全国版2019版高考化学一轮复习物质结构与性质综合练习
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物质结构与性质李仕才一、选择题**1、下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有 ( )A.乙烷 B.甲苯 C.氟苯 D.丙烯答案C解析A、B、D中都含有甲基,有四面体的空间结构,所有原子不可能共面;C项中氟原子代替苯分子中一个氢原子的位置,仍共平面。
2、下列各项叙述正确的是( )A.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态B.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s区元素C.所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同D.24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2解析:镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子吸收能量,由基态转化成激发态,A错误;价电子排布为5s25p1的元素,位于第五周期第ⅢA族,是p 区元素,B错误;所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,能层越大,球的半径越大,C正确;24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,半充满轨道能量较低,D错误。
答案:C3、某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,则该元素在周期表中的位置为( )A.ⅤB族B.ⅢB族C.Ⅷ族D.ⅤA族解析:由离子的电子排布式可推出原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2,共有8个价电子,为Ⅷ族.答案:C4、碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图所示.下列有关该物质的说法正确的是()A.分子式为C3H2O3B.分子中含6个σ键C.分子中只有极性键D.8.6 g该物质完全燃烧得到6。
课时作业(四十一) 分子结构与性质1.在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。
则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是( )A.sp,范德华力B.sp2,范德华力C.sp2,氢键D.sp3,氢键答案:C 解析:由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化,故B原子也为sp2杂化,但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连,羟基间能形成氢键,故同层分子间的主要作用力为氢键。
2.下列说法中正确的是( )A.HCHO分子中既含σ键又含π键B.CO2分子中的化学键为非极性键C.NH3分子中N原子的杂化轨道类型是sp2D.沸点:PH3>NH3>H2O答案:A 解析:HCHO分子中含有碳氧双键,既含σ键又含π键,A项正确;CO2分子中的化学键是极性键,B项错误;NH3分子中N原子的杂化轨道类型是sp3杂化,C项错误;氨气分子之间存在氢键,因而氨的沸点反常高,由于水分子之间的氢键强于氨气分子之间的氢键,因此水的沸点高于氨的沸点,D项错误。
3.CH+3、—CH3、CH-3都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是( )A.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化B.CH-3与NH3、H3O+互为等电子体,立体构型均为正四面体形C.CH+3中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面D.CH+3与OH-形成的化合物中含有离子键答案:C 解析:A项,CH+3为8e-,—CH3为9e-,CH-3为10e-;B项,三者均为三角锥形;C项,CH+3中C的价电子对数为3,为sp2杂化,平面三角形;D项,CH3OH中不含离子键。
4.下列推论正确的是( )A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3B.NH+4为正四面体结构,可推测出PH+4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是碳链为直线形的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子答案:B 解析:氨气分子之间存在氢键,沸点高于PH3的沸点;NH+4与PH+4为等电子体,结构类似;SiO2晶体是原子晶体;C3H8不是直线形的,碳链呈锯齿形且为极性分子。
高考化学一轮训练题—物质结构与性质1.(2022·湖南·邵东创新实验学校高三期中)碳有多种同素异形体。
部分晶体或分子的结构如图所示:根据图中所示信息,回答下列问题:(1)石墨晶体中不存在的化学键是____ (填字母编号)。
A.共价键B.离子键C.范德华力D.氢键E.金属键(2)下列有关比较或说法中正确的是___________(填字母编号)。
A.沸点:石墨=金刚石>C60B.三者都不溶于水及有机溶剂(如苯)C.熔点:石墨>金刚石>C60D.C60晶体中,与分子A等距离且最近的分子有6个(3)①石墨、金刚石、C60中C原子以sp2杂化的是____;①24g金刚石中含有___________个C-C键①C60晶胞中晶粒A的坐标为(1,0,0),则晶粒B的坐标为____(4)金刚石的晶胞如图所示,设晶胞边长为a pm,则金刚石的密度为___________g/cm3。
2.(2022·福建省泉州实验中学高三期中)“物质的性质、性能,不仅与组成有关,还与晶体结构有关。
完成如下有关的问题。
(1)铁有δ、γ、α三种同素异形体,如图所示,三种晶体在不同温度下能发生转化。
三种晶体中,与每个铁原子等距离且最近的铁原子:δ-Fe 有8个、γ-Fe 有_______个、α-Fe 有_______个;将铁缓慢加热到1500①再降温到常温,缓慢冷却得固体A 和急速冷却得固体B ,两者密度不同,较大的是固体_______(填“A”或“B”)。
(2)金刚石和60C 都由碳元素组成,_______晶体中构成微粒的配位数较大,原因是_______。
(3)PTC 元件(热敏电阻)的主要成分3BaTiO 热稳定性好、介电常数高,在小型的变压器、话筒中都有应用。
