2019高考化學三輪沖刺 大題提分 大題精做12 以給定元素為背景物質結構與性質綜合題.docx
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大題精做十二 以給定元素為背景物質結構1.I.下列元素或化合物的性質變化順序正確的是_A第一電離能:ClSPSi B共價鍵的極性:HFHCIHBrHIC晶格能:NaFNaClNaBrNaID熱穩(wěn)定性:MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3II.黃銅礦是主要的煉銅原料,CuFeS2是其中銅的主要存在形式?;卮鹣铝袉栴}:(1)CuFeS2中存在的化學鍵類型是_。下列基態(tài)原子或離子的價層電子排布圖正確的_。(2)在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時,有少量臭雞蛋氣味的氣體X產生。X分子的立體構型是_,中心原子雜化類型為_,屬于_(填“極性”或“非極性”)分子。X的沸點比水低的主要原因是_。(3)CuFeS2與氧氣反應生成SO2,SO2中心原子的價層電子對數為_,共價鍵的類型有_。(4)四方晶系CuFeS2晶胞結構如圖所示。Cu的配位數為_,S2的配位數為_。已知:ab0.524 nm,c1.032 nm,NA為阿伏加德羅常數的值,CuFeS2晶體的密度是_gcm3(列出計算式)?!窘馕觥縄.A當原子軌道填充為半滿全滿時,較穩(wěn)定,P為半滿結構,因此第一電離能最大,故不符合題意;B共價鍵的極性與原子得失電子能力有關,得失電子能力差別越大,極性越強,得電子能力,同主族元素從上到下依次減弱,故B符合題意;C晶格能與離子半徑有關,離子半徑越大,晶格能越小,離子半徑,同主族元素從上到下依次增大,因此晶格能逐漸減小,故C符合題意;D熱穩(wěn)定性,同主族元素,越往下,越穩(wěn)定,因此D不符合題意;故答案選BC。II.(1)CuFeS2中存在非金屬與金屬之間的化學鍵,為離子鍵;電子排布應先排滿低能軌道,再排滿高能軌道,因此,B不符合題意,而失去電子時,應先失去高能軌道電子,故CD符合題意。故答案為CD。(2)臭雞蛋氣味的氣體為硫化氫,分子中價層電子有4對,孤對電子為6-212=2對,故構型是V形,中心原子雜化類型為sp3,有孤對電子,為非對稱結構,因此為極性分子。由于在水分子中,氧元素吸引電子能力極強,故水分子中存在氫鍵,沸點升高。故答案為:V形;sp3;極性;水分子間存在氫鍵。(3)SO2中心原子的價層電子對數為6+02=3,以雙鍵結合,故共價鍵類型為鍵和鍵。故答案為:3;鍵和鍵。(4)Cu的配位數為612+414=4,S2占據8個體心,有兩個S,因此S2的配位數為4。根據=mV,質量m=(464+456+832)/NA,體積V=0.5240.5241.03210-21cm3,所以,CuFeS2晶體的密度是464+456+832(0.52421.032)10-21NAg/cm3。故答案為:464+456+832(0.52421.032)10-21NA?!敬鸢浮縄.BC II.(1)離子鍵CD(2)V形 sp3極性水分子間存在氫鍵(3)3 鍵和鍵(4)4 4464+456+832(0.52421.032)10-21NA1.(2018安徽六安一中模擬)鐵觸媒是重要的催化劑,CO易與鐵觸媒作用導致其失去催化活性:除去CO的化學反應方程式為:Cu(NH3)OOCCH3+CO+NH3=Cu(NH3)3(CO)OOCCH3。請回答下列問題:(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為_;(2)鐵的一種配合物Fe(CO)x的中心原子價電子數與配體用于成鍵提供的電子數之和為18,則x=_;已知該配合物的熔點為20.5,沸點為103,易溶于CC14,據此可以判斷Fe(CO)x晶體屬于_(填晶體類型)。與CO互為等電子體的分子的分子式為_。(3)配合物Cu(NH3)OOCCH3中碳原子的雜化類型是_。用Cu(NH3)OOCCH3除去CO的反應中,肯定有_形成。a.離子鍵 b.配位鍵 c.非極性鍵d.鍵(4)單質鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如圖所示,面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際含有的鐵原子個數之比為_。