高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 增分練 第36題 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選修3)

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1、 第36題　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選修3) 1. 氮元素是地球大氣中含量最多的元素。 (1)氮元素基態(tài)原子核外電子成對(duì)電子數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為__________。 (2)氨分子中氮原子與氫原子之間的作用力是__________，在氨水中，分子間的作用力有 __________。 (3)甘氨酸是最簡單的一種氨基酸，其相對(duì)分子質(zhì)量為75，結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，而戊烷相對(duì)分子質(zhì)量為72，與甘氨酸相差不大，但甘氨酸易溶于水，戊烷卻難溶于水，出現(xiàn)這種差異的原因是____________________________。 (4)氮的氫化物除氨氣外，還有聯(lián)氨，其結(jié)構(gòu)簡式為H2N—NH2。在聯(lián)氨分子

2、中，N原子采用__________雜化，聯(lián)氨中的六個(gè)原子 __________(填“在”或“不在”)同一個(gè)平面上。 (5)N與Cu形成的化合物的晶胞如圖所示，其化學(xué)式為__________，Cu的化合價(jià)為__________。 解析：　(1)基態(tài)氮原子核外電子排布式為1s22s22p3，有兩對(duì)成對(duì)電子，即4個(gè)成對(duì)電子，3個(gè)未成對(duì)電子。(2)氨分子中，氮原子與氫原子之間的作用力是共價(jià)鍵。氨水中，氨分子與水分子，氨分子與氨分子，水分子與水分子之間都存在氫鍵及分子間作用力。(3)甘氨酸分子與水分子之間能形成氫鍵，而戊烷與水分子之間不能形成氫鍵。(4)H2N—NH2分子中，每個(gè)N原子與兩個(gè)H原

3、子和另外一個(gè)N原子形成單鍵，N原子還有一對(duì)孤對(duì)電子，故N原子采用sp3雜化；H2N—NH2中六個(gè)原子不可能共面。(5)由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Cu在晶胞的棱上，該晶胞中Cu的個(gè)數(shù)為12×＝3，N在晶胞的頂點(diǎn)上，該晶胞中N的個(gè)數(shù)為8×＝1，因此其化學(xué)式為Cu3N，由其化學(xué)式可判斷Cu為＋1價(jià)。 答案：　(1)4：3 (2)共價(jià)鍵　范德華力(或分子間作用力)、氫鍵 (3)甘氨酸分子與水分子之間存在氫鍵，而戊烷與水分子之間不能形成氫鍵 (4)sp3　不在 (5)Cu3N?。? 2．周期表中第二周期有八種元素。請(qǐng)回答下列問題： (1)基態(tài)碳原子中，電子占據(jù)的最高能級(jí)的符號(hào)為_

4、_______，在該能級(jí)上運(yùn)動(dòng)的電子的自旋方向有________種，該能級(jí)所在能層上的原子軌道數(shù)為 ________。 (2)寫出基態(tài)氧原子的核外電子排布圖________，N、S、F三種元素在周期表中均與O相鄰，由N、O、S、F在周期表中的相對(duì)位置可以直接確定其中的三種元素電負(fù)性相對(duì)大小具有“X>Y>Z”的關(guān)系，則X、Y、Z依次是________。 (3)五個(gè)黑點(diǎn)(從左到右)代表第二周期原子序數(shù)依次增大的相鄰五種元素，其第一電離能的相對(duì)大小如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D上相應(yīng)黑點(diǎn)旁寫出對(duì)應(yīng)元素的元素符號(hào)，并寫出原子序數(shù)。 (4)第二周期主族元素中，電負(fù)性相差最大的兩種元素是_____

