《2023届高三化学一轮复习专题训练——物质结构与性质.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023届高三化学一轮复习专题训练——物质结构与性质.pdf(35页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2023届高考化学一轮专题训练一物质结构与性质1.(2022安徽蚌埠高三阶段练习)磷酸亚铁锂电池的新能源汽车对减少二氧化碳排放和大气污染具有重要意义。(1)下列L i原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为一、(填标号)。田旺 口 口回 田 口田园口匚A.Is 2s 2Px 2py 2pz B.LS 2S 2Px 2Py 2Pz c Is 2s 2Px 2py 2Pz DH im i ii iiIs 2s 2px 2py 2pz(2)与 F e最外层电子数相等且同周期的过渡元素有一种(3)PO;的空间构型为一,中心原子的杂化类型是一。(4)LiFePO 的晶胞结构示意图如(a)所示。
2、其中O 围绕Fe和 P 分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePCU的 单 元 数 有 一 个。充电放电(a)LiFePO4(h)Li|.AFePO4已知LiFePCU的晶胞为长方体,其边长分别为叩m、bpm c p m,则晶体的密度为_ _ _ _ gcm(列出表达式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。当电池充电时,LiFeC)4能脱出部分Li+形成Lii-xFeC)4,结构示意图如(b)所示,则 x=。2.(2022天津高三单元测试)I.艾姆斯实验室已制造出包含钙、钾、铁和碑以及少量银的CaK(F e|N i)As,新型化合物材料。回答下列
3、问题:(1)基 态 银 原 子 的 外 围 电 子 排 布 式 为.(2)在稀氨水介质中,N i与丁二酮后(分子式为C4H.N Q。反应可生成鲜红色沉淀,其分子结构如图所示,该 结 构 中 碳 原 子 的 杂 化 方 式 为;其中碳、氮、氧三种元素第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示).(3)NC13的立体构型为,其 中 心 原 子 的 杂 化 轨 道 类 型 为。I I.叠氮化合物是一类重要的化合物,其中氢叠氮酸(H 2)是一种弱酸,其分子结构可表示为H-N =N 三N,肿(N凡)被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸(H N,),发生的反应为N凡+HNO2=2Hq+HN,。HN,的酸性和醋酸
4、相近,可微弱电离出H+和 N;。试回答下列问题:(4)下 列 有 关 说 法 正 确 的 是(填 字 母)。A.HN中含有5 个。键B.HN,中的三个氮原子均采用sp2杂化C.HN,、HNO,、&0、N?也 都是极性分子D.股(N2HJ的沸点高达H 3.5 C,说明肺分子间可形成氢键(5)叠氮酸根能与许多金属离子形成配合物,如 CO(N J(N H 3)5 S O4,根据价层电子对互斥模型判断S 0 j的空间构型为。3.(2022.天津.高三单元测试)根据有关知识,回答下列问题。(1)符号3Px所 代 表 的 含 义 是(填 字 母)。A.3Px轨道上有3 个电子B.第 3 个电子层3Px轨道
5、有三个伸展方向C.P、电子云有3 个伸展方向D.第 3 个电子层沿x 轴方向伸展的p 轨道(2)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。(3)短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中,第 一 电 离 能 最 小 的 元 素 是(填 元 素 符 号,下同),电负 性 最 大 的 元 素 是。(4)Be的第一电离能大于B 的第一电离能,这是因为。(5)短周期元素中符合“对角线规则”的元素有B e 和 A l、B和 S i,它们的性质分别有一定的相似性,写出B e(O H)z 与 N a O H 溶液反应的离子方程式:(6)M n、F e 均为第四周期过渡金属元素,两元素的
6、部分电离能数据如下表所示:元素M nF e电离能/k J-m oL7 1 77 5 91 5 0 91 5 6 13 2 4 8 2 9 5 7镒元素位于第四周期第V H B 族。请写出基态M r?+的价层电子排布式:,比较两元素的L、L,可知,气态M n 再失去1 个电子比气态F e?+再失去1 个电子难,对 此 你 的 解 释 是。4.(2 0 2 2 福建省龙岩第一中学高三阶段练习)科学研究发现铁氮化合物具有非常优异的磁性能、机械性能和耐腐蚀性,因此受到研究人员的广泛关注。y-F e N是一种性能优异的铁氮化合物,其可由氨气与线基铁粉 F e(C O)5 反应得到。(l)F e 变为F
