(新人教版)最新高考化学二轮复习-专题六-物质结构与性质-第15讲-物质结构与性质(选考)学案(共8页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上第15讲物质结构与性质(选考)非选择题(本题包括5个小题,共100分)1.(2017江苏化学,21)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。(1)Fe3+基态核外电子排布式为。(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是,1 mol丙酮分子中含有键的数目为。(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为。(4)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为。(5)某FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的
2、能量变化如图2所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为。图1FexNy晶胞结构示意图图2转化过程的能量变化答案(1)Ar3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)sp2和sp39 mol(3)HCO(4)乙醇分子间存在氢键(5)Fe3CuN解析(1)Fe为26号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2,Fe失去3个电子变为Fe3+,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。(2)丙酮分子中,甲基上的碳原子为sp3杂化,羰基上的碳原子为sp2杂化;单键全为键,双键中有一个键、一个键,1 mol丙酮分子中共含有9 mo
3、l 键。(3)非金属性:HCO,则电负性:HCM,且R为金属元素,则R位于第三周期,为本周期最活泼的金属,R为钠。引起酸雨的主要污染物为SO2或氮氧化物,则X为S或N,原子序数XM,则X为S,Y的原子序数比X大,则Y为Cl。Z的基态原子4s和3d能级半充满并结合(5)中的Z的最高价含氧酸的钾盐为橙色,可知Z为Cr。(1)Na的基态原子电子排布式为1s22s22p63s1或Ne3s1,元素非金属性越强,电负性越大,非金属性ClS。(2)X的氢化物为H2S,M的氢化物为H2O,H2O分子间可以形成氢键,沸点高于H2S。(3)XM3为SO3,根据VSEPR可知,孤电子对数为(6-23)=0为sp2杂
4、化,分子构型为平面三角形。(4)R2M为Na2O,黑球位于晶胞内部,共8个,白球位于顶点和面心,共8+6=4个,则N(黑球)N(白球)=84=21,则黑球为Na+。(5)Cr的最高价含氧酸的钾盐有K2Cr2O7和K2CrO4,其中K2Cr2O7为橙色,K2CrO4为黄色。O的氢化物有H2O和H2O2两种,其中H2O2既有氧化性又有还原性,则反应发生在K2Cr2O7和H2O2之间,K2Cr2O7变为Cr3+,H2O2被氧化为O2,反应在稀硫酸中发生,因此反应物为K2Cr2O7、H2O2和H2SO4,产物为K2SO4、Cr2(SO4)3、O2和H2O,根据电子得失守恒和原子守恒配平方程式。3.金属
5、钛性能优越,被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。(1)Ti基态原子的价电子排布式为。(2)钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。电负性:CB(填“”或“N原子中的2p能级处于半充满状态,更稳定(3)正四面体sp3CCl4(或SiCl4、SO2Cl2等)(4)12(5)解析(1)Ti原子核外电子数为22,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,其价电子排布式为3d24s2。(2)同周期自左而右元素电负性增大,故电负性CB;N原子中的2p能级处于半充满状态,更稳定,第一电离能高于同周期相邻元素,第一电离能NO。(3)S中S原子孤电子对数=(6+2-24)=
