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2019年高三化學總復習 效果檢測12 物質結構與性質 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。 (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鍵含有______(填字母)。 A．2個σ鍵 B．2個π鍵　　 C．1個σ鍵、1個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。(3)由COCl2分子的結構知，C原子采取sp2雜化成鍵，其中碳氧原子之間的共價鍵含有1個σ鍵、1個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對應元素的元素符號來表示)。 (2)由A、B、C形成分子ABC，其結構式為____________；1 mol ABC含有________ ____個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B原子構成，鍵角是__________。B的另一種同素異形體為混合型晶體Y，Y的沸點______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個中含有2個σ鍵、2個π鍵。(3)金剛石中碳原子是sp3雜化，最小碳環(huán)由6個碳原子組成，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，共價鍵更牢固，所以沸點更高。 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，共價鍵更牢固，所以沸點更高 3．(16分)(xx張掖二中月考)中國古代四大發(fā)明之一——黑火藥，它的爆炸反應為：2KNO3＋3C＋SA＋N2↑＋3CO2↑(已配平)。 (1)①除S外，上列元素的電負性從大到小依次為________。 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(價電子)排布為________，Q2＋的未成對電子數(shù)是________。 (3)若某金屬單質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：[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式為__________，中心離子的配位數(shù)為________。 解析：(1)根據(jù)半徑越小電負性越大的規(guī)則可知電負性O＞N＞C＞K。A為K2S，屬于離子晶體，含極性共價鍵的分子為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個為σ鍵，2個為π鍵，所以HCN中有2個σ鍵和2個為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?、?∶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，該物質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)二氧化硅結構跟金剛石結構相似，即二氧化硅的結構相當于在硅晶體結構中每個硅與硅的化學鍵之間插入一個O原子。觀察圖乙中金剛石的結構，分析二氧化硅的空間網(wǎng)狀結構中，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(一個小黑點代表一個C60分子)，圖中顯示出的C60分子數(shù)為14個。實際上一個C60晶胞中含有______個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)金剛石空間結構中數(shù)目最少的環(huán)中有6個原子，即六元環(huán)，共有6個C—C鍵，而二氧化硅中的硅原子相當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)晶胞中粒子個數(shù)的計算公式＝體內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C60分子，8個在晶胞頂角上，6個在面上，故一個晶胞中含有的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個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3。請回答下列問題： (1)Z元素與Y元素能形成原子個數(shù)比為1∶1的化合物，該化合物中化學鍵是______。 (2)Y元素原子的電子排布圖為______，元素X與Y的電負性比較：X______Y(填“＞”或“＜”)。 (3)由元素X與鎵元素組成的化合物A為第三代半導體。已知化合物A的晶胞結構如圖所示(黑球位于立方體內，白球位于立方體頂點和面心)。請寫出化合物A的化學式：____________?；衔顰可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反應制得，反應的化學方程式為 ______________________________________。 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形成原子個數(shù)比為1∶1的化合物為Na2O2，含有離子鍵和共價鍵。(2)周期表中氧元素在砷元素的右上角，故氧的電負性大于砷。(3)As位于晶胞內，有4個。Ga的個數(shù)為8＋6＝4(個)，故A的化學式為GaAs。根據(jù)題給條件寫出反應方程式：(CH3)3Ga＋AsH3GaAs＋3CH4。 答案：(1)離子鍵、共價鍵 (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)價層電子對互斥理論，NO的空間構型為________________________________。 (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(－88.49℃)比NH3沸點(－33.34℃)低，其主要原因是_________________________。 (6)安全氣囊的設計原理為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性依次增大，電離能呈增大趨勢，則電負性最大的是氟，電離能最小的是鋰。(2)氮原子的L層有5個電子，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)價層電子對互斥理論，NO的空間構型為平面三角形。(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，所以N2O沸點(－88.49℃)比NH3沸點(－33.34℃)低。(6)①1個氮分子中有1個σ鍵和2個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，一個晶胞中含有兩個鐵，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 (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________(填“大于”、“小于”或“無法判斷”)CD形成的晶體的熔點，原因是______________________________________ ______________________________________。 (4)E與B形成的一種橙紅色晶體晶胞結構如圖所示，其化學式為________________________(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構，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構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個電子”推出E為Ti。(1)E的基態(tài)原子價層電子排布式為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，離子晶體熔點大于分子晶體熔點。(4)鈦離子處于8個頂點和體心，共8＋1＝2個，氧離子上面2個，下底面2個，體內2個，共2＋2＋2＝4個，所以化學式為TiO2。(5)由晶胞結構可知，Na＋為黑球，Cl－為白球，該晶胞中含有Na＋個數(shù)：1＋12＝4，Cl－個數(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，離子晶體熔點大于分子晶體熔點　(4)TiO2　(5)2.2 8．(10分)(xx新課標全國高考Ⅰ)硅是重要的半導體材料，構成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎。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)單質硅存在與金剛石結構類似的晶體，其中原子與原子之間以______相結合，其晶胞中共有8個原子，其中在面心位置貢獻______個原子。 (4)單質硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質中反應制得SiH4，該反應的化學方程式為__________________。 (5)碳和硅的有關化學鍵鍵能如下所示，簡要分析和解釋下列有關事實： 化學鍵 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)狀四大類結構型式。圖(b)為一種無限長單鏈結構的多硅酸根，其中Si原子的雜化形式為______，Si與O的原子數(shù)之比為______，化學式為________________。 解析：硅的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2, M能層有s、p、d三個能級，共9個原子軌道；(3)立方體共有6個面，面心位置上貢獻3個原子；(4)此反應不屬于氧化還原反應，產(chǎn)物除SiH4外，還應有MgCl2，另一生成物只能是NH3；(5)由信息可知應從反應物、產(chǎn)物鍵能的差異角度進行分析；(6)一個硅原子與四個氧原子相連，形成4個σ鍵，硅原子最外層四個電子全部參與成鍵，無孤電子對，為sp3雜化；①、②兩個氧原子有兩個結構單元共用，如圖，中間的結構單元均攤1，再加上其他2個氧原子，一個結構單元中含有一個硅原子、3個氧原子，依據(jù)化合價可知一個結構單元表現(xiàn)的化合價為－2，即化學式為SiO或[SiO3]。 答案：(1)M　9　4　(2)二氧化硅　(3)共價鍵　3 (4)Mg2Si＋4NH4Cl===SiH4＋4NH3＋2MgCl2 (5)①C—C鍵和C—H鍵較強，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)定性更強的Si—O鍵 (6)sp3　1∶3　[SiO3](或SiO)