2018版高考化学二轮训练题: 专题限时集训20 物质结构与性质含答案
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2018-2020年高考真题:物质的结构与性质1.(2020新高考Ⅱ卷,7)向4CuSO 溶液中滴加氨水至过量,下列叙述正确的是( ) A.先出现沉淀,后沉淀溶解变为无色溶液B.离子方程式为()2+2+32324Cu 4NH H O Cu NH 4H O +=+⎡⎤⋅⎣⎦ C. 2+Cu 与中的氮原子以π键结合 D.分子中∠HNH 为10928'︒2.(2020新高考Ⅱ卷,13)下列对有关事实的解释正确的是( ) 事实解释A某些金属盐灼烧呈现不同焰色电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同B 4CH 与3NH 分子的空间构型不同二者中心原子杂化轨道类型不同C HF 的热稳定性比HCl 强 H —F 比H —Cl 的键能大D 2SiO 的熔点比干冰高2SiO 分子间的范德华力大A.AB.BC.CD.D3.(2020北京,4)已知:33As (砷)与P 为同族元素。
下列说法不正确...的是( ) A.As 原子核外最外层有5个电子 B.3AsH 的电子式是C. 热稳定性:33AsH PH <D. 非金属性:As<Cl4.(2020天津,13)Fe 、Co 、Ni 是三种重要的金属元素。
回答下列问题:(1)Fe 、Co 、Ni 在周期表中的位置为 ,基态Fe 原子的电子排布式为 。
(2)CoO 的面心立方晶胞如图1所示。
设阿伏加德罗常数的值为A N ,则CoO 晶体的密度为3g cm -:三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,其熔点由高到低的顺序为 。
(3)Fe 、Co 、Ni 能与2Cl 反应,其中Co 和Ni 均生成二氯化物,由此推断33FeCl CoCl 、和2Cl 的氧化性由强到弱的顺序为 ,()3Co OH 与盐酸反应有黄绿色气体生成,写出反应的离子方程式: 。
(4)95℃时,将Ni 片浸在不同质量分数的硫酸中,经4小时腐蚀后的质量损失情况如图2所示,当()24H SO ω大于63%时,Ni 被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为 。
2018高考全国II卷化学试题(含答案)2018年高考全国II卷化学试题(方义灿)(第I卷选择题共7x6=42分)一、选择题(共7题)1.化学与生活密切相关。
下列说法错误的是()A.碳酸钠可用于去除餐具的油污B.漂白粉可用于生活用水的消毒C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸D.碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查2.氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图)。
下列叙述错误的是()A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关3.实验室中用如图所示装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是()4.W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。
W与X 可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原子最外层的电子数与W的电子总数相同。
下列叙述正确的是()A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构D.W的氧化物对应的水化物均为强酸5.N A代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()A.常温常压下,124g P4中所含P-P键数目为4N AB.100mL1mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1N AC.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2N AD.密闭容器中,2mol SO2和1mol O2催化反应后分子总数为2N A6.科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。
将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作电极材料,电池总反应为3CO2+4Na2Na2CO3+C。
下列说法错误的是()A.放电时,ClO4-向负极移动B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2C.放电时,正极反应为3CO2+4e-=2CO32-+CD.充电时,正极反应为Na++e-=Na7.下列实验过程可达到实验目的的是()编号实验目的实验过程A配制0.4000mol·L-1的NaOH溶液称取4.0g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250mL容量瓶中定容B探究维生素C的还原性向盛有2mL 黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,观察颜色变化C制取并纯化氢气向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液D探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,观察实验现象(第II卷非选择题共58分)二、必考题(三个大题,共14+14+15=43分)8.【工业流程】(14分)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。