6、0,价层电子对数=4+0=4,为正四面体结构,杂化轨道数目为4,S原子杂化方式为sp3;原子数目相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体,与S互为等电子体的分子为CCl4、SiCl4、SO2Cl2等。(4)CaTiO3的晶体结构中Ti位于立方体的体心,由晶胞结构图和化学式可知,顶点为Ca2+,面心为O2-,该晶体中每个顶点Ca2+与面心的O2-相邻,每个顶点为8个晶胞共用,每个面为2个晶胞共用,晶体中,Ca2+周围紧邻O2-数目为(38)=12,即Ca2+的配位数为12。(5)FeO晶胞中含有的Fe数目为8+6=4,O原子数目为12+1=4,1 mol FeO含有 mol晶胞,则FeO晶体的密度
7、为= gc。4.X、Y、Z、W、R、M为元素周期表中前四周期的元素,其原子序数依次增大。X与W、Z与R分别是同族元素;X原子的第一电离能小于同周期前一族元素的原子;Z元素基态原子的核外有3个未成对电子;M元素的单质化学性质稳定,耐腐蚀,其单质及合金是一种优良的航天、航空材料,M的基态原子核外有2个未成对电子。请回答下列问题:(1)NaZ3可应用于汽车安全气囊,当汽车发生碰撞时,气囊中的NaZ3迅速分解产生大量Z的单质气体,从而使安全气囊瞬间充气弹出,减轻了乘员受到的伤害。基态Z原子价电子的电子排布图为。与互为等电子体的分子的分子式为(写一个即可),的立体构型是。(2)W元素可形成WF63-、W
8、Cl4-配离子,而X只能形成XF4-配离子,由此可知决定配合物中配位数多少的因素之一是。(3)已知Y的最高价含氧酸根离子与Na+、K+、N形成的酸式盐溶解度都小于其正盐的溶解度,原因是HC之间以(填作用力)作用形成长链,减小了HC与水分子之间的作用,导致溶解度降低。(4)R元素通常有白、红、黑三种颜色的单质,其中最稳定的同素异形体G在通常状态下是一种黑色有金属光泽的晶体,G在储能、电子和光伏发电等领域有着广泛的应用前景,是一种比石墨烯更优秀的新型材料。晶体G具有与石墨类似的层状结构,如图1所示。下列有关G的说法正确的是。A.G中R原子杂化方式为sp3杂化B.G中层与层之间的作用力是配位键C.与
9、石墨类似,G的每一层中R原子都在同一平面上D.R元素三种常见的单质中,G的熔点最高图1G的层状结构图2(5)M与O形成的离子晶体在自然界中存在三种形态,其中金红石型是三种形态中最稳定的一种,其晶胞如图2所示,则M、O配位数之比为;影响离子晶体结构类型的因素有、键性因素。答案(1)CO2(或N2O)直线形(2)中心原子(或离子)及配位原子半径的大小(3)氢键(4)AD(5)21几何因素电荷因素解析根据题意,X为B元素、Y为C元素、Z为N元素、W为Al元素、R为P元素、M为Ti元素。(1)N原子核外有5个电子,基态N原子价电子的电子排布图为;的原子数为3,价电子总数为16,则与互为等电子体的分子可
10、以是CO2(或N2O),等电子体结构相似,CO2是直线形,则的立体构型是直线形。(2)B3+半径明显小于Al3+,则Al元素可形成AlF6-、AlCl4-配离子,而B只能形成BF4-配离子。(3)HC之间以氢键作用形成长链,减小了HC与水分子之间的作用,导致NaHCO3、KHCO3、NH4HCO3的溶解度明显小于对应的正盐Na2CO3、K2CO3及(NH4)2CO3的溶解度。(4)由结构可知G中磷原子杂化方式为sp3杂化,A正确。G中层与层之间的作用力是分子间作用力,B错误。石墨中碳原子为sp2杂化,每层原子均在同一平面内,但G中磷原子杂化方式为sp3杂化,每一层的各原子不可能在同一平面内,C
11、错误。G为原子晶体,而其他两种单质为分子晶体,则G的熔点最高,D正确。(5)观察晶胞结构,可知每个钛周围距离最近的氧原子有6个,即钛的配位数为6,而每个氧原子周围最靠近的钛原子为3个,即氧原子的配位数是3,则Ti、O配位数之比为63=21;晶胞的几何构型、微粒所带的电荷数及键性均是影响离子晶体结构类型的因素。5.(2017海南高考,19)第A族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:(1)碳的一种单质的结构如图(a)所示。该单质的晶体类型为,原子间存在的共价键类型有,碳原子的杂化轨道类型为。图(a)图(b)图(c)(2)SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为,分子的立体构型为,属