5、___。 (5)第二周期元素間形成的二元化合物中，含有離子鍵的是________(寫出兩個(gè))，具有正四面體結(jié)構(gòu)的分子為________，中心原子的雜化類型為sp3的分子為________。 解析：　(1)碳原子核外有6個(gè)電子，在基態(tài)碳原子中，能量最高的能級(jí)是2p；該能級(jí)上有2個(gè)電子，故自旋方向只有1種，L能層有4個(gè)原子軌道。(2)同周期主族元素，從左到右電負(fù)性逐漸增大；同主族元素，從上到下電負(fù)性逐漸減小，故X、Y、Z分別為F、O、N或F、O、S。(3)由圖知，第三個(gè)黑點(diǎn)(從左到右)所代表的元素第一電離能比第四個(gè)的大，前三種元素的第一電離能依次增大，五個(gè)黑點(diǎn)對(duì)應(yīng)的元素分別是B、C、N

6、、O、F。(4)同一周期主族元素從左到右電負(fù)性逐漸增大，故第二周期電負(fù)性相差最大的兩種主族元素是鋰與氟。(5)鋰與非金屬性強(qiáng)的氟、氧、氮可形成離子鍵。 答案：　(1)2p　1　4 (2)　F、O、N或F、O、S(只要答出一種即可) (3) (4)Li、F (5)LiF、Li2O、Li3N(寫出兩個(gè)即可)　CF4　NF3、CF4 3．A、B、C、D、E、F為元素周期表中前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大，A與其余五種元素既不同周期也不同主族，B的一種核素在考古時(shí)常用來鑒定一些文物的年代，C的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)之一，D原子核外電子有8種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，E的基態(tài)原子在前四周期元素的

7、基態(tài)原子中單電子數(shù)最多，F(xiàn)元素的基態(tài)原子最外能層只有一個(gè)電子，其他能層均已充滿電子。 (1)寫出基態(tài)E原子的價(jià)電子排布式__________。 (2)A與C可形成CA3分子，該分子中C原子的雜化類型為__________，該分子的立體結(jié)構(gòu)為__________；C的單質(zhì)與BD化合物是等電子體，據(jù)等電子體的原理，寫出BD化合物的電子式__________；A2D由液態(tài)形成晶體時(shí)密度減小，其主要原因是________________________(用文字?jǐn)⑹?。 (3)已知D、F能形成一種化合物，其晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為________；若相鄰D原子和F原子間的距離為a

8、cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度為____________g·cm－3(用含a、NA的式子表示)。 解析：　根據(jù)題目信息可推知A、B、C、D、E、F分別為H、C、N、O、Cr、Cu。(1)Cr為24號(hào)元素，其基態(tài)原子價(jià)電子排布式為3d54s1。(2)NH3分子中，N原子周圍有3對(duì)成鍵電子和1對(duì)孤對(duì)電子，故N采取sp3雜化，NH3分子為三角錐形結(jié)構(gòu)；類比N2的分子結(jié)構(gòu)可知，CO分子結(jié)構(gòu)中含碳氧叁鍵；水形成晶體時(shí)，每個(gè)水分子與4個(gè)水分子形成氫鍵，構(gòu)成空間正四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水分子空間利用率低，密度減小。(3)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可計(jì)算出其化學(xué)式為Cu2O。1個(gè)晶胞中含有2個(gè)Cu

9、2O，該晶胞邊長＝ cm，該晶體的密度為 g·cm－3＝ g·cm－3。 答案：　(1)3d54s1 (2)sp3雜化　三角錐形　C??O　水形成晶體時(shí)，每個(gè)水分子與4個(gè)水分子形成氫鍵，構(gòu)成空間正四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水分子空間利用率低，密度減小 (3)Cu2O　 4．下圖為幾種物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)示意圖(其中圖Ⅱ?yàn)閷訝罱Y(jié)構(gòu)，層內(nèi)酸分子間通過氫鍵結(jié)合)。 請(qǐng)回答下列問題： (1)CaF2晶體中粒子間的作用力類型是__________，Ca2＋的配位數(shù)為__________。 (2)圖Ⅱ中酸的分子式為__________，該晶體中B原子個(gè)數(shù)與極性鍵個(gè)數(shù)之比為______

