2022年高考化学名师知识点分类精编：选修3物质结构与性质 2.pdf

选修 3 物质结构与性质高考试题考点一 原子结构与性质1.(2013年上海化学 ,13,3分)X、Y、Z、 W是短周期元素 ,X 元素原子的最外层未达到8 电子稳定结构 , 工业上通过分离液态空气获得其单质;Y 元素原子最外电子层上s、p 电子数相等 ;Z 元素 +2 价阳离子的核外电子排布与氖原子相同;W元素原子的M层有 1 个未成对的p 电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是 ( ) A.X 元素的氢化物的水溶液显碱性B.Z 元素的离子半径大于W元素的离子半径C.Z 元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应D.Y 元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点解析 : 根据题意知Z 元素为 Mg,Y 元素原子最外电子层排布为ns2np2, 是 C 或 Si,X 为 N或 O,W为 Al 或 Cl。N的氢化物的水溶液显碱性, 但 O的氢化物 H2O显中性 ,H2O2显弱酸性 ,A 错误 ; 若 W为 Cl, 则 Mg2+半径小于 Cl-,B错误 ; 氮气或氧气均能与镁反应,C 正确 ;CO2形成的晶体为分子晶体, 熔沸点低 ,D 错误。答案 :C2.(2012年上海化学 ,6,3 分) 元素周期表中铋元素的数据见右图, 下列说法正确的是( )A.Bi 元素的质量数是209B.Bi 元素的相对原子质量是209.0C.Bi 原子 6p 亚层有一个未成对电子D.Bi 原子最外层有5 个能量相同的电子解析 :209.0表示的是Bi 元素的相对原子质量,A 错误 ,B 正确 ; 根据洪特规则 ,Bi 原子 6p 亚层中的 3 个电子分别占据 3 个轨道 , 故有三个未成对电子,C 项错 ;Bi 原子最外层 6p 亚层中的 3 个电子的能量略高于6s 亚层中的 2 个电子的能量 ,D 项错。答案 :B3.(2013年安徽理综 ,25,15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; 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 24 页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 、 101 kPa 下, 已知 13.5 g 的 Z 固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态, 放热 419 kJ, 该反应的热化学方程式是。解析 : 根据短周期元素X的最高化合价为+4,可知 X 为碳或硅 ,又因 Y为 O,结合原子序数YX,则可确定 X为C,根据 Z 的最外层电子排布式可写出其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p1, 即 Z 为铝元素 ; 再结合 W的质量数与中子数关系可确定W的质子数为14, 即 W为 Si 。(1)Si位于元素周期表第三周期、 A族, 同主族元素原子半径从上到下依次增大, 则 W(Si)的原子半径比X(C)的要大。(2) 因周期元素从左到右, 元素的第一电离能逐渐增大, 故 Z(Al) 的第一电离能比W(Si) 的要小。 XY2(CO2) 为分子晶体 , 由固态变为气态, 克服的是分子间作用力。由 C、H、 O组成的分子中 ,存在分子间氢键的物质很多,如:CH3CH2OH 、CH3COOH 等。(3)Z 单质即为铝 , 铝和盐酸反应生成氯化铝,向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液, 先生成氢氧化铝沉淀, 氢氧化钠过量时 , 氢氧化铝沉淀溶解。W单质为硅 , 硅和氢氟酸反应生成SiF4和 H2两种气体。(4)13.5 g铝的物质的量为0.5 mol,所以该反应的热化学方程式为4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)H=-3 352 kJ mol-1。答案 :(1)三A 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+4HFSiF4+2H2(4)4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)H=-3 352 kJ mol-1( 其他合理答案均可)4.