河北衡水中学2018年高考押题试卷化学试卷(二)可能用到的相对原子质量:H- 1 C -12 N -14 O-16 Ca -40 Cu -64 Br -80第Ⅰ卷选择题:本题共13小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符含题目要求的。
7.化学与社会、生活密切相关,对下列现象或亊实的解释不正确的是8.下列说法正确的是A.H2C=CHCH3分子中所有原子在同一平面上B.分子式为C3H5Br2的有机物共有4件同分异构体(不含立体异构)C.乙二醇和甘油互为同系物D.结构式为…-CH =CH—CH =CH—CH =CH—CH=CH-…的高分子化合物,其单体是乙烯9.下列实验中,操作和现象以及对应结论都正确且现象与结论具有因果关系的是10.合成药物异搏定路线中某一步骤如图所示,下列说法错误的是A.物质X 的分子中存在2种含氧官能团B.物质Y 可以发生水解和消去反应C.1molZ 最多可与2molBr 2发生加成反应D.等物质的量的X 、Y 分别与NaOH 溶液反应,最多消耗的NaOH 的物质的量之比为1:111. 锌银(Zn-Ag 2O)电池多应用于军事、航空、移动的通信设备、电子仪器和人造卫星、宇宙航行等方面,用如图所示装置模拟其工作原理,下列说法正确的是A.K +向a 极移动B.b 极的电极反应式为 Ag 2O+H 2O+2e -=2Ag+2OH -C.用该电池给铁棒镀铜,则铁棒与 b 极相连D.电池工作一段时间后,电解液的pH 减小12.短周期主族元素 X 、Y 、Z 、W 的原子序数依次增大,四种元素形成的单质依次为m 、n 、p 、q ;r 、t 、u是这些元素组成的二元化合物,其中u 为葡萄酒中的抑菌成分;25 ℃,0.01 mol/L 的v 溶液中:)()(-+OH c H c= 1.0×10-10。
上述物质的转化关系如图所示,下列说法不正确的是A.简单离子半径:W>Y>Z>XB.W ,Y 分別与X 元素形成的简单化合物的沸点: Y> WC.Z 2Y 和ZX 都只存在离子键D.能抑制水的电离,u 的水溶液能促进水的电离 13.室温下,下列关亍电解质的说法中正确的是A.中和等体积、等浓度的氨水和氢氧化钠溶液至pH 等于7,前者消耗的盐酸多B.向NaHS 溶液中加入适量 KOH 后:c(Na +)=c(H 2S)+c(HS -)+c(S 2-)C.将amol ·L -1的醋酸与0.01 mol ·L -1的氢氧化钠溶液等体积混合,溶液中:c(Na +)=c(CH 3COO -),醋酸的电离常数K a =01.01029-⨯-a (用含a 的代数式表示)D.向NH 4Cl 溶液中加入少量等浓度的稀盐酸,则)()(234O H NH c NH c ⋅+的值减小26. (15分)溴化钙易溶于水,医学上可用于治疗神经衰弱、癫痫等症。
2018年全国卷高考化学复习专题突破《物质结构与性质》[题型分析]物质结构与性质的综合型题是近几年全国卷的选考题之一,一般为第37题,分值为15分.该题主要考查:(1)原子结构与性质:基态原子核外电子排布、第一电离能和电负性递变规律等;(2)分子结构与性质:共价键类型的判断、原子轨道杂化类型、分子构型判断等;(3)晶体结构与性质:晶体类型的判断、晶体熔沸点高低的比较、氢键对溶解性的影响、晶体密度和晶体参数的计算、晶体空间利用率的计算等.一、原子结构与性质1.基态原子的核外电子排布(1),体系的能量最低.如24Cr的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,而不是1s22s22p63s23p63d44s2.(2)2.能大于同周期右侧相邻的ⅢA族、ⅥA族元素,如第一电离能Mg>Al,P>S.二、分子结构与性质1.①单键为σ键;双键或三键,其中一个为σ键,其余为π键.②配位键为一种特殊的共价键,共用电子由成键原子单方面提供.③s 轨道形成的共价键全部是σ键;杂化轨道形成的共价键全部为σ键.2.价层电子对互斥理论的两大应用应用Ⅰ:判断分子空间构型(1)判断思路:价层电子对数目→价层电子对空间构型―――――――→略去孤电子对分子的空间构型(2)各种电子对的计算方法及其关系价层电子对数=中心原子形成σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数①中心原子形成σ键电子对数=与中心原子结合的原子数目②中心原子上的孤电子对数=12(a -xb ) 其中a 为中心原子价电子数(若为离子,则加上阴离子所带的负电荷数或减去阳离子所带的正电荷数),x 为与中心原子结合的原子数,b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数.(3)应用Ⅱ:判断杂化轨道类型(1)判断思路:价层电子对数目→杂化轨道数目→杂化类型(2)相互关系:3.分子构型与分子极性的关系三、晶体结构与性质1.晶体类型的判断(1)据各类晶体的概念判断,即根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别迚行判断.如由分子通过分子间作用力(范德华力、氢键)形成的晶体属于分子晶体;由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体;由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体;由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体.(2)据各类晶体的特征性质判断,如低熔、沸点的晶体属于分子晶体;熔、沸点较高,且在水溶液中或熔融状态下能导电的晶体属于离子晶体;熔、沸点很高,不导电,不溶于一般溶剂的晶体属于原子晶体;能导电、传热、具有延展性的晶体属于金属晶体.2.立方体(长方体)晶胞组成的计算方法3.