晶体中,Ba 在由12个O 围成的十四面体(六个正方形、八个正三角形)的中心,Ti 在由6个O 围成的正八面体的中心,则O 在由_______围成的立体结构的中心。
物质的组成、结构和性质的关一.选择题(共20小题)1.“酒驾”是当前热门话题之一.喝酒不开车,开车不喝酒.酒后驾驶是一种违法行为,交通巡警检查驾驶员是否饮酒的仪器里装有重铬酸钾(化学式为K2Cr2O7).下列关于重铬酸钾的说法正确的是()A.它是氧化物B.含有K、Cr、O三种元素C.钾、铬、氧三种元素的质量比为 39:52:112D.重铬酸钾是由2个钾原子、2个铬原子、7个氧原子构成2.短周期元素组成的物质Q,发生如下反应:Q R+T+H2O,下列说法正确的是() A. Q一定含三种元素 B. Q一定含有金属元素C. Q一定不是碱 D. R与T中一定有一种盐3.中新报道美国准备试验绿色航天推进剂﹣离子液体火箭推进剂AF﹣M315E,其主要成分是羟基硝酸铵,它比肼燃烧释放能量更高,更安全、环保,预计最早将在今年进行卫星飞行试验.羟基硝酸铵的结构如图所示,下列说法不正确的是()A.固态时羟基硝酸铵是离子晶体B.羟基硝酸铵中各原子共平面C.羟基硝酸铵中含有离子键和共价键D. 9.6g羟基硝酸铵中含有0.2N A个离子4.科学家研制的航天推进剂﹣离子液体火箭推进剂AF﹣M315E,其主要成分是羟基硝酸铵,它比肼燃烧释放能量更高,更安全、环保,预计最早将在今年进行卫星飞行试验.羟基硝酸铵的结构如图所示,下列说法不正确的是()A.羟基硝酸铵中阳离子的各原子共平面B.羟基硝酸铵是离子化合物C.羟基硝酸铵中含有离子键和共价键D. 9.6g羟基硝酸铵中含有0.2mol离子5.元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置,下列说法正确的是()A.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素过渡元素B.氯化氢和氯化钠于水需克服相同类型的作用力C. Ba(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强D.离子半径:O2﹣>Na+6.通过反应O2+PtF6=O2PtF6可以制得氧所形成的正价盐,经研究表明该化合物(O2PtF6)中存在阴离子PtF6﹣.下列说法正确的是()A.该化合物含有离子键和共价键B. 1molO2参与该反应时,得到1mol电子C.该化合物中阳离子与阴离子个数比为2:1D. O2PtF6的熔点可能比O2低7.下列有关原子结构、元素性质的说法正确的是()A. Si、P、S、Cl元素的单质与氢气化合越来越容易B.元素原子最外层电子数越多,元素金属性越强C.元素周期表共有18列,第3列是第ⅠB族,第17列是第ⅦA族D. F﹣、O2﹣、Mg2+、Na+离子半径逐渐减小8.下列关于原子结构、元素性质的说法正确的是()A.非金属元素组成的化合物中含共价键B.ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素C. Cl﹣、S2﹣、Ca2+、K+半径逐渐减小D.ⅥⅠA族元素的阴离子还原性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强9.在化学学习与研究中经常采用“推理”的思维方式,但有时也会得出错误的结论.下列“推理”正确的是()A.较强酸可以制取较弱酸,推出H2S不能制取H2SO4B.组成和结构相似的物质,沸点随相对分子质量增大而升高,推出SiH4沸点高于CH4C.电解氯化铜溶液可得到Cu;则电解食盐水可以得到NaD. 1mol O2和Mg完全反应获得4mol电子;则1mo1 O2和其他金属完全反应都获得4mol电子10.形成物质世界多样性的原因有:①元素种类②同位素③化学键成键方式④同分异构体现象⑤同素异形体现象()A.①②③ B.②④⑤ C.仅①③ D.①②③④⑤11.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是()A.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有4种B.甲苯分子中所有原子可能共面C.苯、乙醇、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色D. C3H2Cl6有四种同分异构体12.下列有关物质性质、结构的表述均正确,且存在因果关系的是()表述Ⅰ 表述ⅡA 在水中,NaCl的溶解度比I2的溶解度大 NaCl晶体中C1﹣与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力B 通常条件下,CH4分子比PbH4分子稳定性高 Pb的原子半径比C的大,Pb与H之间的键能比C与H间的小C 金属晶体具有良好的延展性金属晶体中的原子层可以发生相对滑动但不会改变原来的排列方式,也不会破坏金属键D P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电 P4O10、C6H12O6均属于共价化合物A. A B. B C. C D. D13.水的状态除了气、液、固外,还有玻璃态.它是由液态水急剧冷却到165K时形成的,玻璃态的水无固定形状、不存在晶体结构,且密度与普通水相同,有关玻璃态水的叙述正确的是()A.水由液态变为玻璃态时体积变小B.水由液态变玻璃态,体积膨胀C.玻璃态是水的一种特殊状态D.玻璃态是一种新型化合物14.下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是()A.乙酸分子中含有羧基,可与NaHCO3溶液反应生成CO2B.用福尔马林保鲜鱼肉等食品对人体有害C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型不同D.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键15.依据物质的相关数据,可以推断物质的结构和性质.下列推断不合理的是() A.依据原子序数,推断该元素原子的核外电子数B.依据相对分子质量,推断物质常温下的溶解度C.依据气体的摩尔质量,推断相同状况下不同气体密度的大小D.依据元素原子的最外层电子数,推测其可能的最高正价和最低化合价16.黑火药是我国古代的四大发明之一.下列物质不属于黑火药成分的是()A.硝酸钾 B.硫黄 C.木炭 D.小苏打17.科学家曾预言一种可用作炸药的物质,分子式为C(N3)4,其爆炸反应方程式为:C(N3)4=C+6N2↑,下列说法一定正确的是()A.该物质为离子晶体B.该物质可用通过C60吸附N2而制得C. 18g该物质完全分解可以产生13.44升氮气D. C(N3)4中碳元素为正价18.教材中下列图示物质对应的主要成分错误的是()A B C D物质赤铁矿硫磺水晶液化石油气主要成分 Fe2O3 S 硅酸盐烃A. A B. B C. C D. D19.