鐵晶體的體心立方堆積空間利用率為_(用含的式子表示)?!窘馕觥?1)核電荷數為26的基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為Ar3d64s2;(2)配合物Fe(CO)x的中心原子是鐵原子,其價電子數是8,每個配體提供的電子數是2,8+2x=18,x=5,分子晶體的熔沸點較低,根據題給信息知,該物質的熔沸點較低,所以為分子晶體;CO含有2個原子,價電子總數為4+6=10,與CO互為等電子體的分子有N2;(3)該配合物中C原子有2種情況,其價層電子對個數分別是4和3,且不含孤電子對,根據價層電子對互斥理論,可以確定C原子雜化方式分別為sp3、sp2;用Cu(NH3)2OOCCH3除去CO的反應中,肯定有Cu原子和CO之間的配位鍵形成,配位鍵屬于鍵,故答案為:bd;(4)利用均攤法計算晶胞中Fe原子個數,面心立方晶胞中Fe原子個數=818+612=4、體心立方晶胞中Fe原子個數=1+818=2,所以二者Fe原子個數之比=42=21;空間利用率=晶胞中Fe原子總體積晶胞體積100%,設Fe原子的半徑為r cm,則晶胞的體對角線為4r cm,根據勾股定理可以求出晶胞的邊長。則晶胞中Fe原子總體積為243(rcm)3,晶胞體積為(433rcm)3,則空間利用率243r3(433r)3100%=38100%?!敬鸢浮浚?)Ar3d64s2(2)5 分子晶體 N2(3)sp2、sp3bd(4)2138100% 2.(2018廣東茂名市模擬)鈉的化合物用途廣泛,回答下列問題:(1)多硫化鈉(Na2Sx)用作聚合的終止劑。鈉原子價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為_,基態(tài)S原子電子占據最高能級的電子云輪廓圖為_,其中Na2S4中存在的化學鍵有:_。A.離子鍵 B.極性共價鍵 C.鍵 D.非極性共價鍵(2)r(S2)r(Na+)的原因是_。(3)Na2SO3常用作工業(yè)的脫氧劑和漂白劑,其陰離子的中心原子的雜化形式是_,空間構型是_。(4)下表列出了鈉的鹵化物的熔點:化學式NaFNaClNaBrNaI熔點/995801775651NaF的熔點比NaI的熔點高的原因是_;NaCl晶格能是786kJ/mol,則NaF的晶格能可能是_。A704kJ/mol B747kJ/mol C928 kJ/mol(5)NaH具有NaCl型的立方晶體結構,已知NaH晶體的晶胞參數a=488pm,Na+半徑為102pm,則H的半徑為_pm;NaH的理論密度是_gcm3(保留三位有效數字)。H1、Na23(6)首例被發(fā)現的帶結晶水的超導材料晶體化學式為Na0.35CoOx1.3H2O,具有CoO2H2ONaH2OCoO2H2ONaH2O層狀結構,已知CoOx層的構型部分如圖,其中粗線畫出的是其二維晶跑,則x=_?!窘馕觥浚?)鈉的價電子為3s1,鈉原子價層電子的軌道表達式(電子排布圖)為;基態(tài)S原子電子占據最高能級3p的電子云輪廓圖為啞鈴(或紡錘),其中Na2S4中存在的化學鍵有:鈉離子與S間的離子鍵、S-S之間的非極性共價鍵,故選AD。(2)S2比Na+多一個電子層,所以r(S2)r(Na+)的原因是電子層數多;(3)Na2SO3常用作工業(yè)的脫氧劑和漂白劑,其陰離子SO的中心原子S與另外3個O原子形成3個鍵,有1個孤電子對,故其雜化形式是SP3,空間構型是三角錐形。(4)NaF的熔點比NaI的熔點高的原因是NaF和NaI同屬于離子晶體,r(F)r(I),離子半徑越小,晶格能越大,熔點越高;NaCl晶格能是786 kJ/mol,r(F)小,晶格能大,則NaF的晶格能可能是C:928 kJ/mol。(5)NaH具有NaCl型晶體結構,NaH晶體的晶胞參數a=488pm(棱長),Na半徑為102pm,H的半徑為(488-1022)pm/2=142pm,該晶胞中鈉離子個數=81/8+61/2=4,氫離子個數=121/4+1=4,NaH的理論密度是=4M/NAV=244/(NA48831030)=1.37gcm3;(6)Co為1個,O為4/2=2個,化學式為CoO2,x=2。