精修版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 高考非選擇題專項練：物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合題 A17頁含解析

1、精品文檔高考化學(xué)高考非選擇題專項練(一)物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合題a【題型特點】物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合題是安徽高考必考的熱點試題,能力層面以物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)為主考查學(xué)生根據(jù)已有知識及題目所給的事實和條件,歸納相關(guān)信息,對化學(xué)問題進(jìn)行邏輯推理和論證,從而得出正確結(jié)論的能力,知識層面考查元素在周期表的位置、電子排布式、化學(xué)鍵、物質(zhì)的性質(zhì)(如電負(fù)性、第一電離能、金屬性、非金屬性、熔沸點)等。物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合題的解答:(1)認(rèn)真審題,充分利用題目所給信息,不遺漏信息如原子序數(shù)遞增、前4周期等,準(zhǔn)確推出各元素(平時要善于歸納元素的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等知識)。(2)答題:根據(jù)題目要求結(jié)合元素周期表、元素周期律規(guī)范答題,如元素的位置可

2、根據(jù)電子層數(shù)=周期序數(shù),最外層電子數(shù)=主族序數(shù)解答,電負(fù)性或第一電離能的大小或金屬性強弱等可根據(jù)元素周期律回答。1.x、y、z、w是元素周期表中前四周期原子序數(shù)依次增大的四種元素,其相關(guān)信息如下表:元素相關(guān)信息xx的基態(tài)原子核外只有三個能級,且各能級電子數(shù)相等yy的基態(tài)原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的三倍zz的基態(tài)原子價電子排布為nsn-1ww的單質(zhì)是一種常見的紅色金屬,在潮濕的空氣中易生成綠色的銹斑(1)w位于元素周期表第周期族,其基態(tài)原子核外有個未成對電子。(2)與z同周期且依次相鄰的兩種元素的原子與z比較,三者第一電離能的大小順序為;y的氫化物在同族的氫化物中沸點反常,其原因是 。(3

3、)寫出w的單質(zhì)在潮濕的空氣中生成綠色銹斑的化學(xué)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目: 。(4)在x、y與氫三種元素組成的多種分子中,有些分子的核磁共振氫譜顯示有三種氫,且數(shù)目比為123,寫出其中一種分子的名稱:。x、y可以形成多種弱酸根離子,寫出其中一種離子水解的離子方程式: ?！窘馕觥坑深}中所給信息可以推出x為碳元素,y為氧元素,z為鎂元素,w為銅元素。(2)與z同周期且依次相鄰的兩種元素分別為na和al,同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢,但當(dāng)外圍電子在能量相等的軌道上形成全空、半滿或全滿結(jié)構(gòu)時,原子的能量較低,元素的第一電離能較大,故i1(mg)i1(al)i1(na)。y的氫化物為

4、h2o,因為水分子間存在氫鍵,所以沸點反常,高于同族氫化物的沸點。(3)w單質(zhì)生成綠色銹斑,是銅與空氣中co2、h2o、o2反應(yīng)生成cu2(oh)2co3,電子轉(zhuǎn)移由銅指向氧。(4)由c、h、o三種元素組成的有機物,符合題給條件要求的為乙醇;c、o可以組成多種弱酸根離子,如c、c2等。答案:(1)4b1(2)i1(mg)i1(al)i1(na)h2o分子間存在氫鍵(3)(4)乙醇c+h2ohc+oh-(或c2+h2ohc2+oh-等合理答案均可)2.(2014黃山三模)a、b、c、d、e是元素周期表中前四周期中五種常見元素,其相關(guān)信息如下表:元素相關(guān)信息a原子核外l層電子數(shù)是k層的2倍b其一種

5、單質(zhì)被稱為地球生物的“保護傘”c元素的第一電離能是第3周期所有元素中最小的d基態(tài)原子最外層電子排布為(n+1)sn(n+1)p(n+2)e可形成多種氧化物,其中一種為具有磁性的黑色晶體請回答下列問題:(1)c在元素周期表中位于第周期、第族;d的基態(tài)原子核外電子排布式是。(2)b、c、d的簡單離子半徑由大到小的順序為(用化學(xué)符號表示,下同),b、d的簡單氫化物中穩(wěn)定性較大的是。(3)b的常見單質(zhì)和c的單質(zhì)按物質(zhì)的量比12反應(yīng)生成的化合物中化學(xué)鍵的類型為;該化合物屬于晶體。(4)e形成的黑色磁性晶體發(fā)生鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(5)已知:2ab(g)+b2(g)2ab2(g) h=-566.0 k