生活中常用到一些化学知识,下列分析中正确的是()A.医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钡不溶于水B.氯气可用作消毒剂和漂白剂,是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性C.发酵粉能使焙制出的糕点疏松多孔,是因为发酵粉中含有碳酸钠D.加碘食盐中添加碘酸钾而不用碘化钾,是因为碘酸钾能溶于水而碘化钾不溶于水20.已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换.又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O发生氢交换.由此可推断出H3PO2的分子结构是()A. B. C. D.二.填空题(共4小题)21.结构决定性质是化学中一个基本规律.主族非金属元素的氢化物在结构和性质各有特点.(1)化学键的偶极矩是矢量,方向规定为从正电中心指向负电中心,方向用→表示.甲烷和甲硅烷的偶极矩如图1所示,那么H、C、Si电负性由大到小的顺序是.分子的极性大小与分子的空间构型及化学键的极性大小有关,物质结构上常用偶极矩表示分子极性的大小.下表是常见氢化物的偶极矩(μ)数据:物质甲烷氨气水硫化氢偶极矩(μ)/德拜尔 0 1.66 1.85 1.1据此分析:①μ(甲烷)=0的原因是:②μ(水)>μ(硫化氢)的原因是:(3)NH3、H2O都可以作为配体,形成配合物,CH4不能做配体,原因是(4)叠氮酸HN3的结构式如图2所示,其中①号N的杂化方式为,②号N的杂化方式为.预测其在水中的溶解度(填写“大”或“小”)22.已知下列物质的结构(1)其中互为同分异构体的是(填序号).能与FeCl3溶液反应是紫色的是(填序号).(3)下列对⑤的命名正确的是(填序号).A.2,3﹣二甲基﹣2﹣乙基戊烷B.3,4,4﹣三甲基乙烷C.3,3,4﹣三甲基己烷D.2,3﹣二甲基﹣3﹣乙基戊烷.23.无机含氧酸的分子可用结构式表示,比如H2CO3其结构式可写成,含氧酸分子里只有﹣OH中的氢才能在水中电离.亚磷酸(H3PO3)与NaOH溶液反应的物质的量之比及对应的产物如下表H3PO3与NaOH的物质的量比 1:1 1:2 1:3产物 NaH2PO3 Na2HPO3 Na2HPO3试写出H3PO3分子的结构式:.24.世界是物质的,物质是由各种化学元素组成的,请你写出下列物质的化学式:(1)“西气东输”工程中输送的气体是;水银不是银,是一种金属的俗称,这种金属是;(3)既可用来消毒杀菌,又可用来改良酸性土壤的碱是;(4)氧元素的质量分数最多的氧化物是.三.解答题(共6小题)25.化学是研究物质组成、结构、性质及其变化规律的基础自然科学,请回答:(1)从组成角度看:氯化钠是由组成.从微粒角度看:氯化钠是由构成(用微粒符号表示).(3)从制备角度看:将海水进行可得到粗盐.26.判断含氧酸强弱的一条经验规律是:含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强.如下表所示名称次氯酸磷酸硫酸高氯酸结构式 Cl﹣OH非羟基氧原子数 0 1 2 3酸性弱酸中强酸强酸最强酸(1)亚磷酸(H3PO3)和亚砷酸(H3AsO3)分子式相似,但它们的酸性差别很大,H3PO3是中强酸,H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性.由此可推出它们的结构式分别为和,二者酸性强弱原因亚磷酸和亚砷酸与过量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别为:①;②.27.已知高碘酸有两种形式,化学式分别为H5IO6()和HIO4,前者为五元酸,后者为一元酸.请比较二者酸性强弱:H5IO6HIO4.(填“>”、“<”或“=”)28.氨硼烷是一种有效、安全的固体储氢材料.氨硼烷的结构和乙烷相似,如图.(1)氨硼烷的晶体类型为.氮和硼比较,电负性大的元素为(填元素符号).(3)氨硼烷分子中氮原子、硼原子的杂化轨道类型分别为和.(4)氨硼烷(填“能”或“不能”)溶于水,其原因是.(5)以NaBH4为硼源、某配合物为氨源可用于制备氨硼烷.为测定该配合物的结构,取2.32g配合物进行如下实验:用重量法分析金属元素,测得镍元素的质量为0.59g;在碱性条件下加热蒸出NH3,用滴定法测出其物质的量为0.06mol;滴加过量硝酸银溶液,有白色沉淀生成,加热,沉淀没有增加;用摩尔法分析含量,测得氯元素质量为0.71g.①该配合物中镍离子的基态电子排布式为.②该配合物的结构简式为.29.物质的组成、结构和反应条件对物质的性能和用途有很大的影响.(1)提高玻璃中的含量或加入B2O3能提高玻璃的化学稳定性和降低其热膨胀系数;加入氧化亚铜,玻璃呈色;工业上常用硫与橡胶分子作用使橡胶硫化,硫的作用是.30.“物质的组成和结构决定物质性质,物质的性质决定了物质的用途”.请分析:(1)金刚石很硬,而石墨却很软.原因是.氢氧化钠和氢氧化钡溶液都能使无色酚酞试液变红.原因是.(3)CO具有可燃性,可以做燃料;CO具有还原性,可以用来.(答一点即可)14:物质的组成、结构和性质的关参考答案一.选择题(共20小题)1.B 2.C 3.B 4.A 5.CD 6.A 7.A 8.B 9.B 10.D 11.D 12.BC 13.C 14.C 15.B 16.D 17.D 18.C 19.B 20.B二.填空题(共4小题)21.C>H>SiCH4是正四面体构型,为非极性分子O的电负性大于S,所以O-H的极性大于S-HCH4没有孤对电子而NH3中的N,H2O中的O都有孤对电子sp1sp2大22.②③④C 23.24.CH4HgCa(OH)2H2O2三.解答题(共6小题)25.钠元素与氯元素Na+、Cl-蒸发结晶26.亚磷酸含有1个非羟基氧原子,而亚砷酸没有非羟基氧原子,故亚磷酸的酸性强于亚砷酸的酸性H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2OH3AsO3+3NaOH=Na3AsO3+3H2O 27.<28.分子晶体Nsp3sp3能氨硼烷和水之间可以形成氢键1s22s22p63s23p63d8[Ni(NH3)6]Cl229.SiO2红色使天然橡胶的线性结构变成体型结构30.碳原子排列方式不同两种溶液都能解离出氢氧根离子冶炼金属。
冠夺市安全阳光实验学校专练57 结构与性质综合应用1.[2019·全国卷Ⅰ][化学——选修3:物质结构与性质]在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。
回答下列问题:(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是____________(填标号)。