12、于(填“极性”或“非极性”)分子。(3)四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图(b)所示。SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是。结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律,可推断:依F、Cl、Br、I次序,PbX2中的化学键的离子性、共价性。(填“增强”“不变”或“减弱”)(4)碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物,晶体结构如图(c)所示。K位于立方体的棱上和立方体的内部,此化合物的化学式为;其晶胞参数为1.4 nm,晶体密度为 gcm-3。答案(1)混合型晶体键、键sp2(2)4正四面体非极性(3)均为分子晶体,范德华力随相对分子质量增大而增大减弱增强(
13、4)K3C602.0解析(1)该单质为石墨,石墨属于混合型晶体,层内碳原子之间形成键,层间的碳原子间形成的是键;石墨中每个碳原子有3个键,无孤电子对,因此杂化类型为sp2。(2)SiCl4中心原子是Si,有4个键,孤电子对数为=0,价层电子对数为4,立体构型为正四面体;属于非极性分子。(3)SiX4属于分子晶体,范德华力越大,沸点越高,范德华力随着相对分子质量的增大而增大,即沸点增高。同主族从上到下非金属性减弱,得电子能力减弱,因此PbX2中化学键的离子性减弱,共价性增强。(4)根据晶胞的结构,C60位于顶点和面心,个数为8+6=4,K位于棱上和内部,个数为12+9=12,因此化学式为K3C6
14、0,晶胞的质量为 g,晶胞的体积为(1.410-7)3 cm3,根据密度的定义,则晶胞的密度为=2.0 gcm-3。6.锰的单质及其化合物的用途非常广泛。回答下列问题:(1)基态锰原子的核外电子排布式为,其d能级中未成对电子数为。(2)MnO的熔点(1 650 )比MnS的熔点(1 610 )高,它们都属于晶体。前者熔点较高的原因是。(3)锰的一种配合物的化学式为Mn(BH4)2(THF)3,THF的结构简式如图所示。与Mn2+形成配位键的原子为(填元素符号)。B的立体构型为,其中B原子的杂化轨道类型为。写出两种与B互为等电子体的分子或离子。(4)一种磁性材料的单晶胞结构如图所示。该晶胞中碳原
15、子的原子坐标为。Mn在晶体中的堆积方式为(填“简单立方”“体心立方”“面心立方最密”或“六方最密”)堆积。若该晶胞的边长为a pm,NA表示阿伏加德罗常数的数值,则该晶体密度的表达式为=。答案(1)Ar3d54s2(或1s22s22p63s23p63d54s2)5(2)离子MnO的晶格能大(3)O正四面体sp3CH4、SiH4(或N等其他合理答案)(4)()面心立方最密 gcm-3解析(1)Mn是25号元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2;d能级有5个轨道,根据洪特规则,电子优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同,因此锰元素的d能级有5个未成对电子。(2)MnO和M
16、nS熔点很高,属于离子晶体,O2-的半径小于S2-,因此MnO的晶格能大于MnS,晶格能越大,熔点越高。(3)B的最外层有3个电子,因此B中B没有孤电子对,THF中O有孤电子对,因此THF中O提供孤电子对,Mn2+提供空轨道;B中心原子B有4个键,孤电子对数为(3+1-4)/2=0,杂化类型为sp3,因此B立体构型为正四面体;原子总数相等,价电子总数相等的微粒互称为等电子体,因此与B互为等电子体的是CH4、SiH4、N等。(4)根据B的坐标,两个最近的Sn距离为1,根据晶胞的结构,C位于体心,因此C的坐标是();Mn的堆积方式为面心立方最密堆积;Sn位于顶点,个数为8=1,Mn位于面心,个数为
17、6=3,C位于体心,全部属于晶胞,因此化学式为SnMn3C,晶胞的质量为 g,晶胞的体积为(a10-10)3 cm3,根据密度的定义,= gcm-3。世纪的一代新人,学校教育必须面向全体学生,特别是面向那些残疾学生,并使每个学生都得到充分和谐的发展,随班就读工作小结。为深入贯彻执行中华人民共和国义务教育法和中华人民共和国残疾人保障法,在我校开展随班就读工作,它既有利于普通儿童少年理解、帮助残疾儿童少年,有有利于残疾儿童少年在普通学校环境中受到应有的发展,使特殊教育和普通教育有机结合,互相渗透,共同提高。使特殊学生在德、智、体、美、劳等方面得到发展,为今后自立、平等地参与社会生活打下基础。一、教
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