6、jmol-1d(s)+b2(g)db2(g)h=-296.0 kjmol-1處理含ab、db2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為固態(tài)單質(zhì)d,請寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:?！窘馕觥扛鶕?jù)a的信息可知是c;o3是地球生物的“保護傘”,即b是o;c是第3周期中第一電離能最小的,是na;d的最外層電子排布式是3s23p4,是s;四氧化三鐵是磁性氧化鐵,即e是fe。(1)na在元素周期表的第3周期,第a族;s的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4。(2)相同電子層結(jié)構(gòu)的微粒,核電荷數(shù)大的半徑小,同主族帶相同電荷的離子半徑由上到下逐漸增大,因此r(s2-)r(o2-)r(na+)

7、,非金屬性os,因此簡單氫化物穩(wěn)定性h2oh2s。(3)na2o2含離子鍵和非極性共價鍵,是離子晶體。(4)8al+3fe3o49fe+4al2o3(5)根據(jù)蓋斯定律兩式相減得2co(g)+so2(g)s(s)+2co2(g)h=-270.0 kjmol-1答案:(1)3a1s22s22p63s23p4(2)r(s2-)r(o2-)r(na+)h2o(3)離子鍵和非極性共價鍵離子(4)8al+3fe3o49fe+4al2o3(5)2co(g)+so2(g)s(s)+2co2(g) h=-270.0 kjmol-13.(2014安慶二模)x、y、z、w是元素周期表前四周期中常見的元素,其相關(guān)信息

8、見下表:元素相關(guān)信息xx的基態(tài)原子核外的三個能級上電子數(shù)相等yy與x同周期,y基態(tài)原子p能級的成對電子數(shù)與未成對電子數(shù)相等zz的單質(zhì)是一種銀白色活潑金屬,在空氣中燃燒后生成淡黃色的固體w向含w2+的溶液中滴加強堿,其白色氫氧化物在空氣中迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色(1)w位于周期表的第周期族,其基態(tài)原子最外層有個電子。(2)x的最簡單氫化物分子呈形結(jié)構(gòu),z在空氣中燃燒生成的淡黃色的固體中含有的化學(xué)鍵類型為。(3)若將金屬z投入含wcl3的溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。(4)工業(yè)上冶煉w過程涉及以下兩個熱化學(xué)方程式:3w2y3(s)+xy(g)2w3y4(s)+xy2(g) h=-15.7

9、3 kjmol-1w3y4(s)+xy(g)3wy(s)+xy2(g)h=+640.4kjmol-1則反應(yīng)w2y3(s)+xy(g)2wy(s)+xy2(g)的h=?！窘馕觥扛鶕?jù)題意x的電子排布是1s22s22p2,是c,y為第2周期元素,2p能級上成對電子數(shù)與未成對電子數(shù)相等,則2p能級排布是2p4,是o;z是na,w是fe。(1)fe在周期表的第4周期第族,最外層是第4層,有2個電子。(2)c的最簡單氫化物是甲烷,為正四面體結(jié)構(gòu),鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉,含離子鍵和非極性共價鍵。(3)鈉與氯化鐵溶液反應(yīng)首先是鈉與水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉,而后氫氧化鈉與氯化鐵反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀:6na+

10、6h2o+2fe3+6na+3h2+2fe(oh)3(4)根據(jù)蓋斯定律h=(-15.73 kjmol-1+640.4 kjmol-12)3=+421.69 kjmol-1答案:(1)42(2)正四面體離子鍵、(非極性)共價鍵(3)6na+6h2o+2fe3+6na+3h2+2fe(oh)3(答案合理即可)(4)+421.69 kjmol-1【方法規(guī)律】常見的元素推斷的信息(1)其最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強的元素。(cl)(2)其單質(zhì)與水反應(yīng)最劇烈的非金屬元素。(f)(3)其氣態(tài)氫化物與其最高價氧化物對應(yīng)的水化物能反應(yīng)的元素。(n)(4)其氣態(tài)氫化物與其低價態(tài)氧化物能反應(yīng)生成該元素單質(zhì)的元