7、e?+时是失去 轨道电子。(2)N H 3 中 H-N-H 的键角比NH;中 H-N-H 的 键 角(填 大 或 小(3)城基铁粉 F e(C O)5 中 配 位 原 子 为。(4)氨气与锻基铁粉的反应中涉及元素电负性由大到小的顺序为 o(5)y-F e 4 N 的晶胞如图所示,设晶胞中F e i 点的原子坐标为(0,0,0),N点的原子坐标为(;,;,;),则F e 2 点的原子坐标为 o已知该晶体的密度为d g/c n A 阿伏加德罗常数的值为W,则晶胞参数a 为n m(用含d和NA的代数式表示)。5.(2 0 2 2 天津高三课时练习)教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:
8、(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1 所示,则该元素原子核外有 种不同运动状态的电子。电离能kJ/mol图1(2)如图2 所示,每条折线表示周期表第IVA-VI1A族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a 点 代 表 的 是;判 断 依 据 是。(3)COz在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3 所示。则该晶体的类型属于 晶体。图3(4)第一电离能介于Al、P 之间的第三周期元素有 种。(5)图 4 是碳化硅的晶胞结构。若碳化硅晶胞边长为ap m,阿伏加德罗常数的值为NA,则碳化硅晶体的密度为 g/cm(列出计算式即可)。图46.(2 0 2 2 天
9、津高三课时练习)回答下列问题(1)磷 酸 根 离 子 的 空 间 构 型 为,其中P的 价 层 电 子 对 数 为、杂化轨道类型为(2)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:3 N H3B H3+6H2O=3 N H;+B,O -+9 H2BQ:的结构为OOBOBO/oIB/Oo在该反应中,B原子的杂化轨道类型由 变为(3)N H,分 子 中 氮 原 子 的 轨 道 杂 化 类 型 是。(4)S n 为I V A 族元素,单质S n 与干燥C l?反应生成S n C l-常温常压下S n C l,为无色液体,S n C l,空间构型为_ _ _ _ _ _ _ _ _ O7.(2 0 2 2 天
10、津 高三课时练习)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N 5)6(H Q)3(N H J 4 C 1 (用R代表)。回答下列问题:(1)经 X 射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图所示。从结构角度分析,R中两种阳离子的相同之处为,不 同 之 处 为(填 标 号)。A.中心原子的杂化轨道类型B.中心原子的价层电子对数 C.立体结构 D.共价键类型(2)R 中阴离子N;中的。键总数为 个。分子中的大几键可用符号表示,其中m代表参与形成大兀键的原子数,n代表参与形成大兀键的电子数(如苯分子中的大兀键可表示为n:),则N:中的大兀键应表示为(3)图中虚线代表氢键,其表示式为(NH
11、;)N-H C1、。(4)R的晶体密度为dgvm-,其立方晶胞参数为a n m,晶胞中含有y 个(NslHP%lNILLCl 单元,该单元的相对质量为M,则 y 的 计 算 表 达 式 为。8.(2022四川省绵阳南山中学高三阶段练习)CuO在化学链(如气相燃类)燃烧和催化CO 氧化过程中均展现出良好的性能,同时具有成本低廉的优势,有望成为贵金属催化剂的替代品。中国科学院工程热物理研究所的科研人员初步揭示了 CO在 CuO表面的催化机理,并深入研究了 CO在铜基氧化物表面的反应机制,并提出了对应的反应动力学模型。(1)基态铜原子的价电子排布式为一,其核外电子的空间运动状态有一种。(2)N与 C
12、、O 同周期,H、C、N 三种元素的电负性从小到大的顺序为一;C、N、O 的第一电离能从大到小 的 顺 序 为 一。(3)NH3具有还原性能被CuO氧化,NH3分子中N 原 子 的 杂 化 方 式 为,NH3的沸点高于P%的原因是(4)CO分子中。键与兀键的数目之比为一。(5)已知Cu2O 的熔点高于Cu2S 的熔点,其 原 因 是。(6)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示,若该晶胞中C u原子与O 原子之间的最近距离为a p m,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的密度为一(填含a、NA的代数式)gcm-3。9.(2022福建厦门双十中学高三阶段练习)根据原子结构,分子结构与性质相关知识,回答