晶胞各物理量的计算对于立方晶胞,可简化成下面的公式迚行各物理量的计算:a 3×ρ×N A =n ×M ,a 表示晶胞的棱长,ρ表示密度,N A 表示阿伏加德罗常数的值,n 表示1 mol 晶胞中所含晶体的物质的量,M 表示晶体的摩尔质量.注意:1.在书写基态原子核外电子排布时,区别电子排布式、价层电子排布式(或外围电子排布式)和电子排布图.2.在计算晶体密度时,要注意单位换算.例如,1 m =100 cm =1×109 nm =1×1012 pm.3.配位键属于共价键.4.分析物质性质时,容易混淆物质挥収性和稳定性,前者与分子间作用力有关,后者与分子中化学键强弱有关.氢键包括分子间氢键和分子内氢键.真题练习1.锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛.回答下列问题:(1)基态Ge 原子的核外电子排布式为[Ar]________________,有________个未成对电子。
1.【2018新课标1卷】Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。
回答下列问题:(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为_____、_____(填标号)。
A. B.C. D.(2)Li+与H−具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H−),原因是______。
(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是______、中心原子的杂化形式为______。
LiAlH4中,存在_____(填标号)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键(4)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born−Haber循环计算得到。
可知,Li原子的第一电离能为________kJ·mol−1,O=O键键能为______kJ·mol−1,Li2O晶格能为______kJ·mol−1。
(5)Li2O具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。
已知晶胞参数为0.4665 nm,阿伏加德罗常数的值为N A,则Li2O的密度为______g·cm−3(列出计算式)。
【答案】 D C Li+核电荷数较大正四面体 sp3 AB 520 498 2908【解析】分析:(1)根据处于基态时能量低,处于激发态时能量高判断;(2)根据原子核对最外层电子的吸引力判断;(3)根据价层电子对互斥理论分析;根据物质的组成微粒判断化学键;(4)第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,据此计算;根据氧气转化为氧原子时的能量变化计算键能;晶格能是气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量,据此解答;(5)根据晶胞中含有的离子个数,结合密度的定义计算。
点睛:本题考查核外电子排布,轨道杂化类型的判断,分子构型,电离能、晶格能,化学键类型,晶胞的计算等知识,保持了往年知识点比较分散的特点,立足课本进行适当拓展,但整体难度不大。
2018高考化学二轮(通用)选择题和填空题训练(三)及答案一、选择题1.(2017-高三上学期精英对抗赛理综)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素。
m、n、p是由这些元素组成的二元化合物,r是元素Y的常见单质,能使带火星的木条复燃,q的水溶液呈碱性,常温下0.01 mol-L 1 s溶液的pH为12, q、s的焰色反应均呈黄色。
上述物质的转化关系如图所示。
下列说法正确的是()A.原子半径:W<X<Y<ZB.通常状况下,X的氢化物可能呈气态、液态或固态C.Y的氢化物的沸点比Z的氢化物的沸点高D.由W、X、Y、Z四种元素只能组成一种化合物答案B解析r能使带火星的木条复燃,说明r是氧气,即Y是O, s溶液的焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,且常温下0.01 mol-L_1溶液的pH=12,说明s属于强碱,即NaOH, q的水溶液显碱性,且q的焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,可能是碳酸钠或碳酸氢钠,因此推出四种元素分别是H、C、0、Na。
A项,半径大小比较,一看电子层数,电子层数越多,半径越大,二看原子序数,电子层数相同,半径随原子序数的递增而减小,因此半径大小顺序是Na>C>O>H,故错误;B项,仅含碳氢两种元素的化合物是姪,且随碳原子数的增多,其状态变化是由气态、液态到固态,故正确;C项,Y的氢化物是HgO,属于共价化合物,属于分子晶体,Z的氢化物是NaH,属于离子晶体,离子晶体的熔、沸点比分子晶体的高,故错误;D项,可以组成NaHCO3、NaHC2O4> CHsCOONa 等,故错误。
2.(2017-郑州、平顶山、濮阳市高三第二次质量预测)X、Y、Z是短周期元素,原子半径的大小为r(Y)>r(X)>XZ),三种元素的原子序数之和为15; X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生下图转化关系。
其中R为10电子分子,是一种常见的无机溶剂。
2018全国Ⅱ卷高考压轴卷理科综合化学测试可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 S 32 K39 Cr 52 Mn 55 Fe 567. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X的一种单质具有杀菌、消毒能力,Y单质与X单质在不同条件下反应会生成两种不同化合物,Z简单离子半径是同周期元素简单离子中最小的,W原子最外层电子数是其电子层数的2倍。