(2012年安徽理综 ,25,16分) X 、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素, 其相关信息如下表:元素相关信息XX的基态原子 L层电子数是 K层电子数的 2 倍YY的基态原子最外层电子排布式为:2nnns npZZ 存在质量数为 23, 中子数为 12 的核素WW有多种化合价 , 其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色, 最后变成红褐色(1)W 位于元素周期表第周期第族, 其基态原子最外层有个电子。(2)X 的电负性比Y的( 填 “大”或 “小”);X 和 Y的气态氢化物中, 较稳定的是( 写化学式 ) 。(3) 写出 Z2Y2与 XY2反应的化学方程式, 并标出电子转移的方向和数目: 。(4) 在 X的原子与氢原子形成的多种分子中, 有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢,写出其中一种分子的名称 : 。氢元素、 X、Y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子, 写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式: 。解析 : 由题中信息可推知X 、 Y、 Z、 W分别为 C、 O 、 Na、 Fe 四种元素。 (1)Fe 的基态原子价电子排布式为3d64s2,最外层有 2 个电子。 (2) 同周期从左到右, 电负性逐渐增大 , 所以 C的电负性小于O。(3)Na2O2与 CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2, 在标电子转移的方向和数目时, 应注意 Na2O2中氧元素化合价一部分升高, 一部分降低。 (4) 本小题为发散型试题, 答案不唯一。 烃分子中含有两种氢原子的烃较多 , 如丙烷 (CH3CH2CH3) 、丙炔 (CH3CCH)等。由 C、H、O三种元素形成的分子很多, 但形成的无机阴离子只有 HC3O,因此能与HC3O反应的分子必须为羧酸, 如 CH3COOH 、HCOOH 等。答案 :(1)四2 (2) 小H2O精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 24 页(3)或(4) 丙烷 ( 其他合理答案均可) CH3COOH+HC3OCH3COO-+H2O+CO2( 其他合理答案均可)5.(2012年福建理综 ,30,13分)(1) 元素的第一电离能:Al Si( 填“ ”或“ ”) 。(2) 基态 Mn2+的核外电子排布式为。(3) 硅烷 (SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示, 呈现这种变化关系的原因是。(4) 硼砂是含结晶水的四硼酸钠, 其阴离子 Xm-( 含 B、O、H三种元素 ) 的球棍模型如图所示:在 Xm-中, 硼原子轨道的杂化类型有; 配位键存在于原子之间 ( 填原子的数字标号);m= ( 填数字 ) 。硼砂晶体由Na+、Xm-和 H2O构成 , 它们之间存在的作用力有( 填序号 )。A. 离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键解析 :(1)同一周期元素自左向右第一电离能有增大趋势, 故第一电离能AlSi 。(2)Mn 是 25号元素 , 其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2, 故 Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。(3) 硅烷形成的晶体是分子晶体, 相对分子质量越大,分子间范德华力越强, 沸点越高。(4) 由球棍模型可以看出, 大黑球为 B原子 , 灰球为 O原子 , 小黑球为 H原子。 2 号 B原子形成 3 个键 , 采取sp2杂化 ,4 号 B原子形成 4 个键 , 采取 sp3杂化;4 号 B原子三个 sp3杂化轨道与除5 号 O原子外的三个O原子形成 键后还有一个空轨道, 而 5 号 O原子能提供孤电子对而形成配位键; 由图示可以看出该结构可以表示为B4H4O9m-,其中 B为+3 价,O 为-2 价,H 为+1 价, 可知 m=2 。在晶体中Na+与 Xm-之间为离子键 , 由(4) 题干中所给信息知硼砂含结晶水,H2O分子间存在氢键和范德华力。答案 :(1)OC 。