2018年高考化学真题分类汇编:专题13选修3—物质结构与性质
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绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试试题卷(化学)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。
写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 P 31 S 32 Fe 56一、选择题1。
化学与生活密切相关。
下列说法错误的是A。
泡沫灭火器可用于一般的起火,也适用于电器起火B. 疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性C. 家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆,有利于健康及环境D。
电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法【答案】A【解析】分析:本题考查的是化学知识在具体的生产生活中的应用,进行判断时,应该先考虑清楚对应化学物质的成分,再结合题目说明判断该过程的化学反应或对应物质的性质即可解答。
详解:A.泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液,两者混合的时候发生双水解反应,生成大量的二氧化碳气体泡沫,该泡沫喷出进行灭火.但是,喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含水,形成电解质溶液,具有一定的导电能力,可能导致触电或电器短路,A错误。
B.疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品。
由于疫苗对温度比较敏感,温度较高时,会因为蛋白质变性,而失去活性,所以疫苗一般应该冷藏保存,B正确。
C.油性漆是指用有机物作为溶剂或分散剂的油漆;水性漆是指用水作为溶剂或分散剂的油漆,使用水性漆可以减少有机物的挥发对人体健康和室内环境造成的影响,C正确。
D.电热水器内胆连接一个镁棒,就形成了原电池,因为镁棒比较活泼所以应该是原电池的负极,从而对正极的热水器内胆(多为不锈钢或铜制)起到了保护作用,这种保护方法为:牺牲阳极的阴极保护法,D正确。
点睛:本题是一道比较传统的化学与生产生活相关的问题,需要学生能够熟悉常见化学物质的性质和用途,同时能用化学原理解释生产生活中的某些过程。
绝密★启封并使用完毕前试题类型:2018年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(化学部分)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。
3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题共126分)本卷共21小题,每小题6分,共48分可能用到的相对原子质量:7.化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是Al2(SO2)3化学性质实际应用A. 和小苏打反应泡沫灭火器灭火B. 铁比铜金属性强Fe2腐蚀Cu刻制印刷电路板C. 次氯酸盐具有氧化性漂白粉漂白织物D. HF与SiO2反应氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记8.下列说法错误的是A.乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷D.乙酸在甲酸甲酯互为同分异构体9.下列有关实验的操作正确的是实验操作A. 配制稀硫酸先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水B. 排水法收集KMnO4分解产生的O2先熄灭酒精灯,后移出导管C. 浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2气体产物先通过浓硫酸,后通过饱和食盐水D. CCl2萃取碘水中的I2先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层10.已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是A.异丙苯的分子式为C9H12B.异丙苯的沸点比苯高C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面D.异丙苯的和苯为同系物11.锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–-。
下列说法正确的是+2H2O===2Zn(OH)24c-逐渐减小A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动B.充电时,电解质溶液中(OH)-C.放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)24D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)12.四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。
2018年普通高等学校招生全国统一考试(Ⅲ)化学可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cr 52 Zn 65 I 127 一、选择题:本题共13个小题,每小题6分,共78分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
7.化学与生活密切相关。
下列说法错误的是A.泡沫灭火器可用于一般的起火,也适用于电器起火B.疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性C.家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆,有利于健康及环境D.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法8.下列叙述正确的是A.24 g 镁与27 g铝中,含有相同的质子数B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同C.1 mol重水与1 mol水中,中子数比为2∶1D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同9.苯乙烯是重要的化工原料。
下列有关苯乙烯的说法错误的是A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯D.在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯10.下列实验操作不当的是A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二11.一种可充电锂-空气电池如图所示。
当电池放电时,O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x(x=0或1)。
