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1、高频考点专攻练(十二)考点1原子结构与元素性质1.W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素。W是宇宙中最丰富的元素;X、Z元素原子基态时,核外电子均排布在3个能级上,且它们的价电子层上均有两个未成对电子;向含有Q2+的溶液中滴加氨水,形成蓝色沉淀,再滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液。回答下列问题:(1)第一电离能Y_Z,电负性Y_Z(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)写出与XZ分子互为等电子体的一种离子的化学式_ _。(3)若向含有Q2+的硫酸盐溶液中滴加过量氨水,得到深蓝色溶液后再加乙醇,有深蓝色晶体析出,原因是_;该深蓝色晶体中,中心离子的电子排布式为_,配体为_。(4)已
2、知W、Y形成的一组二元化合物化学式:YW3、Y2W4、Y3W5、Y4W6其中,YW3分子中Y原子的杂化类型为_;这组化合物的通式为_ _。W、Y形成的化合物的种类比W、X形成的化合物的种类_(填“多”或“少”)。【解析】根据元素信息可以判断,W为H,X为C,Z为O,Y为N,Q为Cu。(1)N元素的第一电离能大于O元素,因为N的2p3为稳定结构,失去电子较为困难;N元素的电负性小于O元素,则O原子得电子的能力强。(2)CO分子的价层电子总数为14个,互为等电子体的离子为CN-、等。(3)向含有Cu2+的硫酸盐溶液中滴加过量氨水,得到深蓝色溶液后再加乙醇,有深蓝色晶体析出,原因是乙醇极性比水小,C
3、u(NH3)4SO4H2O在乙醇中溶解度小,故有晶体析出;该深蓝色晶体中,中心离子Cu2+的电子排布式为Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9,配体为NH3。(4)NH3分子中N原子价层电子对为4,则N原子是sp3杂化;这组化合物是在前项上加上NH,故通式为NH3(NH)n-1即NnHn+2。H、N形成的化合物的种类比H、C形成的化合物的种类少。答案:(1)大于小于(2)CN-(等合理答案均可)(3)乙醇极性比水小,Cu(NH3)4SO4H2O在乙醇中溶解度小,故有晶体析出Ar3d9(或1s22s22p63s23p63d9)NH3(4)sp3杂化NnHn+2少2.(2019合肥模拟)
4、A、B、C、D、E、F、G、W是原子序数依次增大的8种元素,A元素原子的2p轨道上有2个未成对电子,B元素在同周期中原子半径最大,与A可形成原子个数比为11和21的两种化合物,C单质是一种常见的半导体材料,F有 9个原子轨道,G的单质是一种常见金属,W能形成红色(或砖红色)的W2A和黑色的WA两种氧化物。(1)A元素在元素周期表中的位置是_。(2)G3+比G2+稳定,原因是_,G位于元素周期表的_区。(3)晶体BF的熔点低于MgO晶体的熔点,原因是_。(4)D、E、F三者电负性从大到小的顺序是_(用元素符号及“ ”表示)。(5)写出W+基态时的价电子排布式:_。【解析】A元素原子的2p原子轨道
5、上有2个未成对电子,可能为碳或氧元素,B元素在同周期中原子半径最大,与A可形成原子个数比为11和21的两种化合物,所以A为氧元素,B为钠元素;C单质是一种常见的半导体材料,C为硅元素,F有 9个原子轨道,F为第三周期元素,由原子序数递增的特点可知D、E、F分别为磷、硫、氯元素;G的单质是一种常见金属,W能形成红色(或砖红色)的W2A和黑色的WA两种氧化物,则G为铜元素,W为铜元素。(1)A为氧元素,位于周期表中第二周期A族。(2)Fe3+的价电子排布是3d5,Fe2+的价电子排布是3d6,d轨道一共可以容纳10个电子,因此Fe3+的3d层是半充满结构,是比较稳定的,铁原子的价电子排布式是3d6
6、4s2,位于元素周期表的d区。(3)晶体BF为NaCl,由于MgO中阴、阳离子的半径分别小于NaCl中阴、阳离子的半径,且离子电荷数大,则MgO的熔点较高。(4)D、E、F分别为磷、硫、氯三种元素,为周期表第三周期中的元素,同一周期元素的电负性随原子序数的增大而增加,则有ClSP。(5)W为铜元素,其原子基态价电子排布式为3d104s1,则Cu+基态时价电子排布式为3d10。答案:(1)第二周期A族(2)铁元素原子的价电子排布式为3d64s2,Fe2+的价电子排布式为 3d6 ,Fe3+的价电子排布式为3d5,依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则,3d5处于半充满的状
7、态,结构更稳定,故Fe3+比Fe2+稳定d(3)NaCl和MgO均为离子晶体,由于MgO中阴、阳离子的半径分别小于NaCl中阴、阳离子的半径,且离子电荷数大,则晶格能NaClMgO,故熔点 NaClSP(5)3d103.南京理工大学胡炳成教授团队成功合成世界上首个全氮阴离子盐,这使我国在高储能材料研制上达到世界先进水平。(1)基态氮原子核外两种不同自旋状态的电子数之比为_。(2)氮的单质除了N2外,还有N4、N6、N8等,现有两种结构的N4分子A和B,A的分子结构与白磷相似,其分子构型为_;B分子中4个氮原子在同一平面上,氮原子的杂化方式为_。(3)全氮阴离子最先制得的是,写出与互为等电子体的
