《2020届高考化学二轮练习：专题五 第16讲 物质结构与性质》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届高考化学二轮练习：专题五 第16讲 物质结构与性质（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题五 第16讲1A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期的元素，其原子序数依次增大，A为元素周期表中原子半径最小的元素，B的基态原子中占有电子的3个能级上的电子数均相等，D与B同族，C与B同周期，且C的所有p轨道上的电子数与所有s轨道上的电子数相等，E的次外层电子数是其最外层电子的7倍。回答下列问题：(1)B、C、D三种元素的电负性由小到大的顺序为_；(用元素符号表示)，D元素基态原子价层电子排布式为_；(2)A、C形成的三原子分子中，C原子的杂化方式为_；(3)C、D形成的化合物的晶体类型为_；(4)金属Mg与A、E形成的化合物是目前人类已发现的体积储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如
2、图所示，其中黑球代表E，灰球代表Mg，白球代表A，其中白球除在棱上、面上以外，在晶胞内部还有6个。试写出该化合物的化学式：_。(5)B、C、E能形成如图所示三角双锥构型的配合物分子，三种元素的原子分别用大白球、小白球和黑球代表。该配合物形成配位键时提供空轨道的原子是_(填元素符号)，该配合物中大白球代表的元素的化合价为_。在水溶液中，水以多种微粒的形式与其他化合物形成水合物。试画出如下微粒的结构图式。H5O：_。如图为冰的一种骨架形式，以此为单位向空间延伸该冰中的每个水分子有_个氢键；如果不考虑晶体和键的类型，哪一物质的空间连接方式与这种冰的连接类似_。 解析：A为元素周期表中原子半径最小的元
3、素则A是H元素，B的基态原子中占有电子的3个能级上的电子数均相等，则B是C元素，D与B同族即D是Si元素，C与B同周期即C元素为与第二周期，且C的所有p轨道上的电子数与所有s轨道上的电子数相等，则C的基态原子核外电子排布为：1s22s22p4即C是O元素，E的次外层电子数是其最外层电子的7倍，则E的基态原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d64s2，所以E是Fe元素。(1)同一周期，从左到右元素电负性递增，同一主族，自上而下元素电负性递减。即电负性：SiCO，D是Si元素，它的基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p2，即它的基态原子价层电子排布式为：3s23p2
4、；(2)A是H元素，C是O元素，它们形成的三原子分子是H2O，根据价层电子对互斥理论，四对电子相互排斥成四面体结构，可见四个轨道都参与了杂化，所以是sp3杂化，故答案为：sp3；(3)C是O元素，D是Si元素，形成化合物SiO2，SiO键是共价键，SiO2属于原子晶体；(4)8个Mg原子在晶胞内部，黑球为Fe原子，一个晶胞中含有的Fe原子数为864，A为H原子，一个晶胞中含有的H原子数为6(122)(46)24，MgFeH216，故其分子式为Mg2FeH6；(5)三角双锥构型为对称性结构，因此该分子为非极性分子，对比三种球的原子半径大小可知小白球为O原子，黑球为C原子，大白球为Fe原子，Fe原
5、子具有多余的原子轨道，可提供空轨道，形成化合物Fe(CO)5，其中Fe(CO)5中Fe的化合价为0；H5O可以写成两个水分子以氢键相连，其中一个水分子的O再以氢键连接一个氢离子，书写时将所有原子看为一个整体用方括号括起来，“”放在方括号右上角，即结构为；晶体冰中，每两个水分子间有一个氢键，平均属于每个水分子有0.5个，一个水分子与周围的四个水分子以氢键结合，故1 mol冰中有2 mol氢键；二氧化硅是原子晶体，SiO通过共价键形成四面体结构，四面体之间通过共价键形成空间网状结构，以立方体中的水分子为研究对象，每个水分子形成4条氢键， SiO2空间连接方式与这种冰连接类似。答案：(1)SiCO3
6、s23p2(2)sp3(3)原子晶体(4)Mg2FeH6(5)Fe02SiO22教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题：(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，则该元素对应的原子有_种不同运动状态的电子。(2)如图2所示，每条折线表示周期表AA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)CO2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。(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有_种。 GaCl3中中心原子的杂化方式为_，写出与GaCl3结构相同的一种等电子体(写离子)_。(5)
7、冰、干冰、碘都是分子晶体，冰的结构具有特殊性，而干冰、碘的晶体具有相似的结构特征，干冰分子中一个分子周围有_个紧邻分子。 D的醋酸盐晶体局部结构如图，该晶体中含有的化学键是_(填字母标号)。a极性键B非极性键c配位键 D金属键(6)Fe的一种晶体如甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到的AD图中正确的是_(填字母标号)。铁原子的配位数是_，假设铁原子的半径是r cm，该晶体的密度是 g/cm3 ，则铁的相对原子质量为_(设阿伏加德罗常数的值为NA)。解析：(1)图1中，I2与I3相差较大，该元素原子最外层有两个电子，应是第三周期主族元素镁(Mg)。电子的运动状态取决于电子所处的能层、能级、原子轨道