11、素。(s、n)(5)在空氣中,其一種同素異形體易自燃的元素。(p)(6)其氣態(tài)氫化物的水溶液能雕刻玻璃的元素。(f)(7)其兩種同素異形體對人類生存最為重要的元素。(o)(8)其單質(zhì)能導(dǎo)電的非金屬元素。(c)(9)其單質(zhì)能與強堿溶液作用的元素。(al、si、s、p、cl)(10)其單質(zhì)能夠在空氣、二氧化碳、氮氣、氯氣等氣體中燃燒的元素。(mg)4.x、y、z、w、t是原子序數(shù)依次增大的前四周期的元素,其中有兩種是金屬元素。其相關(guān)信息如下表:元素相關(guān)信息xx的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代yy基態(tài)原子的s軌道電子與p軌道電子數(shù)相等zz的單核離子是所在周期中半徑最小的ww的單質(zhì)被譽為“信

12、息革命的催化劑”,常用作半導(dǎo)體材料tt有多種化合物,其白色氫氧化物在空氣中會迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色(1)x、y、z三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是(用元素符號表示,下同);原子半徑由小到大的順序是。(2)t2+的電子排布式為;t的單質(zhì)在高溫下與y的氫化物反應(yīng),其化學(xué)方程式為 ;工業(yè)上用w的氧化物與x的單質(zhì)高溫下反應(yīng)制得w單質(zhì)的粗產(chǎn)品,其化學(xué)反應(yīng)方程式為 。(3)兩種氫化物x2h2和h2y2沸點相差很大,其沸點較高的是,兩者沸點相差很大的原因是 。(4)在25、101 kpa下,已知w穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物在y的氣態(tài)單質(zhì)中完全燃燒,恢復(fù)至原來狀態(tài),平均每消耗4 gw穩(wěn)定的氣態(tài)氫化物放熱190.

13、0 kj,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ?！窘馕觥客ǔＳ胏鑒定文物的年代,則x是c,y的基態(tài)原子排布為1s22s22p4,是o,w是si,根據(jù)t的氫氧化物的顏色變化可知是fe,5種元素有2種是金屬,則z是金屬,而且單核離子半徑在同周期中最小,原子序數(shù)在814之間,應(yīng)該是al。(1)非金屬性越強,電負(fù)性越大,因此電負(fù)性由大到小的順序是ocal,根據(jù)同周期原子半徑由左向右逐漸減小,同主族由上到下逐漸增大知原子半徑occalocn,則nh鍵鍵能小些,n、h、cl形成的化合物既含離子鍵又含極性鍵的是nh4cl。(2)比cl的原子序數(shù)大12的是29號元素銅,電子排布式為3d104s1。(3)hcl分子含18

14、個電子,則與其有相同電子數(shù)的非金屬單質(zhì)是f2,氨氣的沸點比同主族的相鄰元素的氫化物高,是因為氨分子間存在氫鍵。(4)根據(jù)題意1 mol al燃燒放熱838 kj,熱化學(xué)方程式為4al(s)+3o2(g)2al2o3(s) h=-3 352 kjmol-1答案:(1)12nhnh4cl(2)1s22s22p63s23p63d104s1(或3d104s1)(3)f2氫化物分子之間存在氫鍵(4)4al(s)+3o2(g)2al2o3(s) h=-3 352 kjmol-1(答案合理即可)【加固訓(xùn)練】(2014六安模擬)x、y、z、w是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的四種元素,其相關(guān)信息如下表:元素相關(guān)

