《高考化学二轮复习专题七 物质结构与性质 课件 专题能力提升练1.7》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学二轮复习专题七 物质结构与性质 课件 专题能力提升练1.7（241页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题七 物质结构与性质,【真题回访】 1.(2016全国卷T37)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题: (1)基态Ge原子的核外电子排布式为Ar_,有_个未成对电子。,(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是_。,(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律 及原因_ _。,(4)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是 该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺 序是_。 (5)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式 为_,微粒之间存在的
2、作用力是_ _。,(6)晶胞有两个基本要素: 原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,下 图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为 ( ,0 ,);C为( , ,0)。则D原子的坐标参数为 _。,晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm,其密度为_gcm-3(列出计算式即可)。,【解析】(1)Ge为32号元素,根据构造原理可推出基态锗原子的核外电子排布式为Ar3d104s24p2,有2个未成对电子。 (2)锗原子之间难以形成双键或三键是因为Ge的原子半径大,原子间形成的键较长,p轨道之间重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成键。,(3)
3、锗的卤化物的熔点和沸点大小顺序均为GeCl4Se,根据同周期从左到右元素的电负性逐渐增大 可知,SeGeZn,所以Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序 是OGeZn。,(5)Ge单晶具有金刚石型结构,其中锗原子的杂化方式 为sp3,微粒之间存在的作用力是共价键。 (6)原子坐标参数是表示晶胞内部各原子的相对位置, 根据Ge单晶的晶胞图,分析原子坐标参数A为(0,0,0); B为( ,0 ,);C为( , ,0)可知D原子的坐标参数为 ( , , )。,Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm,晶胞的体积为a3,a 需要进行单位换算,晶胞的质量为 ,晶胞 的密度为晶胞质量除以晶胞体积,所以晶胞密度
4、 107(gcm-3)。,答案:(1)3d104s24p2 2 (2)锗原子半径大,原子间形成的键较长,p轨道之间重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成键 (3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次升高,原因是分子结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,(4)OGeZn (5)sp3 共价键 (6)( , , ) 107,2.(2015全国卷T37)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题: (1)四种元素中电负性最大的是_(填元素符号),其中C原
5、子的核外电子排布式为_。,(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是_ _(填分子式),原因是_; A和B的氢化物所属的晶体类型分别为_和_ _。 (3)C和D反应可生成组成比为13的化合物E,E的立体 构型为_,中心原子的杂化轨道类型为_ _。,(4)化合物D2A的立体构型为_,中心原子的价层电子对数为_,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为_。,(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞 参数a=0.566 nm,F的化学式为_;晶胞中A原子 的配位数为_;列式计算晶体F的密度 (gcm-3)_。,【解析】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2
6、-和B+具有相同的电子构型,则A是O,B是Na;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍,则C是P;D元素最外层有一个未成对电子,所以D是氯元素。,(1)非金属性越强,电负性越大,四种元素中电负性最大的是O。P的原子序数为15,其电子排布式为1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3)。 (2)氧元素有氧气和臭氧两种单质,由于臭氧的相对分子质量较大,范德华力大,所以沸点高;A和B的氢化物为H2O和NaH,晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。,(3)C和D形成的物质E为PCl3,其中P含有一对孤电子对, 其价层电子对数是4,所以立体构型为三角锥形,中心原 子为sp3杂化。 (
7、4)化合物Cl2O的中心原子O含有2对孤电子对,价层电 子对数为4,所以立体构型为V形,Cl2和碳酸钠反应的化 学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+ 2NaCl。,(5)根据晶胞结构可知氧原子的个数=8 +6 =4,Na全部在晶胞中,共计是8个,则F的化学式为Na2O。 以顶点氧原子为中心,与氧原子距离最近的钠原子的个 数是8个,即晶胞中A原子的配位数为8。晶体F的密度 =,答案:(1)O 1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3) (2)O3 O3相对分子质量较大,范德华力大 分子晶体 离子晶体 (3)三角锥形 sp3 (4)V形 4 2Cl2+2
8、Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+ 2NaCl,(5)Na2O 8,【真题备选】 1.(2014全国卷T37节选)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题: (1)准晶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。,(2)基态铁原子有_个未成对电子,Fe3+的电子排布式为_,可用硫氰化钾检验Fe3+,形成配合物的颜色为_。,(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而 自身还原成Cu2O,乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_ _;1 mol乙醛分子中含有的键的数目为_ _。乙酸的
9、沸点明显高于乙醛,其主要原因是 _ _。,Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4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。,【解析】(1)区别晶体、准晶体与非晶体最可靠的方法是X-射线衍射。 (2)26号元素铁的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,由此可知基态铁原子的3d轨道上有4个未成对电子,当铁原子失去4s轨道上的两个电子和3d轨道上的一个电子时形成三价铁离子,因此三价铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,三价铁离子遇硫氰酸根离子变成红色。,(3)乙醛中甲基上的碳为sp3杂化,醛基上的碳原子为sp2杂化;乙醛分子中有5个
10、单键、一个双键,其中五个单键全是键,双键中一个是键,一个是键;乙酸分子间存在分子间氢键,因此沸点较高;氧化亚铜晶胞中含有氧原子个数为4+81/8+61/2=8,根据氧化亚铜的化学式可知,晶胞中铜原子和氧原子的个数之比为21,所以晶胞中铜原子个数为16个。,答案:(1)X-射线衍射 (2)4 1s22s22p63s23p63d5 红色 (3)sp3、sp2 6NA CH3COOH存在分子间氢键 16,2.(2013全国卷T37)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
11、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:,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, 四面体如下图(a)通过共用顶 角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四
12、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)基态硅原子中,电子占据的最高能层为第三层,符号为M,该能层中有3个能级:3s、3p和3d,3s能级有1个原子轨道,3p能级有3个原子轨道,3d能级有5个原子轨道,所以该能层具有的原子轨道数为9,填充的电子数为4。 (2)硅在自然界中主要以硅酸盐和二氧化硅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硅硅共价键相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置的有6个原子,每个面心原子贡献二分之一,所以6个面心原子对该
13、晶胞贡献3个原子。 (4)根据题意: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Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2。,(5)分析表格中CC键、CH键、SiSi键、SiH 键的键能,可以得出: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,所以硅烷在种类和数量上 都远不如烷烃多;分析表格中CH键、CO键、 SiH键、SiO键的键能,可以得出: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
14、,所以SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物。,(6)题干图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中 每个硅原子和4个氧原子形成四面体结构,所以硅原子 的杂化形式为sp3,Si与O的原子数之比为13,化学式 为 (或 )。,答案:(1)M 9 4 (2)二氧化硅 (3)共价键 3 (4)Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2,(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)sp3 13 (或 ),