10、____。 (3)圖Ⅲ中金屬的堆積方式為__________，未標(biāo)號(hào)的銅原子形成晶體后的配位數(shù)為__________。 (4)上述三種晶體中含有陽離子的物質(zhì)是__________，熔化時(shí)不需要破壞化學(xué)鍵的是__________。 (5)結(jié)合CaF2晶體的晶胞示意圖，已知兩個(gè)距離最近的Ca2＋核間距離為a×10－8 cm，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則CaF2晶體的密度為__________(列式即可)。 解析：　(1)CaF2是離子晶體，離子間通過離子鍵結(jié)合在一起，由晶胞圖知，黑球和白球代表的離子的個(gè)數(shù)比為1：2，故黑球代表Ca2＋，其配位數(shù)是8。(2)分析圖Ⅱ，虛線表示氫

11、鍵，該酸的分子式為H3BO3,1個(gè)分子中有6個(gè)極性鍵。(3)同層中有6個(gè)、上下兩層各有3個(gè)原子與未標(biāo)號(hào)的銅原子相鄰，故配位數(shù)是12。(4)分子晶體在熔化時(shí)不需要克服化學(xué)鍵。(5)一個(gè)CaF2晶胞中有4個(gè)“CaF2”，則CaF2晶體的密度為 g·cm－3。 答案：　(1)離子鍵　8 (2)H3BO3　1：6 (3)面心立方最密堆積　12 (4)CaF2、Cu　H3BO3 (5) g·cm－3 5．祖母綠的主要成分為Be3Al2Si6O18，含有O、Si、Al、Be等元素。 請(qǐng)回答下列問題： (1)基態(tài)Al原子中，電子占據(jù)的最高能級(jí)的符號(hào)是________，該能

12、級(jí)具有的原子軌道數(shù)為________，軌道形狀為________。 (2)在500～600 ℃氣相中，氯化鈹以二聚體Be2Cl4的形式存在(如圖)，在1 000 ℃，氯化鈹則以BeCl2形式存在。在BeCl2分子中，Be的雜化方式為________，二聚體Be2Cl4中Be的雜化方式為________，1 mol Be2Cl4中含有________mol配位鍵。 (3)氫化鋁鋰(LiAlH)是有機(jī)合成中一種重要還原劑，可以將羧基還原為羥基，如可將乙酸還原為乙醇，乙酸和乙醇的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表： 乙酸/℃ 乙醇/℃ 熔點(diǎn) 16.6 －114.1 沸點(diǎn) 117.9 78.

13、3 乙酸分子中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為________；乙酸熔點(diǎn)較高，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，乙酸是固體，乙酸與乙醇熔點(diǎn)懸殊很大，原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)用氧化物的形式表示出祖母綠的組成： __________________________________________________________________

14、______。 如圖是Be與O形成的氧化物的立方晶胞結(jié)構(gòu)，已知氧化鈹?shù)拿芏葹棣?g·cm－3，則晶胞邊長為________cm。(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，用含ρ、NA的代數(shù)式表示) 解析：　 (1)基態(tài)Al原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1，最高能級(jí)為3p；3p能級(jí)有3個(gè)原子軌道，軌道呈紡錘形。(2)BeCl2分子中，中心原子Be最外層有2個(gè)電子，兩個(gè)Cl各提供1個(gè)電子，Be原子為sp雜化；由Be2Cl4的結(jié)構(gòu)可知，1個(gè)Be與3個(gè)Cl成鍵，形成2對(duì)成鍵電子和1對(duì)孤對(duì)電子，共3對(duì)電子，故Be采取sp2雜化。(4)根據(jù)復(fù)雜硅酸鹽的氧化物書寫規(guī)則可寫出Be3A

15、l2Si6O18的氧化物形式為3BeO·Al2O3·6SiO2。氧化鈹?shù)幕瘜W(xué)式為BeO，晶胞的邊長＝ cm＝ cm。 答案：　(1)3p　3　紡錘形 (2)sp　sp2　2 (3)7：1　乙酸羧基中的兩個(gè)氧原子與另外乙酸分子中羧基氫原子可形成氫鍵，比乙醇形成分子間氫鍵的概率大 (4)3BeO·Al2O3·6SiO2　　 6. 碳是地球上組成物質(zhì)最多的元素，含碳元素的物質(zhì)在材料、能源領(lǐng)域具有廣泛的用途。請(qǐng)回答下列問題： (1)[Co(NH3)4CO3]Br和[Co(NH3)4BrCO3]是兩種含碳元素的配合物，其中提供空軌道的元素是_____