(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是__________、__________。
乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是__________________________________,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是__________(填“Mg2+”或“Cu2+”)。
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:____________________________________________________________________ ____。
(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。
图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。
可见,Cu原子之间最短距离x=__________pm,Mg原子之间最短距离y =__________pm。
设阿伏加德罗常数的值为N A,则MgCu2的密度是__________g·cm-3(列出计算表达式)。
2.[2020·四川南充适应性考试]我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”“中国紫”,直到近年来人们才研究出来其成分为BaCuSi4O10、BaCuSi2O6。
(1)“中国蓝”“中国紫”中均具有Cu n+,n=________,基态时该阳离子的价电子排布式为________________。
(2)“中国蓝”的发色中心是以Cu n+为中心离子的配位化合物,其中提供孤对电子的是________元素。
2019-2020年高考化学一轮总复习物质结构与性质真题实战1(含解析)1. [xx·山东高考]下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是()答案:A解析:同主族元素从上到下电负性减小,A项正确;F没有最高正价,Cl、Br的最高正价为7,B项错误;沸点HF>HCl<HBr,因为HF分子间可形成氢键,故C项错误;熔点:F2<Cl2<Br2,因为对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高。
2. [xx·上海高考]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答案:C解析:本题考查元素的推断与元素性质。
分离液态空气可以得到O2和N2,故X为N 元素或O元素;最外电子层上s、p电子数相等的原子的价电子排布式为2s22p2或3s23p2,则Y为C元素或Si元素;Z2+的核外电子排布与氖原子相同,故Z为Mg元素;M层上有1个未成对的p电子的原子价电子排布式为3s23p1或3s23p5,故W为Al元素或Cl元素。
H2O 呈中性,NH3的水溶液显碱性,A错;离子半径Mg2+>Al3+,Cl->Mg2+,B错;金属Mg在加热的条件下能与O2反应生成MgO,也能与N2反应生成Mg3N2,C正确;CO2晶体为分子晶体,熔、沸点低,而SiO2晶体为原子晶体,熔、沸点高,D错。
3. [高考集萃]下列关于电离能和电负性的说法不正确的是()A. [xx·浙江高考]第一电离能的大小:Mg>AlB. [xx·海南高考]锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳C. [xx·山东高考]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碳D. [xx·课标全国卷Ⅱ]F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F答案:B解析:同周期从左到右第一电离能增大,但第ⅡA族元素的第一电离能比相邻的第ⅢA 族元素大,A正确;锗是金属元素而碳是非金属元素,第一电离能低于碳,B不正确;Ni 的价电子排布为3d84s2,未成对电子数为2,第二周期未成对电子数为2的元素有碳和氧,同周期从左到右电负性逐渐增大,则电负性C<O,故该元素为碳,C正确;一般来说,元素的非金属性越强,电负性就越大,D项正确。
冠夺市安全阳光实验学校专题检测(九)物质结构与性质1.人类文明的发展历程,也是化学物质的认识和发现的历程。
(1)铜原子在基态时,价电子(外围电子)排布式为________。
已知高温下Cu2O比CuO更稳定,试从核外电子结构变化角度解释:_______________________________________。
(2)铜与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol (SCN)2中含有π键的数目为________N A。
类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(HNCS)的沸点,其原因是_________________________________________________。
(3)硝酸钾中NO-3的空间构型为____________,写出与NO-3互为等电子体的一种非极性分子的化学式:_________________________________________________。
(4)下列说法正确的有________(填序号)。
a.乙醇分子间可形成氢键,导致其沸点比氯乙烷高b.钨的配合物离子[W(CO)5OH]-能催化固定CO2,该配离子中钨显-1价解析:(1)Cu为29号元素,基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,价电子排布式为3d104s1。
轨道中电子处于全满、全空、半满时原子最稳定,Cu+的最外层电子排布式为3d10,而Cu2+的最外层电子排布式为3d9,价电子排布达到全满时较稳定,所以固态Cu2O稳定性强于CuO。
(2)1个C≡N键中有1个σ键和2个π键,1 mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为5N A,含有π键的数目为4N A;异硫氰酸(HNCS)分子中N原子上连接有H原子,分子间能形成氢键,而硫氰酸不能形成氢键,故异硫氰酸的沸点高。
(3)NO-3中N原子价层电子对数为3+12×(5+1-3×2)=3,且不含孤电子对,所以是平面三角形结构;原子总数相同、价电子总数也相同的粒子互为等电子体,与NO-3互为等电子体的非极性分子有BF3、SO3、BBr3等。
选考物质结构与性质模块综合检测(时间:90分钟,满分:105分)1.(15分)(2018·山西重点中学协作体期末)现有前四周期T、X、Y、Z、W、M六种元素,已知W、Z、X、T、Y五种非金属元素原子半径依次减小,其中W原子的s电子总数等于p电子总数的2倍。