【答案】(1)啞鈴(或紡錘) AD (2)電子層數多(3)sp3三角錐形(4)NaF和NaI同屬于離子晶體,r(F)r(I),離子半徑越小,熔點越高 C (5)142 1.37 (6)2 3.(2018南昌市二模)由N、P、Ti等元素組成的新型材料有著廣泛的用途,請回答下列問題。(1)鈦元素基態(tài)原子未成對電子數為_個,能量最高的電子占據的能級符號為_。(2)磷的一種同素異形體白磷(P4)的立體構型為_,推測其在CS2中的溶解度_(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。(3)兩種三角錐形氣態(tài)氫化物膦(PH3)和氨(NH3)的鍵角分別為93.6和107,試分析PH3的鍵角小于NH3的原因:_。(4)工業(yè)上制金屬鈦采用金屬還原四氯化鈦。先將TiO2(或天然的金紅石)和足量炭粉混合加熱至10001100K,進行氯化處理,生成TiCl4。寫出生成TiCl4的化學反應方程式:_。(5)有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖所示,該晶體的化學式為_,已知晶體的密度為pgcm3,阿伏加德羅常數為NA,則晶胞邊長為_cm(用含p、NA的式子表示)?!窘馕觥浚?)鈦元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2,因此其中未成對電子數為2個,能量最高的電子占據的能級符號為3d。(2)白磷(P4)分子中含有6個PP單鍵,其立體構型為正四面體形;白磷和CS2均為非極性分子,水是極性分子,根據相似相容原理可推測白磷在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度。(3)由于電負性N強于P,中心原子的電負性越大,成鍵電子對離中心原子越近,成鍵電子對之間距離越小,成鍵電子對之間的排斥力增大,鍵角變大,因此PH3的鍵角小于NH3的。(4)反應物是氯氣、TiO2和足量炭粉,生成物是TiCl4,根據原子守恒且碳過量可知還有CO生成,則生成TiCl4的化學反應方程式為TiO2+2C+2C12TiCl4+2CO。(5)根據晶胞結構可知含有的N原子個數是81/8+61/24,Ti原子全部在晶胞中,共計是4個,則該晶體的化學式為TiN;設晶胞的邊長是a cm,則,解得a。【答案】(1)2 3d (2)正四面體形大于(3)電負性N強于P,中心原子的電負性越大,成鍵電子對離中心原子越近,成鍵電子對之間距離越小,成鍵電子對之間的排斥力增大,鍵角變大(4)TiO2+2C+2C12TiCl4+2CO TiN4.(2018臨沂市三模)鈦及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用。(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布式為_,與鈦同周期的元素中,基態(tài)原子的未成對電子數與鈦相同的有_種。(2)鈦比鋼輕、比鋁硬,是一種新興的結構材料,鈦的硬度比鋁大的原因是_。(3)在濃的TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至飽和,可得到配位數為6、組成為TiCl36H2O的綠色晶體,該晶體中兩種配體的物質的量之比為15,則該配合離子的化學式為_。(4)半夾心結構催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合,其結構如下圖所示。組成M的元素中,電負性最大的是_(填名稱)。M中碳原子的雜化方式為_。M中不含_(填代號)。a鍵 b鍵 c離子鍵 d配位鍵(5)金紅石(TiO2)是含鈦的主要礦物之一。其晶胞結構(晶胞中相同位置的原子相同)如圖所示。A、B、C、D 4種微粒,其中氧原子是_(填代號)。若A、B、C的原子坐標分別為A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),則D的原子坐標為D(0.19a,_,_);鈦氧鍵的鍵長d=_(用代數式表示)?!