15、信息x其基態(tài)原子最外層的電子排布式為nsnnpn,其單質(zhì)與化合物是科學(xué)研究的熱點y植物的根瘤菌或雷電時能將其游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)成為植物的營養(yǎng)素z其單質(zhì)及很多化合物具有強氧化性,常見的單質(zhì)是光合作用的產(chǎn)物之一w是地殼中含量僅次于鋁元素的金屬元素,其+6價酸根的鉀鹽是一種新型高效消毒劑(1)z的基態(tài)原子核外電子排布式為。在x、y、z、w組成的常見單質(zhì)中,屬于原子晶體的單質(zhì)是(填名稱)。(2)在相同條件下x、y、z元素中,第一電離能最大的是(寫元素符號),簡單氫化物最穩(wěn)定的是(寫氫化物電子式)。(3)非金屬性:yx,能證明該結(jié)論的化學(xué)方程式為 。(4)w3y是一種優(yōu)良的磁性材料,它可以通過w(xz)

16、5和y的簡單氫化物(在ar的保護下加熱至185200)反應(yīng)而制得,同時還有兩種常見的還原性氣體產(chǎn)生。則其反應(yīng)方程式為: 。(5)已知:對于反應(yīng)體系所有物質(zhì)全為氣體的反應(yīng),反應(yīng)焓變可用鍵能來估算:h2z(l)h2z(g)h=+44 kjmol-1hh和zh的鍵能分別為436.0 kjmol-1和462.8 kjmol-1z的氫化物分解的能量變化如圖:則z2分子的鍵能為 。【解析】據(jù)表x的最外層電子排布式可知n是2,則x是c,y是n,z是o,w是fe。(1)o的核外電子排布式為1s22s22p4,單質(zhì)是原子晶體的是金剛石。(2)n的2p能級是半充滿結(jié)構(gòu),因此c、n、o中第一電離能最大的是n,非金屬

17、性最強的是o,水的電子式為h。(3)非金屬性的強弱比較方法可根據(jù)氫化物的穩(wěn)定性、最高價含氧酸酸性強弱比較:hno3+nahco3nano3+co2+h2o(4)該反應(yīng)的還原性氣體可能是co、h2。再根據(jù)質(zhì)量守恒定律寫出反應(yīng)。(5)根據(jù)圖像有h2o(l)h2(g)+o2(g)h=+285.8 kjmol-1,h2o(l)h2o(g)h=+44 kjmol-1則根據(jù)蓋斯定律可知h2o(g)h2(g)+o2(g)h=+241.8 kjmol-1,設(shè)o2的鍵能為a,+241.8=2462.8-0.5a-436,a=495.6 kjmol-1。答案:(1)1s22s22p4金剛石(2)nh(3)hno3

18、+nahco3nano3+co2+h2o(4)6fe(co)5+2nh32fe3n+30co+3h2(5)495.6 kjmol-16.h、n、o、na、fe是五種常見的元素。(1)fe在周期表中的位置為,其基態(tài)原子核外有個未成對電子。(2)o、na可按原子個數(shù)比11形成化合物a,則a中所含化學(xué)鍵的類型為。(3)h、n、o的第一電離能由大到小的順序為 。(4)在結(jié)構(gòu)上n2h4和nh3相似,性質(zhì)相似,則n2h4與hcl反應(yīng)的化學(xué)方程式為;n2水解反應(yīng)方程式為。(5)2013年12月2日嫦娥三號發(fā)射取得圓滿成功,此次發(fā)射用的火箭是長征三號乙運載火箭,發(fā)射火箭時用n2h4作燃料,h2o2作氧化劑。已

19、知3.2 g n2h4(l)在上述反應(yīng)中放出64.22 kj的熱量;2h2o2(l)2 h2o(l)+ o2(g)h1=-196.4 kjmol-1,h2o(g)h2o(l)h2=-44 kjmol-1,則n2h4(l)與o2反應(yīng)生成h2o(g)的熱化學(xué)方程式為 ?！窘馕觥?1)fe位于元素周期表的第4周期第族,外圍電子排布式為3d64s2,其基態(tài)原子核外有4個未成對電子。(2)a是過氧化鈉,含離子鍵和共價鍵(3)因為氮原子的p能級為半充滿,所以第一電離能n最大,因此是n oh。(4)可類比nh3的性質(zhì)及n的水解解答。(5)3.2 g n2h4(l)為0.1 mol,在反應(yīng)中放出64.22 k