13、下列问题:(1)基 态 诸 元 素 的 原 子 结 构 示 意 图 为,核外有 种不同运动状态的电子。(2)NH3分子的VSEPR模型为;SO3分 子 的 立 体 构 型 为。(3)根据等电子原理,写出CN-的电子式(4)熔点比较:Mg Al(填“或“=,下同);沸点比较:SiH4 CH4,原因是。在下列物质P4NH3HCNBF3HzOSO3CH3clH2O2中,属于含有极性键的极性分子的是(填序号)(6)碳可以形成多种有机化合物,右图所示是嘎吩的结构,分子中所有原子都在一个平面上。s噬吩结构中c原子的杂化方式为.分子中的大兀键可以用符号%表示,其中m代表参与形成大兀键的原子数,n代表参与形成
14、大兀键的电子数(如苯分子中的大兀键可表示为)o 请问嚷吩中的大兀键表示为。1 0.(2 0 2 2 福建厦门双十中学高三阶段练习)氮化钱(G a N)材料是第三代半导体的代表,通常以G a C L 为钱源,N H 3 为氮源制备,具有出色的抗击穿能力,能耐受更高的电子密度。(1)基态G a 价 电 子 排 布 图 为。(2)G a、N和 O的 第 一 电 离 能 由 小 到 大 的 顺 序 为,NO;的 空 间 构 型 为,与其互为等电子体的 微 粒 有(任 写 一 种)(3)G a C b 熔点为7 7.9。气体在2 7 0%:左右以二聚物存在,G a F 3 熔点10 0 0,G a C
15、l3聚 体 的 结 构 式 为,G a C b 熔点远低于G a F3的原因为。与钱同主族的B具有缺电子性,硼砂(四硼酸钠N a z B O r l O H z O)中 B 4。;是由两个H 3 B O 3 和两个 B(O H)J缩合而成的双六元环,应写成 B 4 O 5(O H)4 2-的形式,结构如图所示,则 该 离 子 存 在 的 作 用 力 有,B原 子 的 杂 化 方 式 为。HO BA.离子键 B.共价键 C.金属键 D.范德华力 E.氢键 F.配位键。G a N 也可采用M O C V D(金属有机物化学气相淀积)技术制得:以合成的G a(C H3)3为原料,使其与N H?发生系
16、列反应得到G a N 和另一种产物,该 过 程 的 化 学 方 程 式 为。11.(2 0 2 2.天津.高三单元测 试)铁、铜及其化合物应用广泛。回答下列问题:(1)基态铁原子核外最后一个电 子 填 充 在(填 能 级 符 号)上,含有 个未成对电子。(2)铁氟化钾K,F e y N%是检验F e2+的重要试剂。铁氟化钾中,所涉及的元素的第一电离能由大到小的顺序为 o铁氟化钾中,不 存 在(填 字 母)。A.离 子 键 B.。键C.兀 键 D.氢 键 E.金属键(3)血蓝蛋白是某些节肢动物体内能与氧气可逆结合的一种铜蛋白,其部分结构示意图如图所示。其中C u的化合价为 价,N的 杂 化 轨
17、道 类 型 是。(4)C a C u,合金可看作由如图所示的(a)、(b)两种原子层交替堆积排列而成。图中虚线构建的六边形,表示由这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置;(c)是由(a)和(b)两种原子层交替堆积成的C a C u,合金的晶胞结构图。在这种结构中,同一层的C a 与 C u 距离为2 9 4 p m。C a C u*合金中x=。1 2.(2 0 2 2 天津高三单元测试)氨硼烷是一种特殊的化合物,分子式为NH3 B H3。氨硼烷在催化剂作用下水催化剂+:解释放氢气:3 NH,B H,+6 H2O=3N H;+B3O +9 H2 o BQ:的结构如图,回答下列问题:(1)写出O 原
18、子的价电子轨道表示式:(2)写出NH3 B H3 分子的电子式:;NH3 B H3 晶 体 中 含 有 的 微 粒 间 作 用 力 有(填 字 母)。a.非极性共价键 b.配位键 c.氢键 d.范德华力 e.金属键(3)有机碱离子CHjNH;是 NH3BH3的等电子体,该离子与Pb?+、I组成的光电材料的晶胞如图所示:该晶体中C&NH;与 I-间 的 作 用 力 为,CH、NH;的 配 位 数 是。若晶胞参数为an m,该晶体密度为p g-cm 3,阿伏加德罗常数NA,可表示为 moH(列出计算式)。13.(2022 天津高三课时练习)20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEP
19、R模型),用于预测简单分子的空间结构。其要点可以概括为:I、用AX.Em表示只含一个中心原子的分子组成,A 为中心原子,X 为与中心原子相结合的原子,E 为中心原子价层未参与成键的电子对(称为孤电子对),n+m称为价电子对数。分子中的价电子对总是互相排斥,均匀地分布在中心原子周围的空间。II、分子的空间结构是指分子中的原子在空间的排布,不包括中心原子未成键的孤电子对。I I L 分子中价电子对之间的斥力的主要顺序为:i、孤电子对之间的斥力孤电子对与共用电子对之间的斥力 共用电子对之间的斥力;ii、双键与双键之间的斥力 双键与单键之间的斥力 单键与单键之间的斥力;iii、X 原子得电子能力越弱,
20、A-X 形成的共用电子对之间的斥力越强;iv、其他。请仔细阅读上述材料,回答下列问题:由 AXnEm的 VSEPR模型填写下表:(2)请用VSEPR模型解释CO?为直线形分子的原因:n+m2_价电子对分布的几何构型_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _四面体形价电子对之间的键角_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _10928(3)H,0 分 子 的 空 间 结 构 为,请你预测水分子中N H-O-H 的大小范围并解释原因:(4)502。2和$0 把 都 属 于 人*0型分子,s、0 之间以双键结合,S 与C l、S 与 F 之间以单键结合。请你预测SO2C12和SO2E 分子的空间结构
21、:。14.(2022 天津高三单元测试)氟硼钺酸钾(通常简写为KBBF)是一种非线性光学晶体,我国是率先掌握通过非线性光学晶体变频来获得深紫外激光技术的国家。回答下列问题。(1)氟硼酸钾是制备氟硼被酸钾的原料之一,氟硼酸钾在高温下分解为KF和 BF3。KF的熔点远高于BF3的原因是。(2)BeO晶体也是制备氟硼镀酸钾晶体的原料,其晶胞结构如图示。BeO晶胞中,0 的 堆 积 方 式 为;设 0 与 B e的最近核间距为a p m,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则 BeO晶体的密度为 g-cm(3)立方氮化硼硬度仅次于金刚石,但热稳定性远高于金刚石,其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于晶体。已知立
22、方氨化硼晶胞结构如图所示,其中B、N 的 数 目 之 比 为。15.(2022 天津高三单元测试)请回答下列问题。I.有几种元素的微粒核外电子排布式均为Is22s22P63s23P6,下列问题其中:(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应,这种微粒的符号是 o(2)某微粒的盐溶液,能使溟水褪色,并出现浑浊,这种微粒的符号是 o(3)某微粒氧化性很弱,但得到电子后还原性很强,且该微粒对应的元素原子有一个单电子,这种微粒的符号是。(4)某微粒还原性虽弱,但失去电子后氧化性强,且该微粒对应的元素原子得到一个电子即达稳定结构,这种微 粒 的 符 号 是。H.一种新型漂白剂(结构如下)可用于漂白羊毛
23、等,其中W、Y、Z 为不同周期、不同主族的短周期元素,Z原子的核外电子排布式为I s W、Y、Z 的最外层电子数之和等于X 的最外层电子数,X 基态原子核外有两个单电子,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。ZX、/XX、丫/xZZx/、xX/回答下列问题:(5)写出元素X在周期表中的位置:o(6)写出W简单离子的核外电子排布式:。(7)Y元素基态原子核外电子的运动状态有 种,占据的原子轨道有 个。(8)W、X、Y电 负 性 由 大 到 小 的 顺 序 是。16.(2022陕西省汉中中学高三阶段练习)请回答下列有关铜及其化合物的问题:(1)请写出基态C u原 子 的 价 电 子 排 布 式。焰
24、火中的绿色是铜的焰色,基态铜原子在灼烧时价电子发生了 而变为激发态。(2)新型农药松脂酸铜具有低残留的特点,下图是松脂酸铜的结构简式:请分析1个松脂酸铜中w键的个数;力 口“*”碳原子的杂化方式为 0(3)下图是某铜矿的晶胞图,请推算出此晶胞的化学式(以X表 示 某 元 素 符 号);与X等距离且最近的X原子个数为Ox原子 OCu原子(4)黄铜矿在冶炼的时候会产生副产品SO2,SO2分子的立体构型_ _ _ _ _ _。(5)黄铜合金可以表示为CusZn,为面心立方晶胞,晶体密度为8.5gm-3,求晶胞的边长(只写计算式,不求结果)17.(2022辽宁 抚顺一中高三开学考试)X、Y、Z、M、Q
25、、R是元素周期表前四周期的元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示:元素相关信息X原子核外有7 种不同运动状态的电子Y基态原子中最高能级上有两个未成对电子Z形成的气态氢化物空间构型为三角锥形M基态原子的最外层P 轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反Q前 4 周期元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素R基态原子核外有7 个能级上有电子且能量最高的能级上有6 个电子(1)写出元素Q 的基态原子的外围电子轨道表示式是。(2)X、Y、Z 三种元素 的 电 负 性 小 到 大 的 顺 序 是(用 元 素 符 号 表 示)。(3)M元素基态原子中能量最高的电子的电子云在空间有 个伸