(3) NH3中 N采取 sp3杂化 , 含有一对孤电子对, 故为三角锥形 ;N2H4可视为 NH3分子中的一个氢原子被NH2取代形成 , 取代反应只是由一个原子团代替了氢原子, 故不会影响N原子的杂化方式, 所以与 NH3相同 , 为 sp3杂化。有 4 mol N H键断裂则有1 mol N2H4反应 , 生成32 mol N2, 因 1 moL N2含有 2 mol 键, 故生成32 mol N2会生成 3 mol 键。(NH4)2SO4为离子晶体 , 故 N2H6SO4也为离子晶体 , 含有离子键 ,N226H和 S24O中含有共价键 ,N226H与 N4H相似, 含有配位键和共价键, 离子晶体中无范德华力。(4) 由题意知 : 能与 4 个氮原子形成4 个氢键 , 则要求被嵌入的微粒能提供4 个氢原子 , 并至少存在 “NH”、“HO ”、“ HF”三类键中的一种, 对照选项 , 只 N4H符合要求。答案 :(1)2s22p3(2)NOC(3) 三角锥形sp33 d (4)c 7.(2011年江苏化学 ,21,12分) 原子序数小于36 的 X、Y、Z、W四种元素 , 其中 X是形成化合物种类最多的元素 ,Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2 倍,Z 原子基态时2p 原子轨道上有3 个未成对的电子,W 的原子序数为29。回答下列问题 :(1)Y2X2分子中 Y原子轨道的杂化类型为,1 mol Y2X2含有 键的数目为。(2) 化合物 ZX3的沸点比化合物YX4的高 , 其主要原因是。(3) 元素 Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体, 元素 Z的这种氧化物的分子式是。(4) 元素 W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示, 该氯化物的化学式是, 它可与浓盐酸发生非氧化还原反应 , 生成配合物HnWCl3, 反应的化学方程式为。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 24 页解析 :Y 原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2 倍, 可推知 Y是 C;由 X是形成化合物种类最多的元素知 X是 H;根据信息可写出Z的价电子排布式, 知 Z 是 N;29 号元素 W是 Cu 。(1)Y2X2是 C2H2, 其结构式为 HCCH,C 原子采取 sp 杂化 ,1 mol C2H2中有 3NA个键。(2)ZX3、YX4分别是 NH3、CH4, 因 NH3分子间存在氢键,故 NH3的沸点高。(3)Y 是 C,Z 是 N,C 的氧化物 CO2与 N的氧化物 N2O是等电子体。(4) 由图中晶胞结构知白球个数为818+612=4 个, 黑球个数也为4 个,故 Cu的氯化物中Cu与 Cl 原子个数比为 11, 其化学式是CuCl。CuCl 与浓盐酸的反应为非氧化还原反应, 故其生成物中Cu为+1 价, 可由化合物中化合价代数和为零知生成物的化学式应为H2CuCl3, 即可写出反应CuCl+2HClH2CuCl3。答案 :(1)sp杂化3 mol 或 36.02 1023个(2)NH3分子间存在氢键(3)N2O(4)CuCl CuCl+2HClH2CuCl3( 或 CuCl+2HClH2CuCl3)8.(2011年新课标全国理综,37,15分)氮化硼 (BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物, 经过一系列反应可以得到BF3和 BN 。如下图所示 :请回答下列问题:(1) 由 B2O3制备 BF3、BN的化学方程式依次是、; (2) 基态 B原子的电子排布式为;B 和 N相比 , 电负性较大的是,BN 中 B 元素的化合价为; (3) 在 BF3分子中 ,FBF的键角是,B 原子的杂化轨道类型为,BF3和过量 NaF作用可生成NaBF4,B4F的立体构型为; (4) 在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中, 层内 B 原子与 N原子之间的化学键为, 层间作用力为; (5) 六方氮化硼在高温高压下, 可以转化为立方氮化硼, 其结构与金刚石相似, 硬度与金刚石相当, 晶胞边长为 361.5 pm 。立方氮化硼晶胞中含有个氮原子、个硼原子 , 立方氮化硼的密度是gcm-3( 只要求列算式 , 不必计算出数值。阿伏加德罗常数为NA) 。