8、和自旋方向，镁原子核外共有12个电子，则有12种不同运动状态的电子。(2)第AA元素的氢化物中，NH3、H2O、HF的分子间有氢键，使得它们的沸点与同族其他元素的氢化物相比“反常”。图2中a点所在折线无“反常”，为第A元素的氢化物，a点代表的是第三周期的氢化物SiH4。(3)图3中，C、O原子通过共价键形成空间网状晶体，属于原子晶体。(4)第A族元素np能级全空、第A族元素np能级半充满，使第一电离能出现“反常”。第三周期元素第一电离能由小到大的顺序为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl、Ar，介于Al、P之间的有Mg、Si、S三种元素。 Ga位于第四周期第A族，GaCl3分子中，Ga原子价层
9、电子对数为(313)/23，则其杂化方式为sp2。要写与GaCl3互为等电子体的离子，应在价电子总数不变的前提下，将Ga、Cl换成它们的邻族元素，如CO、NO等。(5)干冰晶胞为面心立方堆积，若考察上表面的面心二氧化碳分子，则它与上表面的四个顶点、前后左右四个面心、以及上面一个晶胞的前后左右四个面心，共12个二氧化碳分子距离最近且相等。 从D的醋酸盐晶体局部结构看，该晶体中有CH、CO、CO、OD等极性键，有CC非极性键，有OD配位键，故选abc。(6)图甲为该铁的一个晶胞，沿虚线的切面为长方形，长是宽的倍，四个顶角和中心有铁原子。图乙为8个晶胞叠成的立方体，沿虚线的切面为A图。考察图甲体心铁
10、原子，则其配位数为8。设图甲中晶胞边长为a cm，则体对角线为a cm。又体对角线上三原子相切，得a cm4r cm。根据密度和铁原子数求得的一个晶胞质量相等，有 g/cm3(a cm)3M(Fe)，解得M(Fe) gmol1，Mr(Fe) 。答案：(1)12(2)SiH4在AA中的氢化物里，只有A族元素氢化物沸点不存在反常现象，且a为第三周期氢化物，故a为SiH4(3)原子(4)3sp2杂化CO、NO(5)12abc(6)A83砷和镍均为重要的无机材料，在化工领域具有广泛的应用。(1)基态As原子的价层电子的电子云轮廓图形状为_。与砷同周期的主族元素的基态原子中，第一电离能最大的为_(填元素
11、符号)。(2)Na3AsO3可用于碘的微量分析。Na的焰色反应呈黄色，金属元素能产生焰色反应的微观原因为_。Na3AsO3中所含阴离子的立体构型为_，写出一种与其互为等电子体的分子：_(填化学式)。(3)M()可用于合成Ni2的配体，M中C原子的杂化方式为_，其所含键和键的数目之比为_。(4)Ni与Ca处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ni的熔点和沸点均比金属Ca的高，其原因为_。区分晶体Ni和非晶体Ni的最可靠的科学方法为_。(5)某砷镍合金的晶胞结构如下图所示，设阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度_gcm3。解析：(1)基态As原子的价层电子排布式为4s24p3, 故其电
12、子云轮廓图形状为球形、哑铃形或纺锤形。一般情况下，同周期主族元素从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，故第四周期主族元素中第一电离能最大的是Br。(2)金属元素产生焰色反应的微观原因为电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，会以光的形式释放能量，产生焰色反应。AsO中As原子的价层电子对数目为4，含有一对孤对电子，其立体构型为三角锥形。根据等电子体的含义知，与AsO互为等电子体的分子有PCl3、PBr3、NF3、NCl3等。(3)由的结构简式可知，CH3、CH2、CF3中C原子的价层电子对数目为4，杂化方式为sp3，碳氧双键中C原子的价层电子对数目为3，杂化方式为sp2。每个分子
13、中含有14 个键和2个键，则键与键的数目之比为71。(4)金属晶体熔沸点的高低与金属键的强弱有关，金属键的强弱与价层电子数目和金属原子的半径有关。区分晶体Ni和非晶体Ni的最可靠的科学方法为X射线衍射法。(5)由晶胞结构可知，每个晶胞中含有2个Ni原子和2个As原子，晶胞的体积V1030 cm3，故晶胞的密度g/cm3gcm3。答案：(1)球形、哑铃形(或纺锤形)Br(2)电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时，会以光的形式释放能量三角锥形PCl3、PBr3、NF3、NCl3等(答一种即可)(3)sp3，sp271(4)Ni的原子半径较小，价层电子数目较多，金属键较强X射线衍射法(5)4自然界中氟多以化合态形式存在，主要有萤石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)等。(1)基态氟原子中，有_种能量不同的电子。(2)萤石(CaF2)难溶于水，但可溶于含Al3的溶液中，原因是_(用离子方程式表示)。(已知AlF在溶液中可稳定存在)(3)BF3与一定量的水形成(H2O)2BF3晶体Q，晶体Q在一定条件下可转化为R：晶体R中含有的化学键包括_(填标号)。A离子键B配位键C共价键 D氢键R中阳离子的空间构型为_，阴离子中心原子的杂化方式为_。(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，如ClF3、BrF3等。
