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2019年高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 效果檢測12 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 新人教版 1．(10分)(1)金屬鈦(22Ti)將是繼銅、鐵、鋁之后人類廣泛使用的第四種金屬，Ti元素的基態(tài)原子核外電子排布式為________。 (2)日常生活中廣泛應(yīng)用的不銹鋼在其生產(chǎn)過程中添加了鉻元素，該元素基態(tài)原子未成對電子數(shù)有______個(gè)。 (3)COCl2俗稱光氣，分子中C原子采取______雜化成鍵，其中碳氧原子之間的共價(jià)鍵含有______(填字母)。 A．2個(gè)σ鍵 B．2個(gè)π鍵　　 C．1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵 (4)在配合物Fe(SCN)2＋中，提供空軌道接受孤對電子的微粒是______。 解析：(1)Ti元素的基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2。(2)根據(jù)鉻元素的基態(tài)原子核外電子排布知，其未成對電子數(shù)有6個(gè)。(3)由COCl2分子的結(jié)構(gòu)知，C原子采取sp2雜化成鍵，其中碳氧原子之間的共價(jià)鍵含有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵。(4)在配合物Fe(SCN)2＋中，F(xiàn)e3＋能夠提供空軌道接受孤對電子。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2　(2)6 (3)sp2　C　(4)Fe3＋ 2．(16分)A、B、C、D、E、F六種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，A、E同主族，D、F同主族，A元素的原子半徑是所有原子中最小的，B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，A、B、C、E、F五種元素都能與D元素形成原子個(gè)數(shù)比不相同的常見化合物。回答下列問題： (1)寫出F2－的基態(tài)原子核外電子排布式：__________；寫出B的電子式：__________ __(用B對應(yīng)元素的元素符號來表示)。 (2)由A、B、C形成分子ABC，其結(jié)構(gòu)式為____________；1 mol ABC含有________ ____個(gè)σ鍵(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。 (3)B有多種同素異形體，其中一種是自然界最硬的晶體X，則該晶體中B原子的雜化方式是____________，最小環(huán)由____________個(gè)B原子構(gòu)成，鍵角是__________。B的另一種同素異形體為混合型晶體Y，Y的沸點(diǎn)______X(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是 ______________________________________。 解析：根據(jù)“A元素的原子半徑是所有原子中最小的”可知A為H，則E為Na；根據(jù)“B元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍”可知B為C；根據(jù)“A、B、C、E、F五種元素都能與D元素形成原子個(gè)數(shù)比不相同的常見化合物”推知D為O，則F為S；再根據(jù)“原子序數(shù)依次增大”可知，C是N。(2)1個(gè)中含有2個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵。(3)金剛石中碳原子是sp3雜化，最小碳環(huán)由6個(gè)碳原子組成，鍵角是10928′。由于石墨中碳碳鍵的鍵長比金剛石中碳碳鍵的鍵長短，共價(jià)鍵更牢固，所以沸點(diǎn)更高。 答案：(1)1s22s22p63s23p6　[∶C??C∶]2－ (2) 　2NA　(3)sp3　6　10928′　大于　石墨中碳碳鍵的鍵長比金剛石中碳碳鍵的鍵長短，共價(jià)鍵更牢固，所以沸點(diǎn)更高 3．(16分)(xx張掖二中月考)中國古代四大發(fā)明之一——黑火藥，它的爆炸反應(yīng)為：2KNO3＋3C＋SA＋N2↑＋3CO2↑(已配平)。 (1)①除S外，上列元素的電負(fù)性從大到小依次為________。 ②在生成物中，A的晶體類型為________，含極性共價(jià)鍵的分子的中心原子軌道雜化類型為________。 ③已知CN－與N2互為等電子體，推算HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為__________。 (2)原子序數(shù)小于36的元素Q和T，在周期表中既處于同一周期又位于同一族，且原子序數(shù)T比Q多2。T的基態(tài)原子外圍電子(價(jià)電子)排布為________，Q2＋的未成對電子數(shù)是________。 (3)若某金屬單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丙所示。則晶胞中該原子的配位數(shù)為________，該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為四種基本堆積方式中的________。 (4)在CrCl3的水溶液中，一定條件下存在組成為[CrCln(H2O)6－n]x＋(n和x均為正整數(shù))的配離子，將基通過氫離子交換樹脂(R－H)，可發(fā)生離子交換反應(yīng)：[CrCln(H2O)6－n]x＋＋xR－H→Rx[CrCln(H2O)6－n]＋xH＋，交換出來的H＋經(jīng)中和滴定，即可求出x和n，確定配離子的組成。將含0.001 5 mol[CrCln(H2O)6－n]x＋的溶液，與R—H完全交換后，中和生成的H＋需濃度為0.120 0 molL－1NaOH溶液25.00 mL，可知該配離子的化學(xué)式為__________，中心離子的配位數(shù)為________。 解析：(1)根據(jù)半徑越小電負(fù)性越大的規(guī)則可知電負(fù)性O(shè)＞N＞C＞K。A為K2S，屬于離子晶體，含極性共價(jià)鍵的分子為CO2，碳原子的雜化方式為sp雜化。CN－與N2互為等電子體，因此CN－中存在，其中1個(gè)為σ鍵，2個(gè)為π鍵，所以HCN中有2個(gè)σ鍵和2個(gè)為π鍵。 (2)根據(jù)題意可知Q和T為Ⅷ族元素，又知原子序數(shù)T比Q多2，所以Q是Fe，T是Ni，Ni的基態(tài)原子外圍電子排布為3d84s2，F(xiàn)e2＋有4個(gè)未成對電子。 (3)根據(jù)甲圖可知該原子的堆積方式是面心立方堆積。根據(jù)乙圖可知其配位數(shù)是12。 (4)n(H＋)＝0.12 molL－10 .025 L＝0.003 mol，所以x＝＝2，則n＝1，所以該配離子的化學(xué)式為[CrCl(H2O)5]2＋，中心離子的配位數(shù)為6。 答案：(1)①O＞N＞C＞K?、陔x子晶體　sp雜化　③1∶1 (2)3d84s2　4　(3)12　銅型(或面心立方堆積) (4)[CrCl(H2O)5]2＋　6 4．(10分)碳元素在生產(chǎn)生活中具有非常重要的作用，在新物質(zhì)的制備中也發(fā)揮了舉足輕重的作用。 (1)與碳同周期，且基態(tài)原子的核外未成對電子數(shù)相等的元素是________(寫出元素符號)。 (2)石墨烯是目前人們制造的新物質(zhì)，該物質(zhì)是由單層碳原子六邊形平鋪而成的，像一張紙一樣(如圖甲)，石墨烯中碳原子的雜化方式為________；常溫條件下丙烯是氣態(tài)，而相對分子質(zhì)量比丙烯小的甲醇，常溫條件下卻呈液態(tài)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是________。 (3)二氧化硅結(jié)構(gòu)跟金剛石結(jié)構(gòu)相似，即二氧化硅的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在硅晶體結(jié)構(gòu)中每個(gè)硅與硅的化學(xué)鍵之間插入一個(gè)O原子。觀察圖乙中金剛石的結(jié)構(gòu)，分析二氧化硅的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，Si、O形成的最小環(huán)上O原子數(shù)目是__________。 (4)圖丙是C60的晶胞模型(一個(gè)小黑點(diǎn)代表一個(gè)C60分子)，圖中顯示出的C60分子數(shù)為14個(gè)。實(shí)際上一個(gè)C60晶胞中含有______個(gè)C60分子。 解析：(1)C元素和O元素基態(tài)原子的核外未成對電子數(shù)都是2。(3)金剛石空間結(jié)構(gòu)中數(shù)目最少的環(huán)中有6個(gè)原子，即六元環(huán)，共有6個(gè)C—C鍵，而二氧化硅中的硅原子相當(dāng)于金剛石中的碳原子，氧原子在硅硅鍵之間，故二氧化硅中氧原子的數(shù)目與金剛石中C—C鍵的數(shù)目相同。(4)晶胞中粒子個(gè)數(shù)的計(jì)算公式＝體內(nèi)1＋面上1/2＋棱上1/4＋頂角1/8。C60晶胞模型中顯示出的14個(gè)C60分子，8個(gè)在晶胞頂角上，6個(gè)在面上，故一個(gè)晶胞中含有的C60分子數(shù)目為81/8＋61/2＝4。 答案：(1)O　(2)sp2　甲醇分子間存在氫鍵，而丙烯分子間只有范德華力　(3)6　(4)4 5．(10分)已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于52。X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3。請回答下列問題： (1)Z元素與Y元素能形成原子個(gè)數(shù)比為1∶1的化合物，該化合物中化學(xué)鍵是______。 (2)Y元素原子的電子排布圖為______，元素X與Y的電負(fù)性比較：X______Y(填“＞”或“＜”)。 (3)由元素X與鎵元素組成的化合物A為第三代半導(dǎo)體。已知化合物A的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(黑球位于立方體內(nèi)，白球位于立方體頂點(diǎn)和面心)。請寫出化合物A的化學(xué)式：____________?；衔顰可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反應(yīng)制得，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ______________________________________。 