解析 :(1)由图可知 B2O3与 CaF2和 H2SO4反应即生成BF3, 同时还应该产生硫酸钙和水, 方程式为B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3+3CaSO4+3H2O;B2O3与氨气在高温下反应即生成BN,方程式为B2O3+2NH32BN+3H2O;(2)B 的原子序数是5, 所以基态 B原子的核外电子排布式为1s22s22p1;B 和 N都属于第二周期 , 同周期自左向右电负性逐渐增大, 所以 B和 N相比 , 电负性较大的是N,B最外层有 3 个电子 , 所以化合价是 +3价;(3) 依据价层电子对互斥理论可计算出中心原子的价层电子对数n=12(3+3)=3 且中心原子无孤电子对 , 所以 BF3分子为平面正三角形结构,F BF 的键角是 120, 杂化轨道类型为sp2;B4F的价层电子对数 n=12(3+4+1)=4, 且中心原子无孤电子对, 所以 B4F的结构为正四面体。(4)B 、N均属于非金属元素, 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 24 页借助于石墨的结构可知, 两者形成的化学键是极性共价键, 而层与层之间靠分子间作用力结合。(5) 依据金刚石的晶胞结构及化学式BN可知立方氮化硼晶胞中含有4 个 N原子 ,4 个 B原子。则一个晶胞的质量可表示为A25N4 g, 一个晶胞的体积可表示为(361.5 10-10)3cm3, 则晶体的密度可表示为310A254361.510N g cm-3。答案 :(1)B2O3+3CaF2+3H2SO42BF3+3CaSO4+3H2OB2O3+2NH32BN+3H2O(2)1s22s22p1N +3(3)120 sp2正四面体(4) 共价键 ( 或极性共价键 ) 分子间作用力(5)4 4 310A254361.510N9.(2009年山东理综 ,32,8分)C 和 Si 元素在化学中占有极其重要的地位。(1) 写出 Si 的基态原子核外电子排布式。从电负性角度分析C、Si 和 O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为。(2)SiC 的晶体结构与晶体硅的相似, 其中 C原子的杂化方式为, 微粒间存在的作用力是。(3) 氧化物 MO 的电子总数与SiC 的相等 , 则 M为( 填元素符号 ) 。MO 是优良的耐高温材料, 其晶体结构与 NaCl 晶体相似。 MO 的熔点比 CaO的高 ,其原因是。(4)C 、Si 为同一主族的元素,CO2和 SiO2化学式相似 , 但结构和性质有很大不同。CO2中 C与 O原子间形成 键和 键,SiO2中 Si 与 O原子间不形成上述健。从原子半径大小的角度分析,为何 C、O原子间能形成 , 而Si 、O原子间不能形成上述键。解析 :(1)同周期从左右 , 电负性增大 , 则 CSi, 所以电负性为:OCSi。(2) 晶体硅中一个硅原子周围与4 个硅原子相连 ,呈正四面体结构, 所以杂化方式是sp3 , 由题给信息知 :SiC 也是 sp3杂化 ,SiC 为原子晶体 , 存在共价键。 (3)SiC电子总数是20 个, 则氧化物为MgO; 晶格能与所组成离子所带电荷成正比, 与离子半径成反比,MgO与 CaO的离子电荷数相同,Mg2+半径比 Ca2+小,MgO晶格能大 , 熔点高。 (4)Si的原子半径较大,Si 、O原子间距离较大,p-p 轨道肩并肩重叠程度较小, 不能形成上述稳定的 键。答案 :(1)1s22s22p63s23p2OCSi(2)sp3共价键(3)Mg Mg2+半径比 Ca2+小,MgO晶格能大(4)Si的原子半径较大 ,Si 、O原子间距离较大 ,p-p轨道肩并肩重叠程度较小, 不能形成上述稳定的键考点二 分子结构与性质1.(2013年安徽理综 ,7,6 分) 我国科学家研制出一种催化剂, 能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化, 其反应如下 :HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是( )A. 该反应为吸热反应B.CO2分子中的化学键为非极性键C.HCHO 分子中既含 键又含 键D.每生成 1.8 g H2O消耗 2.24 L O2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 24 页解析 : 该反应相当于HCHO 的燃烧 , 燃烧反应均放热 ,A 项错误 ; 根据 CO2的结构式 :OCO可知 , 碳氧之间的化学键为极性键,B 项错误 ; 由 HCHO 的结构式 :可知 ,碳氧之间存在一个键和一个 键, 碳氢之间各存在一个 键,C 项正确 ; 生成 1.8 g H2O,消耗 O2的物质的量为0.1 mol, 但不一定是在标准状况下, 故其体积不一定是2.24 L,D项错误。