下列说法正确的是A .放电时,多孔碳材料电极为负极B .放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C .充电时,电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移 D .充电时,电池总反应为Li 2O 2-x =2Li+(1-2x )O 212.用0.100 mol ·L -1AgNO 3滴定50.0 mL 0.0500 mol ·L -1Cl -溶液的滴定曲线如图所示。
(word完整版)⾼中化学选修3物质结构与性质习题附答案《物质结构与性质》同步复习第1讲原⼦结构1题⾯(1)34.969是表⽰__________;(2)35.453是表⽰__________;(3)35是表⽰_______________;(4)35.485是表⽰__________;(5)24.23%是表⽰__________;答案:(1)34.969是表⽰同位素35Cl 的相对原⼦质量;(2)35.453是表⽰氯元素的相对原⼦质量;(3)35是表⽰35Cl 原⼦的质量数;(4)35.485是表⽰氯元素的近似相对原⼦质量;(5)24.23%是表⽰同位素37Cl 在⾃然界存在的氯元素中所占的原⼦个数百分⽐。
5题⾯已知A 、B 、C 、D 和E 5种分⼦所含原⼦数⽬依次为1、2、3、4和6,且都含有18个电⼦。
⼜知B 、C 和D 是由两种元素的原⼦组成。
请回答:(1)组成A 分⼦的原⼦的核外电⼦排布式是;(2)B 和C 的分⼦式分别是和;C 分⼦的⽴体结构呈型,该分⼦属于分⼦(填“极性”或“⾮极性”);(3)若向D 的稀溶液中加⼊少量⼆氧化锰,有⽆⾊⽓体⽣成。
则D 的分⼦式是,该反应的化学⽅程式为;(4)若将1mol E 在氧⽓中完全燃烧,只⽣成1mol CO 2和2molH 2O ,则E 的分⼦式是。
答案:(1)1s 22s 22p 63s 23p 6 (2)HCl H 2S V 极性(3)H 2O 2 2H 2O22H 2O+O 2↑(4)CH 4O1题⾯答案:①1s 22s 22p 63s 23p 5 ②3s 23p 5 ③3 ④ⅦA ⑤10 ⑥2s 22p 6 ⑦2 ⑧0 ⑨24 ⑩1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1 ⑾4 2题⾯(1)砷原⼦的最外层电⼦排布式是4s 24p 3,在元素周期表中,砷元素位于_______周期族;最⾼价氧化物的化学式为,砷酸钠的化学式是。
选修3 物质结构与性质第1讲原子结构与性质课时集训测控导航表1.(2016·江西上栗县二模)下列说法中正确的是( B )A.任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级B.用n表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为2n2C.核外电子运动的概率分布图(电子云)就是原子轨道D.电子的运动状态只可从能层、能级、轨道3个方面进行描述解析:随着能层数的增大,能级逐渐增多,能级分为s、p、d、f、… A错误;电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,核外电子运动的概率分布图(电子云)并不完全等同于原子轨道,C错误;核外电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述,D错误。
2.(2016·江西樟树四模)氧是地壳中含量最多的元素,下列比较中正确的是( A )A.第一电离能N>OB.稳定性:H2O>HFC.电负性:S>OD.键角:H2O>C2H2解析:N元素2p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O,故A正确;同周期自左而右非金属性增强,非金属性F>O,非金属性越强,氢化物越稳定,故稳定性H2O<HF,故B错误;同主族自上而下电负性减弱,故电负性S<O,故C错误;乙炔是直线,键角为180°,水是V形,键角小于180°,键角H2O<C2H2,故D错误。
故选A。
3.下列各项叙述中,正确的是( B )A.N、P、As的电负性随原子序数的增大而增大B.价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p区元素C.2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等D.氮原子的最外层电子排布图:解析:同主族元素从上到下,电负性减小,则N、P、As的电负性随原子序数的增大而减小,A错误;离原子核越远,能量越高,2p轨道能量低于3p,C错误;利用“洪特规则”可知最外层电子排布图错误,应为,D错误。
专题13 选修3—物质结构与性质1。
[2018全国卷Ⅰ—35] [化学—-选修3] (15分) 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】(1) D; C (2) Li+核电荷数较大 (3)正四面体;sp3 ; AB (4)520 ;498 ;2908 (5)(8×7+4×16)/[NA(0。
4665×10-7)3]【解析】(1)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1,则D中能量最低;选项C中有2个电子处于2p能级上,能量最高;(2)由于Li+与H-核外电子排布相同,而Li+的核电荷数较大,其原子核对最外层电子的吸引力较大,因此Li+半径小于H-;(3)LiAlH4中的阴离子是AlH4-,中心原子铝原子含有的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,所以空间构型是正四面体,中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化;阴阳离子间存在离子键,Al与H之间还有共价单键,不存在双键和氢键,答案选AB;(4)根据示意图可知Li原子的第一电离能是1040 kJ/mol÷2=520 kJ/mol;0.5mol氧气转化为氧原子时吸热是249 kJ,所以O=O键能是249 kJ/mol×2=498 kJ/mol;根据晶格能的定义结合示意图可知Li2O的晶格能是2908 kJ/mol;(5)根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中,共计是8个,根据化学式可知氧原子个数是4个,则Li2O的密度是p=m/v=(8×7+4×16)/[N A(0.4665×10—7)3]。
全国课标卷高考题(2011-2018)+参考答案(高清 校对)2018课标I 2018课标Ⅱ 2018课标Ⅲ 2017课标I 2017课标Ⅱ 2017课标Ⅲ 2016课标I 2016课标Ⅱ 2016课标Ⅲ 2015课标I 2015课标Ⅱ 2014课标I 2014课标Ⅱ 2014大纲 2013课标I 2013课标Ⅱ 2013大纲 2012课标 2012大纲 2011课标 2011大纲1.(2011课标)氮化硼(BN )是一种重要的功能陶瓷材料,以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF 3和BN ,如下图所示:请回答下列问题:(1)由B 2O 3制备BF 3、BN 的化学方程式依次是_________、__________;(2)基态B 原子的电子排布式为_________;B 和N 相比,电负性较大的是_________,BN 中B 元素的化合价为_________;(3)在BF 3分子中,F-B-F 的键角是_______,B 原子的杂化轨道类型为_______,BF3和过量NaF 作用可生成NaBF 4,BF 4-的立体结构为_______;(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B 原子与N 原子之间的化学键为________,层间作用力为________;(5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm ,立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、________个硼原子,立方氮化硼的密度是_______g·cm -3(只要求列算式,不必计算出数值。