8、两种分子的化学式_。(4)试从物质结构与性质的角度解释全氮化合物爆炸时可释放巨大能量的主要原因_。(5)全氮阴离子为平面正五边形,称为五唑氮离子,每个离子内有_个电子,五唑氮的钠盐、钾盐很不稳定。胡教授团队合成的盐为(H3O)4(NH4)2(N5)5Cl,这种盐分解温度高达116.8 。该盐热稳定性好的主要原因是_。(6)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似,层间相互作用力为_。六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼。立方氮化硼的结构和硬度都与金刚石相似,晶胞边长为361.5 pm,立方氮化硼的密度是_gcm-3(只要求列算式)。【解析】(1) 氮原子核电荷数为7,核外电子排布为1s22s2
9、2p3,基态核外两种不同自旋状态的电子数之比为25(或52)。(2) 白磷为正四面体结构,A的分子结构与白磷相似,其分子构型为正四面体形;分子中4个氮原子在同一平面上,则氮氮之间既有双键,也存在单键,所以价层电子对数为2+1=3,氮原子的杂化方式为sp2杂化。(3)等电子体是指具有原子总数相同、电子总数相同的微粒,与互为等电子体的两种分子可以是CO2 和N2O。(4)全氮化合物爆炸时可释放巨大能量的主要原因:全氮化合物爆炸生成氮气,氮分子中含有氮氮三键,键能很大,非常稳定。(5)的大键上除了有5个N自身的p电子外,还有这个分子簇成为阴离子所获得的电子,所以总共有6个电子;盐(H3O)4(NH4
10、)2(N5)5Cl分解温度高达116.8 ,该盐热稳定性好的主要原因是:五唑氮离子()与H3O+、N之间既形成离子键,又形成大量的氢键,提高了分解的能量。(6)石墨晶体中每一层中碳碳间为共价键,层与层之间为分子间作用力;立方氮化硼的结构和硬度都与金刚石相似,所以晶胞中含有氮原子个数为8+6=4,含有硼原子个数为 4,因此,晶胞含有4个氮化硼粒子,晶胞体积为(361.510-10)3 cm3,晶胞质量为4(14+11)/NAg;所以立方氮化硼的密度=(425/NA)(361.510-10)3 gcm-3。答案:(1)25(或52) (2)正四面体形sp2杂化(3)CO2、N2O(4)全氮化合物爆
11、炸生成氮气,氮分子中含有氮氮三键,键能很大,非常稳定(5)6五唑氮离子()与H3O+、N之间既形成离子键,又形成大量的氢键,提高了分解的能量分子间作用力(或范德华力)(6)分子间作用力(或范德华力)(425/NA)(361.510-10)3考点2分子结构与性质1.(2019德阳模拟)X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素,且原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的,Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,Z原子单电子数在同周期元素中最多,W与Z同周期,第一电离能比Z的低,R与Y同一主族,Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态。请回答下列问题:(1)Q+核外电子排布式为_。(2
12、)化合物X2W2中W的杂化方式为_,Z的立体构型是_。(3)Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是_(填化学式),原因是_。(4)将Q单质的粉末加入ZX3的浓溶液中,并通入W2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式为_。【解析】根据题意,X为H元素;Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,核外电子排布为1s22s22p2,故Y为C元素;R与Y同一主族,结合原子序数可知,R只能为第三周期元素,为Si,而Z原子单电子数在同周期元素中最多,则外围电子排布为ns2np3,原子序数小于Si,故Z为N元素;W与Z同周期,第一电离能比Z的低,则W为O元素;Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状
13、态,不可能为短周期元素,原子序数小于30,故核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,则Q为Cu元素。(1)铜的原子序数是29,Cu+核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d10。(2)化合物H2O2中结构式为HOOH,O原子价层电子对数为2+=4,故O原子采取sp3杂化;N离子中N原子孤电子对数为=1,价层电子对数为2+1=3,故其立体构型是V形。(3)Y、R的最高价氧化物分别为二氧化碳、二氧化硅,SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体,故沸点较高的是SiO2。(4)将Cu单质的粉末加入到NH3的浓溶液中,并通入O2,充分反应后溶液呈深蓝色,反应生成Cu(NH3)
14、42+,该反应的离子方程式为:2Cu+8NH3+O2+2H2O2Cu(NH3)42+4OH-,答案:(1)1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10(2)sp3杂化V形(3)SiO2SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体(4)2Cu+8NH3+O2+2H2O2Cu(NH3)42+4OH-2.(2019邯郸模拟)世上万物、神奇可测,其性质与变化是物质的组成与结构发生了变化的结果。回答下列问题。(1)根据杂化轨道理论判断,下列分子的空间构型是V形的是_(填字母)。A.BeCl2B.H2OC.HCHOD.CS2(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既位于同一周期又位于同一族,且T的原子序数比Q