答案 :C2.(2013年上海化学 ,5,2 分)374 、22.1 Mpa 以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力, 并含有较多的 H+和 OH-, 由此可知超临界水( )A. 显中性 ,pH 等于 7 B. 表现出非极性溶剂的特性C.显酸性 ,pH 小于 7 D.表现出极性溶剂的特性解析 : 只要是纯水一定呈中性, 超临界水仍然呈中性, 由题干可知水的电离程度大了,c(H+) 变大 , 则 pH小于7,A 、C项错误 ; 根据相似相容的原理可以知道B 项正确 ( 有机物大多数是非极性分子),D 项错误。答案 :B3.(2011年四川理综 ,7,6 分) 下列推论正确的 ( )A.SiH4的沸点高于CH4, 可推测 PH3的沸点高于NH3B.N4H为正四面体结构 , 可推测 P4H也为正四面体结构C.CO2晶体是分子晶体 , 可推测 SiO2晶体也是分子晶体,D.C2H6是碳链为直线型的非极性分子, 可推测 C3H8也是碳链为直线型的非极性分子解析 :NH3分子间存在氢键 , 沸点反常偏高大于PH3,A 项错误。 N 、P是同主族元素 , 形成的离子 :N4H和 P4H结构类似都是正四面体构型,B 项正确 ,CO2是分子晶体 , 而 SiO2是原子晶体 ,C 项错误。 C2H5中两个 CH3对称 ,是非极性分子 , 而 C3H8是锯齿形结构 , 是极性分子 ,D 项错误。答案 :B4.( 双选题 )(2010 年海南化学 ,191,6 分)下列描述中正确的是( )A.CS2为 V 形的极性分子B.Cl3O的空间构型为平面三角形C、SF6中有 6 对完全相同的成键电子对D.SiF4和 S23O的中心原子均为sp3杂化解析 :CS2与 CO2结构类似 , 为直线形非极性分子,A 错误 ; 由价层电子对互斥理论可知Cl3O中中心原子的价层电子数 n=12(7+1)=4, 孤电子对数为1, 所以 Cl3O是三角锥形 ,B 错误; 硫原子最外层有6个电子 , 和氟原子之间有 6 对完全相同的成键电子对,C 正确 ;SiF4和 S23O的空间构型分别为正四面体和三角锥形, 但中心原子均采用的是sp3杂化 ,D 正确。答案 :CD5.(2013年浙江自选模块,15,10分) 请回答下列问题 :(1)N 、Al 、Si 、Zn 四种元素中 , 有一种元素的电离能数据如下:电离能I1I2I3I4Ia/kJ mol-15781 8172 74511 578则该元素是( 填写元素符号 ) 。(2) 基态锗 (Ge) 原子的电子排布式是。Ge的最高价氯化物分子式是。该元素可能的性质或应用有。A. 是一种活泼的金属元素B. 其电负性大于硫C.其单质可作为半导体材料D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 24 页(3) 关于化合物, 下列叙述正确的有。A. 分子间可形成氢键B. 分子中既有极性键又有非极性键C.分子中有 7 个键和 1 个键D.该分子在水中的溶解度大于2 丁烯(4)NaF 的熔点( 填“ ”、“ =”或“ ”)B4F 的熔点 , 其原因是。解析 :(1)由题中所给数据知, 该元素的电离能有:I3? I4, 故该元素原子最外层有3 个电子 , 结合题意为 Al 元素。(2)Ge 位于元素周期表中第四周期第A 族, 原子最外层4 个电子 , 所以基态原子的电子排布式为Ar3d104s24p2;Ge 的最高价为 +4 价, 故其最高价氯化物分子式为GeCl4;Ge 位于元素周期表中金属与非金属的分界线附近且排在Si 的下一周期 , 故 A错;借助于 Si 元素比较其电负性,Ge 两者均为离子化合物, 且阴、阳离子的电荷数均为1, 但后者的离子半径较大, 离子键较弱 ,因此其熔点较低6.(2013年新课标全国理综,37,15分) 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:化学键C CC HC OSiSiSiHSiO键能/(kJ mol-1)356413336226318452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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 24 页(6) 在硅酸盐中 ,Si44O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)基态硅原子有三个电子层, 最外层能量最高 , 其符号为 M,3s 轨道数为 1,3p 为 3,3d 为 5, 合计轨道数为 9,电子数为4。