下列说法不正确的是A. 气态氢化物的稳定性:X>WB. Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物之间能两两反应C. 原子半径:Y>Z>W>XD. 工业上获得Y、Z单质的主要方法是电解其熔融的氯化物...8.下列有关物质的分类或归类不正确的是()①混合物:石炭酸、福尔马林、水玻璃、水银②化合物:CaCl2、烧碱、苯乙烯、HD③电解质:明矾、冰醋酸、硫酸钡④纯净物:干冰、冰水混合物、浓硫酸、水晶⑤同素异形体:足球烯、石墨、金刚石⑥同系物:CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2.A.①②③④ B.②④⑤⑥ C.①③④⑤ D.①②④⑥9.N A代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.同一物质的固、液、气三种状态的熵相同B.0.1 mol铁在0.1 mol Cl2中充分燃烧,有0.3N A个电子转移C.等物质的量的钠分别在足量的氧气和氯气中燃烧,转移电子数相等D.1.5 mol NO2与足量H2O反应,转移的电子数为2N A10.下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的是()A .用图1装置制取并收集干燥纯净的NH 3B .用图2所示装置可除去NO 2中的NOC .用图3所示装置可分离CH 3COOC 2H 5和饱和碳酸钠溶液D .用图4装置制备Fe (OH )2并能较长时间观察其颜色11.有机物A 的结构简式为:则A 的同分异构体中带苯环的化合物共有( ) A .3种 B .4种 C .5种 D .6种12.进行化学实验,观察实验现象,通过分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。
1.【2018新课标1卷】Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。
回答下列问题:(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为_____、_____(填标号)。
A.B.C.D.(2)Li+与H−具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H−),原因是______。
(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是______、中心原子的杂化形式为______。
LiAlH4中,存在_____(填标号)。
A.离子键B.σ键C.π键D.氢键(4)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born−Haber循环计算得到。
可知,Li原子的第一电离能为________kJ·mol−1,O=O键键能为______kJ·mol−1,Li2O晶格能为______kJ·mol−1。
(5)Li2O具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。
已知晶胞参数为0.4665nm,阿伏加德罗常数的值为N A,则Li2O的密度为______g·cm−3(列出计算式)。
【答案】D C Li+核电荷数较大正四面体sp3AB5204982908【解析】分析:(1)根据处于基态时能量低,处于激发态时能量高判断;(2)根据原子核对最外层电子的吸引力判断;(3)根据价层电子对互斥理论分析;根据物质的组成微粒判断化学键;(4)第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,据此计算;根据氧气转化为氧原子时的能量变化计算键能;晶格能是气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量,据此解答;(5)根据晶胞中含有的离子个数,结合密度的定义计算。
点睛:本题考查核外电子排布,轨道杂化类型的判断,分子构型,电离能、晶格能,化学键类型,晶胞的计算等知识,保持了往年知识点比较分散的特点,立足课本进行适当拓展,但整体难度不大。
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2018高考理综化学部分(含答案)7.磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。
采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:下列叙述错误的是A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠8.下列说法错误的是A.蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖B.酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质C.植物油含不饱和脂肪酸酯,能使Br2/CCl4褪色D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖9.在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是10.N A是阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是A.16。
25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0。
1 N AB.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18N AC.92。
0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1。
