原子的电子排布式为__________________________.（2)X的氢化物(H2X）在乙醇中的溶解度大于H2Y的，其原因是__________________________________________________________。(3）在Y的氢化物(H2Y）分子中，Y原子轨道的杂化类型是________。(4）Y与X可形成YXeq\o\al(2－,3)。①YXeq\o\al（2－,3)的空间构型为________（用文字描述)。②写出一种与YXeq\o\al（2－，3)互为等电子体的分子的化学式____________.（5)Y与Z所形成化合物晶体的晶胞如图所示，该化合物的化学式为______________。其晶胞边长为540。0pm,密度为________________g·cm－3（列式并计算)，a位置Y与b位置Z之间的距离为______________________pm（列式表示）.(6)Z的氯化物与氨水反应可形成配合物[Z(NH3）4]Cl2，2mol该配合物中含有σ键的数目为__________________________________。答案（1）1s22s22p4(2）水分子和乙醇分子间形成氢键(3)sp3(4）①三角锥形②NCl3(或PCl3等)(5）ZnSeq\f(\f(4×65＋32g·mol－1,6。02×1023mol－1）,540。0×10－10cm3)≈4。1eq\f(1,4）×eq\r（3）×540。0pm＝135eq\r(3)(6)32×6.02×1023解析由题给条件知，X、Y、Z分别是O、S、Zn.(1)O的基态原子的电子排布式为1s22s22p4。(2）因为水分子和乙醇分子间能形成氢键，所以H2O在乙醇中的溶解度大于H2S在乙醇中的溶解度。（3)H2S中S采用sp3杂化.（4）①SOeq\o\al(2－，3）中S原子价层电子对数＝（6＋2）/2＝4，其空间构型是三角锥形。②等电子体原理是指两个或两个以上的分子（或离子),它们的原子数相同，分子（或离子)中价电子数也相同,NCl3、PCl3等都是SOeq\o\al（2－，3)的等电子体。(5）晶胞中硫离子位于顶点和面心,共有8×（1/8）＋6×（1/2）＝4个，锌离子位于体心，共4个，则晶胞中平均含有4个ZnS，质量为eq\f（4×65＋32g·mol－1,6。02×1023mol－1），晶胞的体积为(540.0×10－10）3cm3，则密度为eq\f（\f(4×65＋32g·mol－1,6.02×1023mol－1）,540。0×10－10cm3)≈4.1g·cm－3。a位置S2－与b位置Zn2＋之间的距离为立方体体对角线的eq\f（1,4)，体对角线长度为eq\r（3）×540.0pm，则a位置S2－与b位置Zn2＋之间的距离为eq\f（1,4）×eq\r（3)×540。0pm＝135eq\r(3)pm。(6)锌的氯化物与氨水反应可形成配合物［Zn(NH3)4］Cl2，计算σ键的数目时既要考虑配体中σ键，也要考虑配体与中心原子之间的配位键,因此2mol该配合物中含有σ键的数目为32×6.02×1023。8．［2016·冀州中学热身］（7分)(1）下图曲线表示部分短周期元素的原子序数(按递增顺序排列）和其常见单质沸点的关系。其中A点表示的单质是________(填化学式）。(2）准晶体是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过________方法区分晶体、准晶体和非晶体。（3)氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有四个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有________个铜原子。(4）很多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是_____________。（5）已知HF与F－通过氢键结合成HFeq\o\al(－,2)。判断HFeq\o\al（－，2）和HFeq\o\al（－，2）微粒间能否形成氢键,并说明理由。答案(1)F2(2)X射线衍射（3）16（4）激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式将能量释放出来（5)在HFeq\o\al(－,2）中，已经存在分子内氢键(F-H…F－），所以没有可用于形成分子间氢键的氢原子，故HFeq\o\al(－，2）和HFeq\o\al(－，2)微粒间不能形成氢键。解析(1)图中曲线表示8种元素的原子序数(按递增顺序排列）和单质沸点的关系，根据曲线,在x轴下方的单质常温下即为气体，四种物质从左到右分别为N2、O2、F2、Ne。A点较其他单质沸点高，是由于F2的相对分子质量最大使其分子间作用力最大。(2)从外观无法区分三者,但用X光照射会发现：晶体对X射线发生衍射，非晶体不发生衍射，准晶体介于二者之间，因此通过有无衍射现象即可确定。（3)该晶胞中O原子数为4×1＋6×1/2＋8×1/8＝8，由Cu2O中Cu和O的原子个数比可知该晶胞中铜原子数为O原子数的2倍,即为16个。（4）许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是发生电子跃迁时以光的形式将能量释放出来。(5)在HFeq\o\al(－，2）中，已经存在分子内氢键(F—H…F－)，所以没有可用于形成分子间氢键的氢原子,故HFeq\o\al(－,2）和HFeq\o\al（－，2）微粒间不能形成氢键。9．[2016·枣强中学周测](13分）（1）依据第2周期