M原子的M能层上有4个未成对电子。
请完成下列问题:(1)写出W、Z、X、T四种元素第一电离能由大到小的顺序:____________(用元素符号表示)。
(2)基态M原子的核外电子排布式为___________________________________________。
(3)根据VSEPR理论,推断出由W与X两元素组成的最简单二价阴离子的立体构型为____________,W原子的杂化类型为____________。
(4)Y与T、X、Z、W所形成的最简单化合物的沸点由高到低的顺序为______________(用化学式表示)。
解析:根据题中信息“W原子的s电子总数等于p电子总数的2倍”可知,W的电子排布式是1s22s22p2,则W是碳元素;又知“W、Z、X、T、Y五种非金属元素原子半径依次减小”,根据元素周期律可推知Z是氮元素,X是氧元素,T是氟元素,Y是氢元素;“M原子的M能层上有4个未成对电子”,则M的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2,即M是铁元素。
(1)C、N、O、F四种元素位于同一周期,随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但N 元素反常,因此第一电离能大小顺序是F>N>O>C。
(3)C和O两种元素组成的最简单的二价阴离子是CO2-3,该离子的中心原子的价层电子对数是3,孤电子对数是0,因此其立体构型是平面三角形,C原子的杂化类型为sp2杂化。
(4)H与F、O、N、C所形成的最简单化合物分别是HF、H2O、NH3、CH4,其中HF、H2O、NH3分子之间都存在氢键,它们的沸点都比没有氢键的CH4高,常温下H2O为液态,HF、NH3为气态,标准状况下HF为液态,NH3仍为气态,因此四种氢化物的沸点由高到低的顺序为H2O>HF>NH3>CH4。
第二讲分子结构与性质[课后达标训练]一、选择题1. (2018 •张掖二中月考)下列说法正确的是()A. n键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的B. b键是镜像对称的,而n键是轴对称的C. 乙烷分子中的键全为b键,而乙烯分子中含b键和n键D. Hz分子中含b键,而C12分子中含n键解析:选Co n键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的,A项错误;b键是轴对称的,而n键是镜像对称的,B项错误;乙烷分子中全部是单键,所以都是b键,乙烯分子中含有一个碳碳双键,双键中含一个b键和一个n键,C项正确;Hz和C12分子中都只含有单键,所以都是b键,D项错误。
2. (2018 •吉林模拟)在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。
则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()A. sp,范德华力B. sp2,范德华力C. sp2,氢键D. sp3,氢键解析:选Co由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化,故B原子也为sp2杂化,但由于B(OH)3 中B原子与3个羟基相连,羟基间能形成氢键,故同层分子间的主要作用力为氢键。
3. (2018 •商丘模拟)N2的结构可以表示为 ' ,CO的结构可以表示为■■ N ,其中椭圆框表示n键,下列说法中不正确的是()A. N2分子与CO分子中都含有三键B. CO分子中有一个n键是配位键C. N2与CO互为等电子体D. N2与CO的化学性质相同解析:选Db N2化学性质相对稳定,CO具有比较强的还原性,两者化学性质不同。
4. (2018 •武汉模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)预测H2S和COC2的立体构型,两个结论都正确的是()A. 直线形;三角锥形B. V形;三角锥形C. 直线形;平面三角形D. V形;平面三角形1解析:选 Do HzS 分子中的中心 S 原子上的孤电子对数是 -X (6 — 1X 2) = 2,则说明HbS 分子中中心原子有 4对价电子对,其中 2对是孤电子对,因此立体构型是V 形;而COC 2中1中心C 原子的孤电子对数是 M (4 — 2X 1 — 1X 2) = 0,因此COC 2中中心原子的价电子对数是 3,是平面三角形,故选 D 。
物质结构与性质(时间:60分钟满分:105分)1.(15分)ⅤA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅤA族元素的化合物在医药生产中有许多重要用途。
请回答下列问题:(1)基态氮原子的价电子排布图是;基态砷原子的电子排布式为。
(2)砷与同周期第ⅦA族的溴的第一电离能相比,较大的是。
(3)AsH3是无色稍有大蒜味的气体。
AsH3的沸点高于PH3,其主要原因是。
(4)Na3AsO4可作杀虫剂。
AsO3-4的立体构型为,与其互为等电子体的一种分子为。
(5)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示。
该化合物的分子式为,砷原子采取杂化。
(6)GaAs是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似。
GaAs晶体中,每个As与个Ga相连。
答案:(1) 1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3) (2)溴(3)AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量,故AsH3分子间作用力大于PH3分子间作用力(4)正四面体形CCl4(或其他合理答案)(5)As4O6sp3(6)42.(15分)铁氮化合物(Fe x N y)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。
某Fe x N y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σ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Fe x N y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)Cu n N y。
Fe x N y转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2 所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为。