26、展方向,原子轨道呈_ _ _ _ _ _形。(4)小范同学写了某基态原子的两个价电子的表达式,分析其分别违背了什么原理:3s3p4:;3s 3P EI 1111111.在XH.3及 ZH3两种分子中,键角X%MHK添“”或 y)原因是18.(2022 四川宁南中学高三阶段练习)已知A、B、C、D、E、F 为前四周期元素,它们的原子序数依次增大,A 的最外层电子数是内层电子数的2 倍,A、C 同周期,C 元素基态原子中的s 能级电子总数与p 能级电子总数相等,C、D 的最外层电子数之和与A、B 的最外层电子数之和相等,E 是生产、生活中常用的金属,F 基态原子最外层只有一个电子。根据上述相关信息
27、,回答问题。(1)B基态原子中能量最高的电子所在能级有 个轨道,F 的 外 围 电 子 排 布 图 为。(2)A、B、C 三种 元 素 第 一 电 离 能 由 大 到 小 的 排 列 顺 序 为(填 元 素 符 号),原因是。(3)画出D 与氯元素形成的D2c入的结构式。(用箭号标出配位键)(4)请写出与A C互为等电子体的分子的化学式 o (任写一种)(5)A与B的简单氢化物中,B的氢化物沸点更高的原因是(6)高温条件下F的高价态氧化物易分解成低价态氧化物,试 从 结 构 角 度 分 析 原 因。19.(2022 福建 龙岩北大附属实验学校高三阶段练习)铝离子电池能量密度高、成本低且安全性高
28、,是有前景的下一代储能电池。铝离子电池一般采用离子液体作为电解质,几种离子液体的结构如下。回答下列问题:(1)基 态 铝 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为。(2)化合物I中 碳 原 子 的 杂 化 轨 道 类 型 为,化合物I I中阳离子的空间构型为(3)化合物I I I中O、F、S电 负 性 由 大 到 小 的 顺 序 为。(4)传统的有机溶剂大多易挥发,而离子液体有相对难挥发的优点,原因是。(5)铝离子电池的其中一种正极材料为AIM%。,其晶胞中铝原子的骨架如图所示。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,如图中原子1的坐标为住,;,口,原子
29、2的坐标为则原子3的坐标为_ _ _ _ _ 4 4 4;14 4 4J已知该晶体属于立方晶系,晶胞参数为a p m,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为 g-cm-3(列出计算式)。20.(2022北京朝阳高三期末)某钙钛矿C H K H F bh是一种新型半导体材料,用于制造太阳能电池。可用CH,OH NHr Ir P b制备钙钛矿:(1)晶体L属于。A.离子晶体 B.分子晶体 C.共价晶体(2)设计实验比较I?在CC14、水中的溶解性:。制备CHKH3Pbi3的过程如下所示:CH,OH-4-C H,I CH3N H J NH3cH3Pbi3 I 中,C H Q H 的沸点高于C H
30、J的沸点,原因是C H Q H 分子间存在_ _ _ _ _ _ _。II中,由于NH,分子中的 具有孤电子对,容易与C H J反应生成盐C H,N H J。(4)钙钛矿的稳定性受空气中HO、。2、紫外线等因素的影响。i.CH3NH3PbI,(s)r-a2-PbI2(s)+CH3NH3I(aq)ii.CH3NH J(a q):iC H3NH;,(aq)+HI(aq)研究发现,一旦生成H I,钙钛矿的分解程度就会增大,请结合化学平衡移动原理解释:我国研究人员利用聚乙二醇有效地解决了该问题。(5)在钙钛矿中引入有机物M 能抑制离子扩散,增加其稳定性。M 的逆合成分析如下:HC11O=-=CH3CH
31、O竣酸A 的 结 构 简 式 为。以乙醇为起始原料,选用必要的无机试剂合成CH3cH2cHzcH O,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。已知:R-C-H +R.CH2cH0表示煌基或氢)。CHO催化剂R-CH-CCH OR(R、R参考答案:1.(1)D C(2)7正四面体形 s p 34.,xl5 8 3(4)4 NA abcxlO30 0【解析】(1)各能级能量由低到高的顺序为ls OCS p,(4)C D(5)正四面体形【解析】(1)银的核电荷数为2 8,基态银原子的电子排布式为I s 22s 22P63 s 23 P63 d 8 4s 2