(2) 硅主要以 SiO2、硅酸盐形式存在于地壳中。(3) 在硅晶体中 , 硅原子间以共价键结合, 晶胞的 6 个面中各有一个硅原子, 依据均摊法知 , 面心位置贡献了3个硅原子。(4) 由题干信息知 :Mg2Si 与 NH4Cl 反应 , 其产物应有SiH4、 MgCl2, 再结合原子守恒分析知还有NH3, 则其反应式为:Mg2Si+4NH4Cl4NH3+2MgCl2+SiH4。(5) 物质内化学键的强弱影响物质的稳定性, 进而影响物质构成种类数。Si H键的键能小 ,稳定性差 ,SiH4易生成稳定性强的氧化物。(6) 因 Si 与 O形成四面体结构 , 则其杂化形式为sp3杂化 , 图 (b) 中每个四面体中有两个氧原子是与其他四面体共用的 , 则每个四面体占有该氧原子的12, 所以每个四面体共占有这两个氧原子为:2 12=1,另 1 个氧原子为该四面体所有, 还含有 1 个 Si O键属于该四面体, 综上所述 ,一个四面体中 , 含 1 个 Si 原子 , 氧原子:1+1+1=3, 所以 , 可知硅与氧原子数之比为13, 其化学式为Si23O或SiO32nn。答案 :(1)M 9 4 (2) 二氧化硅(3) 共价键3(4)Mg2Si+4NH4ClSiH4+4NH3+2MgCl2(5) CC 键和 CH键较强 , 所以形成的烷烃较稳定, 而硅烷中 SiSi 键和 Si H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Si O键, 所以 Si H键不能稳定存在 , 而倾向于形成更稳定的SiO键(6)sp313 SiO32nn或 Si23O7. (2013 年福建理综 ,31,13分)(1) 依据第 2 周期元素第一电离能的变化规律,参照右图中B、 F元素的位置 ,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。(2)NF3可由 NH3和 F2在 Cu催化剂存在下反应直接得到:4NH3+3F2NF3+3NH4F上述化学方程式中的5 种物质所属的晶体类型有( 填序号 ) 。a. 离子晶体b. 分子晶体c. 原子晶体d. 金属晶体基态铜原子的核外电子排布式为。(3)BF3与一定量的水形成(H2O)2BF3晶体 Q,Q在一定条件下可转化为R:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 24 页晶体 Q中各种微粒间的作用力不涉及( 填序号 ) 。a. 离子键b. 共价键c. 配位键d. 金属键e. 氢键f. 范德华力R中阳离子的空间构型为, 阴离子的中心原子轨道采用杂化。(4) 已知苯酚 () 具有弱酸性 , 其 Ka=1.1 10-10; 水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断, 相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸 ) Ka( 苯酚 )( 填“ ”或“ ”), 其原因是。解析 :(1)依据元素周期律 , 同周期元素的第一电离能从左向右依次增大, 但 N元素的 2p轨道处于半充满状态,较稳定 , 故其第一电离能大于氧的。(2) NH3、F2、NF3属于分子晶体 ,NH4F 为离子晶体 ,Cu 为金属晶体。 Cu的核电荷数为29,3d 轨道上全充满 ,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1。(3) 由 Q知,H2O与 BF3H2O分子间有氢键 ,BF3H2O分子内有共价键和配位键, 其分子间有分子间作用力( 范德华力 ) 。 H3O+中有孤对电子 ,由价层电子对互斥理论知, 其空间构型为三角锥形, 阴离子的中心原子B有四个键, 故采用 sp3杂化。(4) 分子内氢键的存在, 使 H+难以电离出 , 故 Ka2Ka。答案 :(1)如图所示(2) a、b、d 1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(3) a、d 三角锥形sp3(4)”、“ ”或“ =”填空 : 第一电离能的大小:Mg Al; 熔点的高低 :KCl MgO 。解析 :(1)第二个电子层无d 轨道, 第三个电子层无f 轨道 ,A 、C 正确。 (2)Ga 是 31 号元素 , 核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1。