解析:(1)Fe 为26号元素,Fe 3+基态核外电子排布式为[Ar]3d 5或1s 22s 22p 63s 23p 63d 5。
第十一单元物质结构与性质(选考)第1节原子结构与性质一、选择题1.下列说法正确的是()。
A.原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相像B.Zn2+的最外层电子排布式为3s23p63d10C.基态铜原子的最外层电子排布图:D.基态碳原子的最外层电子排布图:2.下列轨道表示式中,能正确表示该元素原子的最低能量状态的是()。
A.B.C.D.3.Cr原子处于基态时,价电子排布可用电子排布图表示成,而不是。
下列说法中,正确的是()。
A.这两种排布方式都符合能量最低原理B.这两种排布方式都符合泡利原理C.这两种排布方式都符合洪特规则D.这个实例说明洪特规则有时候和能量最低原理是冲突的4.下列各组元素的性质正确的是()。
A.第一电离能:B>Al>GaB.电负性:F>N>OC.最高正价:F>S>SiD.原子半径:P>N>C5.(2019年湖北黄冈期末)人们常将在同一原子轨道上运动的、自旋方向相反的2个电子,称为“电子对”;将在同一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。
以下有关主族元素原子的“电子对”和“未成对电子”的说法,错误..的是()。
A.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中肯定含有“未成对电子”B.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中肯定不含“未成对电子”C.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中肯定含有“电子对”D.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能含有“电子对”6.(2019届河北定州中学期中)第三周期元素的基态原子中,不行能出现d电子,主要依据是()。
A.能量守恒原理B.泡利不相容原理C.洪特规则D.近似能级图中的依次3d轨道能量比4s轨道高7.(2019届安徽安庆六校联考)以下有关结构与性质的说法不正确...的是()。
A.下列基态原子中:①1s22s22p63s23p2;②1s22s22p3;③1s22s22p2,电负性最大的是②B.下列基态原子中:①[Ne]3s23p2;②[Ne]3s23p3;③[Ne]3s23p4,第一电离能最大的是③C.某主族元素的逐级电离能分别为738、1451、7733、10 540、13 630……,当它与氯气反应时生成的阳离子是X2+D.物质的熔点凹凸:金刚石>晶体硅>钠>干冰二、非选择题8.(1)(2019年安徽卷)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
2019全国高考化学选修3物质结构与性质专题备考综合题百题精炼学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、(本题共100道小题)1.晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料,电池板中还含有硼、氮、钛、钻、钙等多种化学物质。
请回答下列问题:(1)第二周期元素的电负性按由小到大的顺序排列,B元素排在第__________位。
(2)硅酸根有多种结构形式,一种无限长链状结构如图1所示,其化学式为____________,Si原子的杂化类型为__________________。
(3)N元素位于元素周期表_____________区;基态N原子中,核外电子占据最高能级的电子云有____个伸展方向。
(4)[Co(NH3)6]3+的几何构型为正八面体形,Co在中心。
①[Co(NH3)6]3+中,1个Co提供_______________个空轨道。
②若将[Co(NH3)6]3+中的两个NH3分子换成两个Cl-,可以形成_________种不同的结构形式。
(5)—种由Ca、Ti、O三种元素形成的晶体的立方晶胞结构如图2所示。
①与Ti紧邻的Ca有___________________个。
②若Ca与O之间的最短距离为α pm,阿伏加德罗常数的值为N A,则晶体的密度ρ=__________________g· cm-3(用含α、N A的代数式表示)。
答案及解析:1.(1)3 (2)SiO32- [或(SiO3)n2n-] sp3 (3) p 3(4)①6 ②2 (5)①8 ②解析:(1)元素的非金属性越强,元素的电负性数值越大,同一周期,从左到右,元素的非金属性逐渐增强,电负性数值逐渐增大,第二周期元素的电负性按由小到大的顺序排列,B元素排在第3位,故答案为:3;(3)N元素,核外电子排布式为1s22s22p3,位于元素周期表的p区;基态原子中能量最高的电子,处于2p能级,其电子云在空间有3个方向,原子轨道呈纺锤形,故答案为:p;3;(4)①1个Co离子有6个NH3分子作配体,每个配体提供1对孤对电子,故1个Co离子需要提供6个空轨道,故答案为:6;②由信息[Co(NH3)6]3+的几何构型为正八面体形,Co在中心可以推知,如果两个NH3分子换成两个Cl-,可以替换邻位和对位,共有两种不同的结构形式,故答案为:2;(5)①根据均摊法可知,O位于边上,其数目为:12×=3,Ca位于体心,其数目为1,Ti位于顶点,其数目为8×=1,故该矿物的化学式为:CaTiO3,由晶胞结构可知,与1个Ca紧邻的Ti有8个,根据二者的数目比为1:1,与1个Ti紧邻的Ca也有8个,故答案为:8;②根据晶胞结构可知,Ca与O之间的最短距离为面对角线的一半,则晶胞棱长为pm=×10-10cm,则晶胞的密度=g/cm3=g/cm3,故答案为:。
高考化学一轮复习练习——物质结构与性质1.(·山东省实验中学模拟预测)神舟十三号首次采用的大面积可展收柔性太阳电池翼,具有面积轻量化、使用寿命长等突出优点。
回答下列问题:(1)太阳电池翼的主要材料为单质硅,其基态原子具有___________种不同能量的电子;若硅原子电子排布表示为[Ne]3s23p2x,则违背了___________(填原理名称)。
(2)由于硅的价层有d轨道可以利用,而碳没有,因此化合物的结构具有较大差异:化合物N(SiH3)3(平面形)和N(CH3)3(三角锥形)中,更易形成配合物的是___________(填化学式);已知甲基的供电子能力强于氢原子,则N(CH3)3、NH3中R—N—R(R代表C或H)键角较大的是___________(填化学式);1,3—二碘四硅双环[1.1.0]丁烷分子如图所示,该分子中四个硅原子共面且其中两个硅原子间形成π电子单键(特殊π键)。
该分子中硅原子的杂化形式是___________,该分子形成的晶体中不存在的化学键是___________ (填标号)。