32、,则外围电子排布式为3 d 8 4s 2。答案为:3 d 8 4s,(2)从结构中可以看出,碳原子的价层电子对数分别为4G C H 3)和 3(、0 ),则碳原子的杂化方式为s p 3、s p2;其中碳、氮、氧三种元素的非金属性0 N C,但由于N 的最外层电子处于半满状态,其第一电离能比0大,所以第一电离能由大到小的顺序为N O C。答案为:s p 3、s p2;N O C;(3)NC l3 的中心N 原子的价层电子对数为4,有一对孤对电子,所以立体构型为三角锥形,其中心原子的杂化轨道类型为sp,答案为:三角锥形;s p3;(4)A.H N3 的结构式为H-N=N=N,则其中含有3个。键,A
33、不正确;B.H N?中的三个氮原子分别采用s p?、s p、s p?杂化,B不正确;C.H N,、H N O?、0、&也 的分子结构都不对称,都是极性分子,C正确;D.明(N2H J的沸点比水还高,常温下呈液态,说明肺分子间可形成氢键,D正确;故选C D。答案为:C D;(5)S O;的中心S原子,价层电子对数为4,发生s p 3 杂化,根据价层电子对互斥模型判断S O;的空间构型为:正四面体形。答案为:正四面体形。【点睛】非极性分子的结构对称,正负电荷的中心重合。3.(1)D(2)4 1 3(3)Na F(4汨e的 2s 能级为全满状态,较稳定,而 B失去一个电子后变为2s 能级全满的稳定结
34、构,所以B的第一电离能比B e 的小(5)B e(OH)2+2OH-=B e O1 +2 H2O(6)3 d5 由M n 转化为M i d+时,3 d能级由较稳定的3 d,半充满状态转变为不稳定的3 d 状态需要的能量较多;而 F e?+转化为F e“时,3 d能级由不稳定的3 d6 状态转变为较稳定的3 d 半充满状态需要的能量相对要少【解析】(1)p轨道是哑铃形,n p 电子云有p、P,、p:共 3个伸展方向,符号3 P x 中 3 P 表示第三层的p轨道,x表示原子轨道沿x 轴方向伸展,不能判断该轨道上排布的电子数,故 ABC错误,D正确,答案选D;(2)s 轨道只有1 个伸展方向,p轨
35、道有3个伸展方向,铝原子核外电子排布为I s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 p l 涉及3个 s 轨道、2个 p轨道,因此其核外电子云有4种不同的伸展方向;其核外1 3 个电子的运动状态各不相同,因此核外有 1 3 种不同运动状态的电子,故答案为:4;1 3;(3)同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势,同主族从上到下第一电离能逐渐减小,则短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中,第一电离能最小的元素是N a;同周期元素从左向右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电离能逐渐减小,则短周期的化学元素(0族和放射性元素除外)中,电负性最大的元素是F,故答案为:N a;F;(4)B
36、 e 的 2 s 能级为全满状态,较稳定,而 B失去一个电子后变为2 s 能级全满的稳定结构,所以B的第一电离能比B e 的小,故 B e 的第一电离能大于B的第一电离能,故答案为:B e 的 2 s 能级为全满状态,较稳定,而 B失去一个电子后变为2 s 能级全满的稳定结构,所以B的第一电离能比B e 的小;(5)A l(O H),为两性氢氧化物,与 N a O H 溶液反应生成NaAQ和水,己知B e 和 A 1 符合“对角线规则”,性质有一定的相似性,则B e(O H h 也为两性氢氧化物,能与N a O H 溶液发生类似的反应,则反应的离子方程式为:B e(O H)2+2 O H =B
37、 eO +2 H2O ,故答案为:B e(O H),+2 O H-=B eO;+2 H,0;(6)镭元素为2 5 号元素,Mn原子失去2 个电子变成MM+,则基态MI?+的电子排布式为:I s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d5(或A r 3 d5),故其基态MM+的价层电子排布式为3 d5;由M i?+转化为M r?+时,3 d能级由较稳定的3 d,半充满状态转变为不稳定的3 d4状态需要的能量较多;而F e?+转化为F e时,3 d能级由不稳定的3 d6 状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少,故气态Mr?+再失去1 个电子比气态Fe2+再失去1 个