阿伏伽德罗常数为N A )。
2.(2012课标) VIA 族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含VIA 族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。
请回答下列问题:(1)S 单质的常见形式为S 8,其环状结构如下图所示,S 原子采用的轨道杂化方式是______;(2)原子的第一电离能是指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,O 、S 、Se 原子的第一电离能由大到小的顺序为______;(3)Se 原子序数为______,其核外M 层电子的排布式为______;(4)H 2Se 的酸性比H 2S__________(填“强”或“弱”)。
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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。
2018年全国理综卷III化学部分含答案(清晰版)D(3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式________________________________________。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________,其迁移方向为__________________③与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有__________________(写出一点)。
28.(15分)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。
回答下列问题:(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式________________________________________________。
(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) △H1=48KJ/mol3SiH2Cl2(g)=SiH4+2SiCl4(g) △H2=-30KJ/mol则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的△H 为________KJ/mol(3)对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
①343K时反应的平衡转化率a=_________%,平衡常数K343K=___________(保留2位小数)。
②在343K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是________________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有__________________、______________________。
③比较a、b处反应速率大小:va ______vb(填“大于”“小于”或“等于”)。
反应速率v=v正-v逆=k正x2SiHCl3-k逆xSiH2Cl2xSiCl4,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处的v正/v逆=________(保留1位小数)。
2018年高考化学真题分类汇编:专题13选修3—物质结构与性质-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN专题13 选修3—物质结构与性质1.[2018全国卷Ⅰ-35] [化学——选修3] (15分) 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】(1) D; C (2) Li+核电荷数较大 (3)正四面体;sp3 ; AB (4)520 ;498 ;2908 (5)(8×7+4×16)/[NA(0.4665×10-7)3]【解析】(1)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1,则D中能量最低;选项C中有2个电子处于2p能级上,能量最高;回答下列问题:(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_________形。
(2)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_________。
(3)图(a)为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为。
(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为形,其中共价键的类型有种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为________。
(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。
晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为N A,其晶体密度的计算表达式为 g·cm−3;晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为 nm。
【答案】 (1) 、哑铃(纺锤) (2) H2S (3) S8相对分子质量大,分子间作用力强 (4) 平面三角, 2, sp3 (5)4M×1021/(N A a3) a/2【解析】(1)基态铁的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为,基态S原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,电子占据最高能级为3p,电子云轮廓图为哑铃形;(2)根据价层电子对互斥理论分析知,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数分别是:2+(6-1×2)/2=4, 2+(6-2×2)/2=3, 3+(6-2×3)/2=3,因此中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S;(3)S8、SO2都为分子晶体,相对分子质量大,分子间作用力强,熔沸点高。
故S8的沸点比SO2的高.(4)气态SO3以单分子形式存在,根据(2)中分析可知中心原子(S)含有的价层电子对数是3,且不存在孤对电子,所以其分子的立体构型为平面三角形。
分子中存在氧硫双键,因此其中共价键的类型有2种,即σ键、π键;固体SO3中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子形成4个共价键,因此其杂化轨道类型为sp3。