A.非极性键B.离子键C.氢键D.配位键(3)晶胞中原子的位置通常用原子分数坐标表示。
复杂结构的三维表示往往难以在二维图上绘制和解释,可以从晶胞的一个轴的方向往里看,例如面心立方晶胞的投影图如图1所示。
某种硫化硅晶体的晶胞结构的投影图如图2所示,该硫化硅晶体的化学式为___________,晶胞中与S距离最近的Si的数目为___________;若晶胞中硫原子之间的最近核间距为dnm,则硅与硫原子之间的最近核间距为___________nm。
2.(·山东聊城·三模)铝合金、铝离子电池在材料、能源领域有着重要的作用。
回答下列问题。
(1)硬铝合金中含有Si 元素,若基态硅原子的电子排布式表示为[Ne]3s 23p 2x ,违背了____(填“泡利原理”或“洪特规则”)。
高考化学一轮专题复习----物质结构与性质专题训练1.回答下列问题:(1)符号“x 3p ”没有给出的信息是___________。
A .能层 B .能级C .电子云在空间的伸展方向D .电子的自旋方向(2)将2F 通入稀NaOH 溶液中可生成2OF 。
2OF 中氧原子的杂化方式为___________。
(3)()43Ti BH 是一种储氢材料,可由4TiCl 和4LiBH 反应制得。
基态3+Ti 的电子占据的最高能层符号为___________,该能层具有的原子轨道数为___________,-4BH 的立体结构是___________。
(4)目前发现有些元素的化学性质和它在周期表中左上方或右下方的另一主族元素性质相似,这称为对角线规则。
氯化铍在气态时存在2BeCl 分子(a)和二聚分子()22BeCl (b),a 属于___________(填“离子”或“共价”)化合物;b 中Be 原子的杂化方式相同。
且所有原子都在同一平面上,则b 的结构式为___________(标出配位键)。
(5)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d 轨道电子排布有关。
一般0d 或10d 排布无颜色,19d ~d 排布有颜色。
如()2+26Co H O ⎡⎤⎣⎦显粉红色。
据此判断:()2+26Mn H O ⎡⎤⎣⎦___________(填“无”或“有”)颜色。
(6)过渡金属易与CO 形成羰基配合物,如配合物[]4Ni(CO),常温下为液态,易溶于4CCl 、苯等有机溶剂。
①[]4Ni(CO)固态时属于___________分子(填极性或非极性); ①[]4Ni(CO)中Ni 与CO 的___________原子形成配位键; ①4Ni(CO)分子中π键与σ键个数比为___________。
2.请回答下列问题:(1)(CH 3)3NH +和AlCl 4-可形成离子液体。
离子液体由阴、阳离子构成,熔点低于100①,其挥发性一般比有机溶剂_______(填“大”或“小” ),可用作 _______(填代号) a.助燃剂 b.“绿色”溶剂 c.复合材料 d.绝热材料(2)已知X +中所有电子正好充满 K 、L 、M 三个电子层,它与N 3-形成的晶体结构如图所示。
综合练习1.已知反应3NaH +Fe 2O 3=====一定条件2Fe +3NaOH 。
(1)基态Fe 原子核外共有________种运动状态不相同的电子;Fe 3+的价电子排布图为____________。
(2)NaH 的电子式为__________________;1 mol NaOH 含有σ键数目为________,其中O 原子的杂化类型为________;Fe 3+可以和SCN -形成配合物,该反应是典型的可逆反应,说明配位原子配位能力________(填“强”或“弱”)。
(3)上述反应中含Na 的化合物晶体类型均为____________晶体;NaH 的熔点显著高于NaOH ,主要原因是_________________________________________________________________________________。
(4)某种单质铁的晶体为体心立方堆积,则铁原子的配位数为________;若r (Fe)表示Fe 原子的半径,单质铁的原子空间利用率为________________[列出含r (Fe)的计算表达式]。
答案 (1)26(2)Na +[··H]- N A sp 3 弱(3)离子 H -半径小,NaH 的晶格能大于NaOH 的晶格能(4)8 83πr3⎝ ⎛⎭⎪⎫4r 33解析 (1)基态Fe 原子核外有26个电子,每个电子的运动状态均不相同,故基态Fe 原子核外有26种运动状态不相同的电子;基态Fe 原子的核外电子排布式为[Ar]3d 64s 2,则Fe 3+的核外电子排布式为[Ar]3d 5,其价电子排布图为。
(2)NaH 是离子化合物,由Na +和H -构成,其电子式为Na +[··H]-。
NaOH 由Na +和OH -构成,其中OH -含有极性键(O —H 键),故1 mol NaOH 含有的σ键数目为N A 。
OH -中O 原子形成1个σ键,且O 原子有3对孤对电子,故O 原子采取sp 3杂化。
Fe 3+与SCN -形成配合物的反应为典型的可逆反应,说明生成的配合物稳定性较弱,易分解生成Fe 3+、SCN -,据此推知配位原子的配位能力较弱。
(3)NaH 和NaOH 均由离子构成,均属于离子晶体;离子晶体的熔点与晶格能的大小有关,晶格能越大,晶体的熔点越高,而晶格能的大小与离子半径、所带电荷数有关。
H -的半径小于OH -的半径,则NaH 的晶格能大于NaOH ,因此NaH 的熔点高于NaOH 的熔点。
(4)某单质铁的晶体为体心立方堆积,则Fe 原子的配位数为8;每个晶胞中含有Fe 原子个数为1+8×18=2,结合球体的体积公式“V =43πr 3”可知,2个Fe 原子的总体积为83πr 3(Fe);设晶胞的棱长为a ,由[4r (Fe)]2=3a 2可得a =4r 3,则晶胞的体积为⎣⎢⎡⎦⎥⎤4r 33,故单质铁的原子空间利用率为V 球V 晶胞=83πr 3⎣⎢⎡⎦⎥⎤4r 33。
2.[2017·湖北襄阳调研]图1是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体。
回答下列问题(需要用到元素符号或分子式的,请用相应元素的元素符号或分子式作答):图1(1)a与b对应的元素可形成10电子中性分子X,写出带一个单位正电荷的1个X的等电子体________。
将X溶于水后的溶液滴入到CuSO4溶液中至过量,再加入适量乙醇,可析出一种深蓝色晶体,其化学式为__________________________________。
(2)元素c位于元素周期表的____________区,d原子次外层有____________对自旋相反的电子,c、d单质的晶体堆积方式类型分别是________、________。