38、电子难,故答案为:由M d*转化为Mn“时,3d能级由较稳定的3d,半充满状态转变为不稳定的3d 状态需要的能量较多;而Fe?+转化为F/+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d,半充满状态需要的能量相对要少。4.(l)4s小(3)C(4)0N C H Fe(5)(5,0.-)(238,xlO7dNA【解析】(I)F e是 2 6 号元素,根据构造原理可知基态F e原子核外电子排布式是Is22s22P63s23P63d64s2,F e失去最外层的2 个 4 s电子变为Fe?十;(2)5-x 3氨气中N 价层电子对数为=3+-=3+1=4,杂化类型是sp3,NH3中有,对孤对电子,N
39、H:中 N 价层电子R-1-1 v 4对数为=4+土 胃,杂化类型是sp3,NH;无孤对电子,由于孤对电子对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力,因此NH3中 H-N-H 的键角比NH;中 H-N-H的键角小;(3)皴基铁粉 Fe(C0)5 中,中心Fe原子与5 个配位体CO结合,由于C、O 都有孤对电子,O 的电负性大,O比C 给予电子对的能力弱,因此配位原子为C 原子;(4)氨气与城基铁粉的反应中涉及元素分别为N、H、Fe、C、0,根据同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,非金属元素的电负性大于金属元素,可知这几种元素的电负性由大到小的顺序为
40、0 N C H F e;(5)在 Y-Fe4N的晶胞中,设晶胞中F e i点的原子坐标为(0,0,0),N 点的原子坐标为(;,;,;),则 Fe2点的原子位于前面的面心上,则 Fe2点的原子坐标为坐标为(;,0,;);该晶胞中含有的Fe原子数目是8xg+6;=4,含 有 1个 N 原子,已知该晶体的密度为d g/cn?,根据密度m 14+56x4-238 y 3d R=NA(a x l O)g/cm=N l(y)g/cm 可知晶胞参数238.a=3/-xlO7 nm。5.(1)12(2)SiH4 第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是CH“,为第IVA族元素,因此a 为SiH,(3)共价(
41、4)三40 x4 30U(5)-N-r-xlOAa3【解析】(1)该元素的第二电离能和第三电离能的差距较大,说明能层发生变化,故元素为M g,最外层有12中运动状态不同的电子,故答案为:12;(2)如图2 所示,每条折线表示周期表第IVA VDA族中的某一族元素氢化物的沸点变化中,N、0、F 三种鼠化物可以形成分子间氢键,会造成熔沸点反常,第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是C H 4,为第IVA族元素,因此a 为 SiH 4,故答案为:SiH4;第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是C H,为第W A族元素,因此a 为SiH;(3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3 所示,该晶
42、胞结构与二氧化硅类似,故形成了共价晶体二氧化碳,故答案为:共价;(4)同周期主族元素第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,但 HA族的np为全充满、VA族的np为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,则第一电离能:A l M g S i S g/c m 3,故答案为:丁 不,10、V Aa Aa6.(1)正四面体 4 s p s p 3 s p2 s p,(4)正四面体形【解析】(1)P O:的中心原子P的价层电子对数为4 +g x(5 +3-4 x 2)=4,故P原子采取s p 杂化,不含孤电子对,P O:的空间构型为正四面体。(2)NH、B H 3的结构式为H-HIBIH一HINH
43、H,可知B原子的价层电子对数=。键个数=4(孤电子对数为0),故N H 3 B H 3中B原子采取s p 杂化;由 的 结 构 式 可 知B原 子 的 价 层 电 子 对 数 键 个 数=3(孤电子对数为0),故BQ。中B原子采取s p a杂化。(3)N H j分子中,氮原子与三个氢原子形成三对共用电子对:氮原子还有一个孤电子对,所以N为s p 3杂化。(4)常温常压下S n C l 为无色液体,说明其沸点很低,类比CC1-可知S n C l4分子中S n原子的价层电子对数为4 +1X(4-4X1)=4,则其杂化轨道数为4,S n原子采取s p 3杂化,S n原子的孤电子对数为0,故S n C