窘馕觥?1)鈦原子核外有22個電子,基態(tài)鈦原子的價電子排布式為3d24s2;基態(tài)鈦原子的未成對電子數為2;第四周期中未成對電子數為2的元素還有3種,分別是Ge、Se、Ni;(2)Ti原子的價電子數是4、鋁原子的價電子數是3,Ti原子的價電子數比Al多,金屬鍵更強,所以鈦的硬度比鋁大;(3)配位數為6,兩種配體的物質的量之比為15,所以配體中有1個氯原子、5個水分子,所以該配合離子的化學式為TiCl(H2O)52+;(4) 組成M的元素有Ti、C、H、O、Cl,其中O的非金屬性最強,非金屬性越強電負性越大,所以電負性最大的是氧;M中有雙鍵碳和單鍵碳原子兩種,所以M中碳原子的雜化方式為sp2、sp3;單鍵為鍵、雙鍵中1個是鍵、1個是鍵,根據M的結構圖,還有配位鍵,沒有離子鍵,故選c;(5)根據均攤原則,晶胞中共有原子818+412+3=6,晶胞中相同位置的原子相同,根據鈦氧原子比是12,可知氧原子是BD;根據晶胞結構,若A、B、C的原子坐標分別為A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),則D原子坐標是(0.19a,0.81a,0.5c);根據圖示,d2=20.31a2,則d=0.312a?!敬鸢浮浚?)3d24s2 3 (2)Ti原子的價電子數比Al多,金屬鍵更強(3)TiCl(H2O)52+(4)氧 sp2 sp3 c (5)BD 0.81a 0.5c 5.(2018河北衡水質量檢測)硼及其化合物用途非常廣泛,回答下列問題。(1)下列B原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為_、_(填標號)(2)H3BO3是一元弱酸,可用作醫(yī)用消毒劑其水溶液呈酸性的原理為:則1mol硼酸分子中含有的共用電子對數為_個。(3)BF3可用于制造火箭的高能燃料,其分子的空間構型是_,硼原子雜化方式是_;BF3能與乙醚發(fā)生反應:(C2H5)2O+BF3BF3O(C2H5)2,該反應能發(fā)生,其原因是_。(4)硼的一種化合物結構簡式為O=BCH=C=CH2,該分子中含_個鍵。(5)下圖中圖(a)為類似石墨的六方BN,圖(b)為立方BN。六方BN具有良好的潤滑性,是因為_;六方BN不能像石墨一樣具有導電性,其原因是_。已知立方BN的晶胞參數為0.3615nm,阿伏加德羅常數的值為NA,則立方BN的密度為_gcm3(列出計算式)?!窘馕觥?1)能級能量由低到高的順序為:1s、2s、2p;每個軌道最多只能容納兩個電子,且自旋相反,簡并軌道(能級相同的軌道)中電子優(yōu)先單獨占據1個軌道,且自旋方向相同,能量最低,由此分析,A能量最低,D能量最高,故答案為:A、D;(2)硼酸中有B原子與3個羥基通過三對共用電子對結合,另外每個羥基中有1對共用電子對,所以1mol硼酸中共用電子對數為6NA個,故答案為:6NA;(3)BF3中B原子價層電子對個數=3+1/2(3-31)=3,B原子價層電子對個數為3且不含孤電子對,所以為平面三角形結構;B的雜化類型為sp2;BF3能與乙醚發(fā)生反應:(C2H5)2O+BF3BF3O(C2H5)2,該反應能發(fā)生,其原因是:BF3中B原子有空軌道,O(C2H5)2中氧原子上有孤對電子,能形成配位鍵,故答案為:平面三角形,sp2,BF3中B原子有空軌道,O(C2H5)2中氧原子上有孤對電子,能形成配位鍵;(4)單鍵是鍵,雙鍵中含有1個鍵,從上述結構簡式中可以看出還有3個C-H鍵,所以一共有7個鍵,答案為:7;(5)由圖示結構可以看出六方BN具有良好的潤滑性,是因為:六方BN晶體中層與層之間的作用力是較弱的范德華力,故層與層之間相對易滑動;六方BN不能像石墨一樣具有導電性,其原因是六方BN的結構中沒有像石墨中有自由移動的電子;已知立方BN的晶胞參數為0.3615nm,則晶胞體積為:(0.361510-7)3cm3,晶胞中B原子數目為:81/8+61/2=4原子,N原子數目為:4,則立方BN的密度為:411+414NA(0.361510-7)3,故答案為:411+414NA(0.361510-7)3。【答案】(1)A D (2)3.6121024(或6NA) (3)平面三角形 sp2 BF3中B原子有空軌道,O(C2H5)2中氧原子上有孤對電子,能形成配位鍵(4)7 (5)六方BN晶體中層與層之間的作用力是較弱的范德華力,故層與層之間相對易滑動六方BN的結構中沒有像石墨中有自由移動的電子411+414NA(0.361510-7)3或1000.36153NA1021- 配套講稿:
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