16、___，二者為同分異構(gòu)體，化學(xué)鑒別方法是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)我國科學(xué)家借助一種自主研制的新型鎢基合金催化劑，研究出單壁碳納米管結(jié)構(gòu)可控制備方法。單壁碳納米管可看做石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圓柱體(如下圖)，其碳原子的雜化方式為________。 (3)原油主要成分是烷烴混合物，甲烷是最簡單的烷烴，甲烷

17、中碳原子的雜化方式為__________，原油中含硫化合物有硫化氫，硫化氫中硫原子的雜化方式為________，用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推知硫化氫的構(gòu)型為__________。 (4)下表是一組物質(zhì)的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)： 有機(jī)物 甲醇(CH3OH) 丙烯(CH3CH===CH2) 一氟甲烷(CH3F) 相對(duì)分子質(zhì)量 32 42 34 沸點(diǎn)/℃ 64.7 －47.7 －78.2 若只考慮相對(duì)分子質(zhì)量，甲醇沸點(diǎn)應(yīng)低于－78.2 ℃，甲醇沸點(diǎn)高的原因是， 丙烯中含有的σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為__________，一氟甲烷的空間構(gòu)型為__________。 (5)金剛石為立方晶胞，其晶胞

18、結(jié)構(gòu)如下圖所示： 由晶胞結(jié)構(gòu)中碳原子之間的距離關(guān)系可知，與每個(gè)碳原子等距離且最近的碳原子有________個(gè)；已知金剛石的密度為3.54 g·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)NA的值為6.02×1023，則金剛石的晶胞邊長為________cm。 解析：　(1)[Co(NH3)4CO3]Br中Co提供空軌道，N、O提供孤電子對(duì)；[Co(NH3)4BrCO3]中Co提供空軌道，N、Br、O提供孤電子對(duì)。[Co(NH3)4CO3]Br能夠電離出Br－，而[Co(NH3)4BrCO3]難電離出Br－，故可用AgNO3溶液來鑒別，[Co(NH3)4CO3]Br中會(huì)出現(xiàn)淡黃色AgBr

19、沉淀。(2)單壁碳納米管中碳原子為sp2雜化。(3)甲烷中心碳原子是sp3雜化，H2S中硫原子也是sp3雜化，硫原子形成2對(duì)成鍵電子，2對(duì)孤對(duì)電子，硫原子周圍有4對(duì)電子，空間構(gòu)型是角形(或V形)。(4)甲醇分子中羥基氫原子與另外甲醇分子中的羥基氧原子形成氫鍵，使其沸點(diǎn)升高；1個(gè)丙烯分子中含有6個(gè)C—H σ鍵，1個(gè)C—C鍵和1個(gè)C===C鍵中共含2個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，故σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)之比為8：1；一氟甲烷是甲烷中一個(gè)氫原子被F原子取代的產(chǎn)物，故一氟甲烷為四面體結(jié)構(gòu)。(5)金剛石中每個(gè)碳原子與周圍的4個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)正四面體，因此每個(gè)碳原子與最近4個(gè)碳原子等距；每個(gè)晶胞中含有的碳原子數(shù)為8×＋6×＋4＝8，晶胞的邊長為 cm＝3.56×10－8 cm。 答案：　(1)Co　分別取兩溶液少量于兩支試管中，滴加相同量的AgNO3溶液，有淡黃色沉淀生成的是[Co(NH3)4CO3]Br (2)sp2　(3)sp3　sp3　角形(或V形) (4)甲醇分子間存在氫鍵　8：1　四面體形 (5)4　3.56×10－8 7