44、 l,分子的空间构型为正四面体形。7.(1)ABD C 5 支(3)(H3O+)O-H-N(N;)(N H;)N-H N(N 1)/八 6 0 2 a 3 d(或 四Mx l O 2|)【解析】(1)HQ+中。键数为3,中心原子孤电子对数为:x(6-l-3 x l)=l,价层电子对数为4,杂化轨道类型为sp3,立体结构为三角锥形;NH;中。键数为4,中心原子孤电子对数为:x(5-l-4 x l)=0,价层电子对数为4,杂化轨道类型为s p,立体结构为正四面体形;H Q,和 NH:中均含极性共价键和配位键,故两种阳离子的相同之处为A、B、D,不同之处为C。(2)由图中N:的结构可知N:中的。键数
45、为5;%中的5 个原子参与形成大兀键,每个原子中参与形成大兀键的电子数为1(孤电子对不参与),故参与形成大兀键的电子数为5+1 =6,N;中大兀键应表示为口;。(3)当 H 与 N、O、F 相连时,可以与相邻分子的N、O、F 相连,所以还可以形成的氢键有:(H Q*)O-H N(N?)和(NH;)N-H.N(N 1);(4)晶体的密度为dg-cm-3,晶胞的体积为(axlO-7ycn?,晶胞的质量为 塔”畔x y,则1Lxy=dx(axlO-7),NAmol 心dx(axW7)3xNA a3dNA m.21M M8.(1)3di4sl 15(2)H C O C(3)sp3 N%分子间能形成氢键
46、,而 P%不能,所以NEb的沸点高于P%(4)1:2(5)两者都是离子晶体,且阴、阳离子电荷量均对应相同,但 r(O,r(S2-),所以C g O 的晶格能大,熔点较高64x4+16x2 嚼XONA【解析】(1)C u是 29号元素,其核外电子排布式是Is22s22P63s23P63dl 4 s l 故基态铜原子的价电子排布式为3di4s s能级有一个原子轨道,p能级有三个原子轨道,d能级有5个原子轨道,故其核外电子的空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1=15 种;(2)N与 C、0同周期,H、C、N三种元素的电负性从小到大的顺序为HVC 0 C;(3)N H 3 中 N的价层电子对数为3
47、 +g(5-3 x l)=4,故 N的杂化方式为s p 3;N H 3 分子间能形成氢键,而 P K 不能,所以N%的沸点高于P%;(4)C O的结构式C 三。,共价三键中有一个是。键,故。键与兀键的数目之比为1:2;(5)两者都是离子晶体,且阴、阳离子电荷量均对应相同,但 r(O”)r(S2-),所以CU 2 O 的晶格能大,熔点较高;(6)16 4 x 4 +16 x 2利用均摊法,每个晶胞含有O为 8 x g+l=2,C u皆在体心,个数为4,故该晶胞的质量为-,若XNA该晶胞中C u 原子与O原子之间的最近距离为a p m,则体心为4 a p m,晶胞的边长为专x l(Tn m。由06
48、 4 x 4+16 x 2得晶胞的密度为(空 xlO*N。(2)四 面 体 形 平 面 三 角 形:C:N:(3)L J(4)C K 与 S i K 都是分子晶体,由于Si H 4 相对分子质量较大,分子间作用力较大,则沸点较高(5)(6)s p 2 杂化【解析】(1)楮是第四周期第IVA族元素,核电荷数为3 2,四个电子层,最外层4 个电子,其原子结构示意图为),核外有多少个电子,就有多少种不同的电子运动状态,所以有32种不同的电子运动状2 8 18 4态,故答案为:U)(2)NH3中 N 原子成3 个 键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3型杂化杂化,VSEPR模型为四面体
49、形;SO3分子中S 原子价层电子对数=3+殳 孩 =3且不含孤电子对,二者都为平面三角形结构;故答案为:四面体形;平面三角形;(3)1 一与 CN-互为等电子体的分子为N2,等电子体结构相似,根据氮气分子电子式书写该离子电子式为I *1,(4)同一周期金属晶体中,原子半径越小熔点越大,所以熔点M g A l,对于结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,则熔沸点越高,相对分子质量:CH4SiH4,则分子间作用力:CH4 CH4,故答案为:;C&与 S iE 都是分子晶体,由于SiH4相对分子质量较大,分子间作用力较大,则沸点较高:(5)对于ABn型分子,A 原子的最外层电子,若完
50、全成健,属于非极性分子,若不完全成键,则属于极性分子;P4分子是结构对称的正四面体结构,为非极性分子:NH.3中 C 元素化合价为-3,N 原子最外层5 个电子未全部成键,为极性分子,含有N-H极性键;HCN的结构式为H-C三 N,分子正负电荷中心不重合,为极性分子,含有极性键;BF 3 中 B 元素化合价为+3,B 原子最外层3个电子全部成键,为非极性分子;H 2 O 中 0元素化合价为-2,O原子最外层6个电子未全部成键,为极性分子,含极性键;S0 3 中心原子价层电子对为3,孤电子对为3-3=0,所以依据价层电子对互斥理论可知,三氧化硫为平面三角形结构,正负电荷中心能够重合,为非极性分子