A.简单立方堆积B.体心立方堆积C.六方最密堆积D.面心立方最密堆积(3)d的一种氯化物为白色立方结晶,熔点430 ℃,沸点1490 ℃,其熔融态导电性差,晶胞结构如图2。
该氯化物固体属于______晶体,其中氯原子的配位数为________。
图2(4)e元素与氧可形成如图3中A所示的正四面体离子eO4-4,其中e在正四面体的体心,eO4-4四面体通过共用顶角氧离子可形成B,则B的化学式为________。
图3(5)单质a、f对应的元素以1∶1的原子个数比形成的分子(相同条件下对H2的相对密度为39)中含__________个σ键和____________个π键,其中f原子的杂化轨道类型为____________________。
答案(1)H3O+[Cu(NH3)4]SO4·H2O(2)s 9 B D(3)分子 4(4)Si3O6-9(5)12 1 sp2杂化解析根据c、d均是热和电的良导体,且d的熔点高于c,确定c是Na,d是Cu。
根据熔点高低可判断a是H2,b是N2,e是Si,f是金刚石。
(1)a与b对应的关系为H与N,形成的10电子中性分子X是NH3,与NH3互为等电子体的带一个单位正电荷的是H3O+。
NH3与Cu2+可形成配位键,故深蓝色晶体为[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
(2)Na位于第三周期ⅠA族,位于s区,Cu原子的M层有9个轨道,均充满电子,故有9对自旋相反的电子,钠单质采用体心立方堆积,铜单质采用面心立方最密堆积。
(3)根据这种氯化物熔、沸点较低、熔融态导电性差确定其应为分子晶体,其中与氯原子相连的Cu原子有4个,故配位数为4。
(4)B中含有3个Si原子和9个O原子,根据化合价可判断其化学式为Si3O6-9。
(5)该分子的相对分子质量=39×2=78,则分子式为C6H6,分子中含有6个C—C σ键和6个C—H σ键,形成一个大π键,C原子采用sp2杂化。
3.物质的结构决定物质的性质。
请回答下列涉及物质结构和性质的问题:(1)第二周期中,元素的第一电离能处于B与N之间的元素有________种。
(2)某元素位于第四周期第Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为____________。
(3)乙烯酮(CH2===C===O)是一种重要的有机中间体,可用CH3COOH在(C2H5O)3P===O存在下加热脱H2O得到。
乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是______________,1 mol(C2H5O)3P===O 分子中含有的σ键与π键的数目比为______________。
(4)已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如下:解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因______________。
(5)碳化硅的结构与金刚石类似(如图所示),其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能。
碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有______个,与碳原子等距离最近的碳原子有________个。
已知碳化硅晶胞边长为a pm,则碳化硅的密度为________g·cm -3。
答案(1)3(2)3d84s2(3)sp2和sp 25∶1(4)单个氢键的键能是(HF)n>冰>(NH3)n,而平均每个分子含氢键数:冰中2个,(HF)n和(NH3)n只有1个,汽化时要克服的氢键的总键能是冰>(HF)n>(NH3)n(5)4 12 1.6×1032 N A·a3解析(1)同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素,即半充满的N原子和全充满的Be原子第一电离能要比同周期相邻元素的原子高,故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O 3种元素。
(2)某元素位于第四周期第Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,C原子的未成对电子数为2,则该元素为Ni,价层电子排布式为3d84s2。
(3)在CH2===C===O中,左端碳原子形成一个π键,为sp2杂化,中间位置碳原子形成两个π键,为sp杂化;单键全是σ键,双键有一个σ键,1 mol(C2H5O)3P===O分子中含有的σ键的数目为25N A,π键的数目为N A,则σ键与π键的数目比为25∶1。
(4)单个氢键的键能是(HF)n>冰>(NH3)n,而平均每个分子含氢键数:冰中2个,(HF)n和(NH3)n只有1个,汽化时要克服的氢键的总键能是冰>(HF)n>(NH3)n。
(5)碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个,与碳原子等距离最近的碳原子有12个。
该晶胞中含有的碳原子个数为8×1/8+6×1/2=4,硅原子个数为4,则根据公式a 3×10-30×ρ×N A =4×40 g·mol -1,得ρ=1.6×1032N A ·a 3 g·cm -3。
4.黑火药是我国古代的四大发明之一。
黑火药爆炸时发生的反应为2KNO 3+S +3C===K 2S +N 2↑+3CO 2↑。
回答下列问题:(1)基态钾原子的核外电子排布式为____________,第一电离能:K________(填“>”或“<”)Na。
(2)NO -3的空间构型为________。
(3)固态硫易溶于CS 2,熔点为112 ℃,沸点为444.8 ℃。
其分子结构为,S 8中硫原子的杂化轨道类型是________,S 8分子中至多有________个硫原子处于同一平面。
(4)N 2分子中σ键与π键的个数比为________,N 2的沸点比CO 的沸点________(填“高”或“低”)。
(5)K 2S 的晶胞结构如图所示。
其中K +的配位数为________,S 2-的配位数为________;若晶胞中距离最近的两个S 2-核间距为a cm ,则K 2S 晶体的密度为____________g·cm -3(列出计算式,不必计算出结果)。
答案 (1)1s 22s 22p 63s 23p 64s 1或[Ar]4s 1 <(2)平面正三角形(3)sp 3 4(4)1∶2 低(5)4 8 4×110N A ·2a 3⎣⎢⎡⎦⎥⎤或4×1106.02×1023×2a 3 解析 (1)基态K 原子核外有19个电子,核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 64s 1或[Ar]4s 1。
同主族元素的第一电离能随原子核外电子层数的增多而逐渐减小,故K 的第一电离能小于Na 。