解析：X的最外層電子排布為4s24p3，故X為As，原子序數(shù)為33；Y元素原子的最外層2p軌道有兩個(gè)未成對電子，Y可能是C或O，因Y能夠與As形成As2Y3，故Y為O；As、O、Z的原子序數(shù)之和為52，故Z為Na。(1)Na與O形成原子個(gè)數(shù)比為1∶1的化合物為Na2O2，含有離子鍵和共價(jià)鍵。(2)周期表中氧元素在砷元素的右上角，故氧的電負(fù)性大于砷。(3)As位于晶胞內(nèi)，有4個(gè)。Ga的個(gè)數(shù)為8＋6＝4(個(gè))，故A的化學(xué)式為GaAs。根據(jù)題給條件寫出反應(yīng)方程式：(CH3)3Ga＋AsH3GaAs＋3CH4。 答案：(1)離子鍵、共價(jià)鍵 (2) 　＜ (3)GaAs　(CH3)3Ga＋AsH3GaAs＋3CH4 6．(18分)疊氮化鈉(NaN3)是一種無色晶體，常見的兩種制備方法為2NaNH2＋N2O===NaN3＋NaOH＋NH3,3NaNH2＋NaNO3===NaN3＋3NaOH＋NH3↑。 回答下列問題： (1)氮所在的周期中，電負(fù)性最大的元素是________，第一電離能最小的元素是________。 (2)基態(tài)氮原子的L層電子排布圖為______________________________________。 (3)與N互為等電子體的分子為__________(寫出一種)。依據(jù)價(jià)層電子對互斥理論，NO的空間構(gòu)型為________________________________。 (4)氨基化鈉(NaNH2)和疊氮化鈉(NaN3)的晶體類型為____________。疊氮化鈉的水溶液呈堿性，用離子方程式表示其原因：______________________________________。 (5)N2O沸點(diǎn)(－88.49℃)比NH3沸點(diǎn)(－33.34℃)低，其主要原因是_________________________。 (6)安全氣囊的設(shè)計(jì)原理為6NaN3＋Fe2O33Na2O＋2Fe＋9N2↑。 ①氮分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為________。 ②鐵晶體中存在的化學(xué)鍵類型為__________________。 ③鐵晶體為體心立方堆積，其晶胞如圖所示，晶胞邊長為a cm，該鐵晶體密度為_____ _(用含a、NA的表達(dá)式表示，其中NA為阿伏加德羅常數(shù))。 解析：(1)氮處于第二周期，同一周期從左到右電負(fù)性依次增大，電離能呈增大趨勢，則電負(fù)性最大的是氟，電離能最小的是鋰。(2)氮原子的L層有5個(gè)電子，排布圖為 。(3)與N互為等電子體的分子有N2O、CO2、CS2、BeF2、BeCl2等；依據(jù)價(jià)層電子對互斥理論，NO的空間構(gòu)型為平面三角形。(4)氨基化鈉(NaNH2)和疊氮化鈉(NaN3)都是離子晶體，疊氮化鈉的水溶液呈堿性，是由N的水解造成的，N＋H2OHN3＋OH－。(5)氨分子之間存在氫鍵，N2O分子間只存在范德華力，氫鍵作用較強(qiáng)，所以N2O沸點(diǎn)(－88.49℃)比NH3沸點(diǎn)(－33.34℃)低。(6)①1個(gè)氮分子中有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，數(shù)目之比為1∶2。②鐵屬于金屬晶體，存在金屬鍵。③由鐵的晶胞可知，一個(gè)晶胞中含有兩個(gè)鐵，則鐵晶體的密度＝gcm－3＝gcm－3。 答案：(1)氟(或F)　鋰(或Li) (2) (3)N2O、CO2、CS2、BeF2、BeCl2等　平面三角形 (4)離子晶體　N＋H2OHN3＋OH－ (5)氨分子之間存在氫鍵，N2O分子間只存在范德華力，氫鍵作用較強(qiáng) (6)①1∶2?、诮饘冁I?、踘cm－3。 7．(10分)A、B、C、D、E代表五種常見元素，它們的核電荷數(shù)依次增大。其中元素E的基態(tài)3d軌道上有2個(gè)電子，A的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍，B是地殼中含量最多的元素，C是短周期中最活潑的金屬元素，D與C可形成CD型離子化合物。請回答下列問題： (1)E的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為______________________________________。 (2)AB2分子中，A的雜化類型為______________。 (3)AB2形成的晶體的熔點(diǎn)________(填“大于”、“小于”或“無法判斷”)CD形成的晶體的熔點(diǎn)，原因是______________________________________ ______________________________________。 (4)E與B形成的一種橙紅色晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其化學(xué)式為________________________(用元素符號表示)。 (5)由C、D兩元素形成的化合物組成的晶體中，陰、陽離子都具有或近似具有球型對稱結(jié)構(gòu)，它們都可以看做剛性圓球，并彼此“相切”。如圖所示為C、D形成化合物的晶胞結(jié)構(gòu)圖以及晶胞的剖面圖： 　 若a＝5.610－8cm，則該晶體的密度為______gcm－3(精確到小數(shù)點(diǎn)后1位)。 