(3)A 项干冰是分子晶体, 熔化时破坏范德华力。B 项乙酸分子间存在氢键 , 汽化还与氢键有关。C项乙醇分子间存在氢键。D项中水分子之间存在氢键。E项中 , 溶质分子之间、溶剂分子间以及I2与 CCl4之间都只存在范德华力。F项石英是原子晶体, 熔融时破坏共价键。 (4)C2H4、C2H6中含有 CH为极性键 ,CC键为非极性键。双键中有一个键, 一个 键。三键中有一个键,两个 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 24 页键。 (5) 镁原子的 s 轨道全充满 , 属于较为稳定的状态, 第一电离能大于铝。KCl 中离子所带电荷低于MgO(K+Mg2+、Cl-Mg2+、Cl-O2-), 所以 KCl 的熔点低于MgO 。答案 :(1)AC(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1(3)AE(4) BC G CE ABD (5) 10.(2012年江苏化学 ,21A,12 分) 一项科学研究成果表明, 铜锰氧化物 (CuMn2O4) 能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO) 。(1) 向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和 Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液 , 所得沉淀经高温灼烧, 可制得CuMn2O4。Mn2+基态的电子排布式可表示为。N3O的空间构型是( 用文字描述 ) 。(2) 在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化为CO2,HCHO 被氧化为 CO2和 H2O 。根据等电子体原理,CO 分子的结构式为。H2O分子中 O原子轨道的杂化类型为。1 mol CO2中含有的 键数目为。(3) 向 CuSO4溶液中加入过量NaOH 溶液可生成 Cu(OH)42-。 不考虑空间构型,Cu(OH)42-的结构可用示意图表示为。解析 :(1)Mn 原子序数为25,Mn 的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2,Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。 N3O离子中氮原子的价层电子对数为n=512=3,n= 配位体数 ,所以无孤电子对, 则 N3O为平面三角形结构。(2) CO与 N2互为等电子体 , 等电子体具有相似的电子结构与几何构型,所以根据氮分子的结构式可以写出CO的结构式 CO。 H2O分子内氧原子有2 对孤电子对、2 对成键电子 , 共 4 对价层电子 ,采用 sp3杂化 , 分子空间构型为V形。二氧化碳(OCO)分子内 , 一个 C连接有 2 个 O原子 , 所以有 2 个键, 故 1 mol CO2中含有 2 mol 键。 (3)Cu2+有空轨道 ,OH-能提供孤电子对,所以 Cu2+与 OH-之间形成配位键,Cu2+与 OH-以配位键结合。答案 :(1)1s22s22p63s23p63d5( 或Ar3d5) 平面三角形(2) CO sp326.02 1023个( 或 2 NA)(3)11.(2012年山东理综 ,32,8分) 金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。(1) 下列关于金属及金属键的说法正确的是。a. 金属键具有方向性与饱和性b. 金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用c. 金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子d. 金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光(2)Ni是元素周期表中第28 号元素 , 第二周期基态原子未成对电子数与Ni 相同且电负性最小的元素是。(3) 过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18, 则 n= 。CO与 N2结构相似 ,CO 分子内 键与 键个数之比为。(4) 甲醛 (H2CO)在 Ni 催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。 甲醇分子内C原子的杂化方式为, 甲醇分子内的 OC H键角( 填“大于”、“等于”或“小于”) 甲醛分子内的O CH键角。