0N AD.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0N A11.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷()是最简单的一种.下列关于该化合物的说法错误的是学&科网A.与环戊烯互为同分异构体B.二氯代物超过两种C.所有碳原子均处同一平面D.生成1 mol C5H12至少需要2 mol H212.主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。
2017全国卷二理综—-化学一、选择题(每题6分,共42分)7、下列说法错误的是( )A. 糖类化合物也称碳水化合物 B 。
维生素D 可促进人体对钙的吸收 C. 蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质 D. 硒是人体必须的微量元素,但不宜摄入过多 8、阿伏伽德罗常数是N A ,下列说法正确的是( )A 。
1L 0.1mol/L NH 4Cl 溶液中,NH 4+的数目为0。
1N A B. 2。
4g Mg 与H 2SO 4完全反应,转移电子数为0。
1N AC. 标准状况下,2。
24L N 2和O 2的混合气体中分子数为0。
2N AD. 0.1mol H 2和0.1mol I 2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0。
2N A9、a 、b 、c 、d 为原子序数依次增大的短周期主族元素,a 原子核外电子总数与b 原子次外层电子数相同,c 所在周期数与族数相同;d 与a 同族,下列叙述正确的是( ) A. 原子半径:d>c 〉b 〉a B. 四种元素中b 的金属性最强 C 。
c 的氧化物水化物是强碱 D. d 单质的氧化性比a 单质的氧化性强 10、下列由实验得出的结论正确的是( )D甲烷与氯气光照下反应后的混合气体能使湿润的红色石蕊试纸变红生成的氯甲烷具有酸性11、用电解法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4—H2C2O4混合溶液,下列叙述错误的是()A.待加工铝制工件为阳极B. 可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应方程式为:Al3++3e—== Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动12、改变0.1mol·L—1二元弱酸H2A溶液的PH,溶液中H2A、HA—、A2-的物质的量分数δ(X)随PH的变化如图所示(已知δ(X))下列叙述错误的是( )A。
PH=1.2时,C(H2A)=C(HA-)B。
lg[K2(H2A) ]= — 4.2C.PH=2。
专题限时集训(二十) 物质结构与性质(对应学生用书第149页)(限时:40分钟)1.(2017·四川成都一诊)已知反应3NaH +Fe 2O 3=======一定条件2Fe +3NaOH 。
【导学号:97184284】(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]。
【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 (Fe )3,则晶胞的体积为⎣⎢⎡⎦⎥⎤4r (Fe )33,故单质铁的原子空间利用率为V (球)V (晶胞)=83πr 3(Fe )⎣⎢⎡⎦⎥⎤4r(Fe )33。
【答案】 (1)26(2)Na +[]- 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 83πr 3(Fe )⎣⎢⎡⎦⎥⎤4r (Fe )33 2.(2017·山西名校联考)2014年7月和12月山西大学分子科学研究所翟华金教授、李思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学Lai-Sheng Wang 教授及复旦大学刘智攀教授课题组合作,首次合成“中国红灯笼分子”——硼球烯B 40。
B 40是继C 60之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。
【导学号:97184285】(1)基态硼原子的外围电子排布式为________,碳60中碳原子杂化方式为________。
(2)构成碳60晶体的作用力是________。
(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有______种。
(4)磷化硼(BP)是由硼元素与磷元素组成的无机化合物,属于一种半导体材料。
磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。
BP晶胞中B采用面心立方堆积,P原子填入四面体空隙中。
①写出三溴化硼和三溴化磷的空间构型:三溴化硼________;三溴化磷________。
②磷化硼晶体内微粒间的作用力有________。
③计算磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离(晶胞参数为478 pm)________。
【解析】(1)碳60又叫足球烯,其分子中每个C原子与其他3个C原子相连,分别形成两个碳碳单键和一个碳碳双键,所以碳原子的杂化方式为sp2。
(2)碳60晶体属于分子晶体,所以微粒间作用力是范德华力。
(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有Be、C、N、O、F、Ne共6种。
(4)①BBr3中B原子的价层电子对数是3,孤电子对数是0,所以三溴化硼的空间构型是平面正三角形;PBr3中P原子的价层电子对数是4,孤电子对数是1,所以三溴化磷的空间构型是三角锥形。