解析：由“A的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍”推出A為C，由“B是地殼中含量最多的元素”推出B為O；由“C是短周期中最活潑的金屬元素”推出C為Na，由“D與C可形成CD型離子化合物”和“A、B、C、D、E代表五種常見元素，它們的核電荷數(shù)依次增大”共同推出D為Cl，再由“其中元素E的基態(tài)3d軌道上有2個(gè)電子”推出E為Ti。(1)E的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為3d24s2。(2)CO2分子中C的雜化類型為sp。(3)AB2形成的晶體為分子晶體，CD形成的晶體為離子晶體，通常情況下，離子晶體熔點(diǎn)大于分子晶體熔點(diǎn)。(4)鈦離子處于8個(gè)頂點(diǎn)和體心，共8＋1＝2個(gè)，氧離子上面2個(gè)，下底面2個(gè)，體內(nèi)2個(gè)，共2＋2＋2＝4個(gè)，所以化學(xué)式為TiO2。(5)由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Na＋為黑球，Cl－為白球，該晶胞中含有Na＋個(gè)數(shù)：1＋12＝4，Cl－個(gè)數(shù)：8＋6＝4，故該晶體的密度為gcm－3＝2.2 gcm－3。 答案：(1)3d24s2　(2)sp　(3)小于　AB2形成的晶體為分子晶體，CD形成的晶體為離子晶體，通常情況下，離子晶體熔點(diǎn)大于分子晶體熔點(diǎn)　(4)TiO2　(5)2.2 8．(10分)(xx新課標(biāo)全國高考Ⅰ)硅是重要的半導(dǎo)體材料，構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)。回答下列問題： (1)基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號為______，該能層具有的原子軌道數(shù)為______、電子數(shù)為______。 (2)硅主要以硅酸鹽、______等化合物的形式存在于地殼中。 (3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體，其中原子與原子之間以______相結(jié)合，其晶胞中共有8個(gè)原子，其中在面心位置貢獻(xiàn)______個(gè)原子。 (4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。 (5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)： 化學(xué)鍵 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 356 413 336 226 318 452 ①硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是______________________________________。 ②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______________________________________ ______________________________________。 (6)在硅酸鹽中，SiO四面體(如下圖(a))通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根，其中Si原子的雜化形式為______，Si與O的原子數(shù)之比為______，化學(xué)式為________________。 解析：硅的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2, M能層有s、p、d三個(gè)能級，共9個(gè)原子軌道；(3)立方體共有6個(gè)面，面心位置上貢獻(xiàn)3個(gè)原子；(4)此反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)物除SiH4外，還應(yīng)有MgCl2，另一生成物只能是NH3；(5)由信息可知應(yīng)從反應(yīng)物、產(chǎn)物鍵能的差異角度進(jìn)行分析；(6)一個(gè)硅原子與四個(gè)氧原子相連，形成4個(gè)σ鍵，硅原子最外層四個(gè)電子全部參與成鍵，無孤電子對，為sp3雜化；①、②兩個(gè)氧原子有兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元共用，如圖，中間的結(jié)構(gòu)單元均攤1，再加上其他2個(gè)氧原子，一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中含有一個(gè)硅原子、3個(gè)氧原子，依據(jù)化合價(jià)可知一個(gè)結(jié)構(gòu)單元表現(xiàn)的化合價(jià)為－2，即化學(xué)式為SiO或[SiO3]。 答案：(1)M　9　4　(2)二氧化硅　(3)共價(jià)鍵　3 (4)Mg2Si＋4NH4Cl===SiH4＋4NH3＋2MgCl2 (5)①C—C鍵和C—H鍵較強(qiáng)，所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成　②C—H鍵的鍵能大于C—O鍵，C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si—O鍵，所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O鍵 (6)sp3　1∶3　[SiO3](或SiO)