(5)根据晶胞结构可知,一个晶胞中含:N(Fe2+) =12×1/4+1=4,N(S22-) =8×1/8+6×1/2=4,晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为N A,则其晶体密度的计算表达式为:p=m/v=4M /[ N A·a·10-7]3 =[4M·1021/(N A a3)]g·cm-3;晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长是面对角线的一半,则为/2nm。
【考点】核外电子排布、杂化轨道、分子空间构型、晶体熔沸点比较以及晶胞结构判断与计算等,难度中等。
[价层电子对互斥模型是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。
①当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;②当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致;价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型,但不能解释分子的成键情况,杂化轨道理论能解释分子的成键情况,但不能预测分子的几何构型。
两者相结合,具有一定的互补性,可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。
]3.[2018全国卷Ⅲ-35] [化学——选修3:物质结构与性质]锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。
回答下列问题:(1)Zn原子核外电子排布式为。
(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。
第一电离能Ⅰ1(Zn)Ⅰ1(Cu)(填“大于”或“小于”)。
原因是。
(3)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是________________。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。
ZnCO3中,阴离子空间构型为,C原子的杂化形式为。
(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为。
六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为N A,Zn 的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
【答案】(1) [Ar]3d104s2 (2)大于;Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子 (3) 离子键;ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小 (4) 平面三角形;sp2 (5) 六方最密堆积(A3型); 65/( 6×a2c N A /4)。
【解析】(1)Zn是第30号元素,所以核外电子排布式为[Ar]3d104s2。
(2)Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构,所以失电子比较困难。
同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子,而Cu的最外层是一个电子,Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对,额外吸收能量。
所以,Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能。
(3)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),可以判断其为离子化合物,所以一定存在离子键。
作为离子化合物,氟化锌在有机溶剂中应该不溶,而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物,分子的极性较小,能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。
(4)碳酸锌中的阴离子为CO32-,根据价层电子对互斥理论,其中心原子C的价电子对为:3+(4-3×2+2)/2=3对,所以空间构型为正三角形,中心C为sp2杂化。
(5)由图示,堆积方式为六方最紧密堆积。
为了计算的方便,选取该六棱柱结构进行计算。
六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用的,面心是两个六棱柱共用,所以该六棱柱中的锌原子为12×1/6+2×1/2+3=6个,所以该结构的质量为6×65/N A g。
该六棱柱的底面为正六边形,边长为a cm,底面的面积为6个边长为acm的正三角形面积之和,根据正三角形面积的计算公式,该底面的面积为6×a2/4 cm2,高为c cm,所以体积为6×a2c/4 cm3。
所以密度为:(6×65/N A)/( 6×a2c/4)= 65/( 6×a2c N A /4) g·cm-3。
【考点】原子核外电子排布;电离能;分子的空间构型;有关的晶胞计算;4.[2018江苏卷-21] [物质结构与性质]臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NO x分别氧化为SO42—和NO3—,NO x也可在其他条件下被还原为N2。
(1)SO42—中心原子轨道的杂化类型为___________;NO3—的空间构型为_____________(用文字描述)。
(2)Fe2+基态核外电子排布式为__________________。
(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为:(填化学式)。
(4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π) =。
(5)[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子与Fe2+形成配位键。
请在[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。
【答案】(1)sp3 平面(正)三角形(2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6(3)NO2−(4)1∶2 (5)【解析】(1)SO42—中中心原子S的价层电子对数为(6+2-4×2)/2+4=4,所以SO42-中S为sp3杂化。
NO3—中中心原子N的孤电子对数为(5+1-3×2) /2=0,成键电子对数为3,价层电子对数为3,由于N原子上没有孤电子对,NO3—的空间构型为平面(正)三角形。
(2)Fe原子核外有26个电子,根据构造原理,基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,基态Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
(3)用替代法,与O3互为等电子体的一种阴离子为NO2-。
(4)N2的结构式为N≡N,三键中含1个σ键和2个π键,N2分子中σ键与π键的数目比为n(σ):n(π)=1:2。
(5)根据化学式,缺少的配体是NO和H2O,NO中N为配位原子,H2O中O上有孤电子对,O为配位原子(见答案)。
【考点】本题以“臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NO x分别氧化为SO42-和NO3−,NO x也可在其他条件下被还原为N2”为素材,考查离子核外电子排布式的书写、原子杂化方式的判断、离子空间构型的判断、等电子体的书写、σ键和π键的计算、配位键的书写。