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 24 页解析 :(1)金属键没有方向性和饱和性,a 项错误 ; 金属导电是因为在外加电场作用下, 自由电子产生定向移动,c 项错误 ; 由于自由电子的存在使金属很容易吸收光子而发生跃迁, 发出特定波长的光波, 因而金属往往有特定的金属光泽,d 项错误。 (2)Ni原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2,所以在 3d 轨道上有两个未成对电子 , 则第二周期元素中, 含有两个未成对电子的元素的价电子排布式有2s22p2和 2s22p4, 分别是碳元素和氧元素 , 其中电负性最小的是碳。(3) 由题意知 CO与 N2的结构相似 , 知 CO的结构为 :CO:;CO 在与过渡金属形成配合物时,C 的那对孤电子对参与配位键的形成(O 的那对孤电子对不参与配位键的形成), 所以每个 CO提供的电子数为2(靠近 C的那对孤电子对 ) 根据中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18 可知,Ni 的价电子数是10, 所以配体提供的电子数是8, 又因为一个CO配体提供两个电子, 故 n=4; 因为氮气的结构式是NN,而 CO与 N2的结构相似 , 所以 CO中键与 键的个数之比是12。(4) 甲醇分子内碳的成键电子对为4, 无孤电子对 , 所以其碳原子是 sp3杂化 , 由于甲醛中的碳氧之间是双键, 而甲醇中碳氧间是单键, 碳氧双键中存在键, 它对 CH键的排斥作用较强, 所以甲醛中的键角比甲醇中的键角大。答案 :(1)b (2)C( 碳)(3)4 12 (4)sp3小于12.(2011年山东理综 ,32,8分) 氧是地壳中含量最多的元素。(1) 氧元素基态原子核外未成对电子数为个。(2)H2O分子内的 OH键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为。的沸点比高, 原因是。(3)H+可与 H2O形成 H3O+,H3O+中 O原子采用杂化。H3O+中 H O H键角比 H2O中 HOH键角大 , 原因为。(4)CaO 与 NaCl 的晶胞同为面心立方结构, 已知 CaO晶体密度为a gcm-3,NA表示阿伏加德罗常数, 则 CaO晶胞体积为cm3。解析 :(1)氧元素基态原子, 有两个未成对电子。(2) 化学键强于氢键 , 分子间的氢键强于范德华力, 也就是从强到弱依次是OH键、氢键、范德华力;由于存在分子间氢键 , 使沸点升高 , 而存在分子内氢键,使物质的沸点降低。(3)H3O+中中心原子的价层电子对为4, 所以杂化方式为sp3杂化 , 有一对孤电子对; 而 H2O中有两对孤电子对,孤电子对数越少, 则对所成共价键的排斥力越大, 共价键的键角就越大,所以使得 H3O+中 HO H 键角比 H2O中 HO H键角大。(4) 一个 CaO晶胞内含有4 个 CaO,其质量为A56 gN4=A224Ng, 则一个晶胞的体积为: A224N g a g cm-3 =A224aN cm3。答案 :(1)2(2)O H键、氢键、范德华力形成分子内氢键, 而形成分子间氢键 , 分子间氢键使分子间作用力增大精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 24 页(3)sp3H3O+中 O原子有 2 对孤电子对 ,H3O+中 O原子只有 1 对孤电子对 , 排斥力较小(4)A224aN考点三 晶体结构与性质1.(2013年重庆理综 ,3,6 分) 下列排序正确的是( )A. 酸性 :H2CO3C6H5OHCH3COOHB. 碱性 :Ba(OH)2Ca(OH)2KOHC.熔点 :MgBr2SiCl4BND.沸点 :PH3NH3C6H5OH,A错误 ;Ba 和 Ca同主族 , 碱性 Ba(OH)2Ca(OH)2, B错误 ;MgBr2为离子晶体 ,SiCl4为分子晶体 , 熔点 MgBr2SiCl4,C 错误 ; 因为 NH3分子间存在氢键使其沸点高于PH3, 常温下 NH3为气态 ,H2O为液态 , 故沸点 H2ONH3,D 正确。答案 :D2.(2013年上海化学 ,4,2 分) 下列变化需克服相同类型作用力的是( )A. 碘和干冰的升华 B.硅和 C60的熔化C.氯化氢和氯化钠的溶解D.溴和汞的气化解析 : 碘和干冰都属于分子晶体, 升华时克服的是分子间作用力; 硅属于原子晶体 ,C60属于分子晶体 , 熔化时 ,分别克服共价键和分子间作用力