②磷化硼的空间结构与金刚石类似,应属于原子晶体,B原子与P原子间通过共价键相结合,但B原子最外层只有3个电子,P原子最外层有5个电子,而磷化硼晶体中每个B原子与4个P原子相连,每个P原子也与4个B原子相连,这说明B原子和P原子间还存在一个配位键,其中P原子提供孤电子对,B原子提供空轨道。
③BP晶胞中P原子位于立方体的体对角线的14处,则硼原子和磷原子之间的最近距离=47834pm=23932pm≈207 pm。
【答案】(1)2s22p1sp2(2)范德华力、非极性共价键(3)6(4)①平面正三角形三角锥形②共价键、配位键③207pm或23932pm3.(2017·湖南衡阳十校冲刺模拟)核安全与放射性污染防治已引起世界各国的广泛重视。
在爆炸的核电站周围含有放射性物质碘-131和铯-137。
碘-131一旦被人体吸入,可能会引发甲状腺疾病。
【导学号:97184286】(1)Cs(铯)的价电子排布式为6s1,与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素X、Y、Z的第一电离能如下表:子排布式为________,X形成的单质晶体中含有的化学键类型是________。
(2)F与I同主族,BeF2与H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子,二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别为________、________,BeF2分子的立体构型是________,H2O分子的立体构型是________。
(3)与碘同主族的氯具有很强的活泼性,能形成大量的含氯化合物。
BCl3分子中B—Cl键的键角为________。
(4)131I2晶体的晶胞结构如图甲所示,该晶胞中含有________个131I2分子;KI的晶胞结构如图乙所示,每个K+紧邻________个I-。
甲乙(5)KI晶体的密度为ρ g·cm-3,K和I的摩尔质量分别为M K g·mol-1和M I g·mol-1,原子半径分别为r K pm和r I pm,阿伏加德罗常数的值为N A,则KI晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。
【解析】(1)由铯的最外层电子排布式为6s1,可知X、Y、Z为第ⅠA族元素,第ⅠA族前四周期的元素分别为H、Li、Na、K,由第一电离能数据可知,X、Y的第一电离能的差值与Y、Z的第一电离能的差值相差不大,所以X、Y、Z中不可能有H元素,而同主族元素电子层数越多,第一电离能越小,故X、Y、Z分别为Li、Na、K。
基态K原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1;锂晶体属于金属晶体,微粒间均以金属键结合。
(2)BeF 2中Be 的价层电子对数是2+12×(2-2)=2,所以Be 是sp 杂化,分子空间构型为直线形;H 2O 中O 的价层电子对数是2+12×(6-2)=4,所以O是sp 3杂化,分子空间构型为V 形。
(3)硼原子的最外层电子数为3,Cl 提供3个电子,硼原子的价层电子对数为3+32=3,没有孤对电子,故BCl 3为平面正三角形结构,分子中B —Cl 键的键角为120°。
(4)由131I 2晶胞结构图可知,碘分子位于晶胞的8个顶点和6个面上,故一个晶胞中含有4个131I 2分子;KI 晶胞与NaCl 晶胞结构相似,每个K +紧邻6个I -,同层有4个,上下各1个。
(5)KI 晶胞中K +和I -各有4个,晶胞中原子所占的体积V 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫43πr 3K ×4+43πr 3I ×4×10-30cm 3,晶胞的体积V 2=m ρ=4×M K +M I N A ·ρcm 3,故KI 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为V 1V 2×100%=4π×10-30N A ρ(r 3K +r 3I )3(M K +M I )×100%。
【答案】 (1)Li 、Na 、K 1s 22s 22p 63s 23p 64s 1 金属键(2)sp sp 3 直线形 V 形 (3)120° (4)4 6(5)4π×10-30N A ρ(r 3K +r 3I )3(M K +M I )×100% 4.(2017·河北张家口期末质量监测)铁和铜都是生产、生活中应用广泛的金属,能形成很多种合金和化合物。
请回答: 【导学号:97184287】(1)基态Cu +的价层电子排布图为________。
基态Fe 3+中有________种运动状态不同的电子。
(2)铁单质能形成Fe(CO)5,其熔点为-21 ℃,沸点为102.8 ℃。
则Fe(CO)5晶体的类型为________。
与CO 互为等电子体的离子的符号为________(任写一种)。
(3)铜元素的焰色反应呈绿色,很多金属元素能发生焰色反应的微观原因为________。
(4)[Cu(NH 3)4]SO 4中,N 、S 、O 三种非金属元素的第一电离能由小到大的顺序为________,阴离子的空间构型为________,其中心原子的杂化轨道类型为________。
(5)铁单质的一种晶体的堆积模型为体心立方堆积,晶胞参数为a pm;铜单质的一种晶体的堆积模型为面心立方最密堆积,晶胞参数为b pm。
则两种晶体中,铁原子和铜原子的配位数之比为________,晶体的密度之比为________(用代数式表示)。
【解析】(1)铜元素的原子序数为29,则基态Cu+的价层电子排布式为3d10,3d 轨道有5对成对电子。
铁元素的原子序数为26,基态Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,则其含有23种运动状态不同的电子。
(2)Fe(CO)5的熔、沸点相对较低,故为分子晶体。
根据等电子体的含义,可写出与CO互为等电子体的离子。