20、j的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為n2h4(l)+2h2o2(l)n2(g)+4h2o(g)h=-642.2 kjmol-1,根據(jù)蓋斯定律將所得反應(yīng)方程式-+2可得n2h4(l)+o2(g)n2(g)+2h2o(g)h=-533.8 kjmol-1。答案:(1)第4周期第族4(2)離子鍵、共價鍵(3)noh(4)n2h4+2hcln2h6cl2n2+ h2on2h4h2o +h+(5)n2h4(l)+o2(g)n2(g)+2h2o(g) h=-533.8 kjmol-17.t、r、w、x、y、z是元素周期表前四周期中的常見元素,原子序數(shù)依次增大,相關(guān)信息如下表:元素相關(guān)信息tt元素形成的非金屬單

21、質(zhì)可作電解池的惰性電極ww原子核外有兩個未成對電子xx原子的第一電離能至第四電離能分別是:i1=578 kjmol-1,i2=1 817 kjmol-1,i3=2 745 kjmol-1,i4=11 575 kjmol-1y常溫常壓下,y單質(zhì)是固體,其氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)zz的一種同位素的質(zhì)量數(shù)為63,中子數(shù)為34(1)z在周期表中的位置為,t、r、w元素的電負(fù)性由大到小順序為(用元素符號作答)。(2)r2分子中存在個鍵。(3)寫出x與naoh溶液反應(yīng)的離子方程式 。超高導(dǎo)熱絕緣耐高溫納米xr在絕緣材料中應(yīng)用廣泛,晶體與金剛石類似,屬于晶體。r的最簡單氫化物容易液化,理由是 。(4)w與

22、y的非金屬性較強的是(用元素符號作答)。(5)t與氫元素可以形成一種中學(xué)常見的相對分子質(zhì)量不超過28,且t、h個數(shù)比為11的分子,若該物質(zhì)在氧氣中充分燃燒并恢復(fù)到常溫時,每轉(zhuǎn)移1 mol電子放熱130 kj,寫出表示該物質(zhì)燃燒熱的熱化學(xué)方程式 。【解析】根據(jù)非金屬單質(zhì)可作電解池的惰性電極可知t為c,根據(jù)y的信息可知y為s,根據(jù)x原子的第一電離能至第四電離能數(shù)據(jù)可知第四電離能突然增大,表明第4個電子與外層3個不是同一電子層,即其原子最外層有三個電子,結(jié)合原子序數(shù)依次增大推知是鋁,再根據(jù)原子序數(shù)遞增結(jié)合w原子核外有兩個未成對電子可知是o,r為n,z的質(zhì)子數(shù)為63-34=29,為銅。(2)n2結(jié)構(gòu)式

23、為nn,含1個鍵。(3)金剛石是原子晶體,因此aln是原子晶體,氨分子間形成分子間氫鍵,因此其容易液化。(4)根據(jù)同主族由上到下非金屬性越來越弱,o與s的非金屬性較強的是o。(5)相對分子質(zhì)量不超過28的烴有甲烷、乙烯和乙炔,根據(jù)c、h個數(shù)比可知是乙炔,轉(zhuǎn)移1 mol電子放熱130 kj,則1 mol乙炔參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移10 mol電子,放熱1 300 kj。答案:(1)第4周期第b族onc(2)1(3)2al+2oh-+2h2o2al+3h2原子氨分子間形成氫鍵(4)o(5)c2h2(g)+o2(g)2co2(g)+h2o(l) h=-1 300 kjmol-1【講評建議】本題難度適中,在講解本題時,應(yīng)提醒學(xué)生注意以下幾點:解答第(1)小題,cu的位置可能因?qū)χ髯寤蚋弊宓姆柕囊饬x認(rèn)識不清而答成a或b副族;電負(fù)性可能因思維定式為第一電離能而答成noc或沒有用元素符號作答或沒有答成由大到小的順序,正確率可能在40%。解答第(2)小題,注意不能因思維定式答成鍵的個數(shù)。解答第(3)小題,對晶體類型不記得或概念混淆而把aln答成是分子晶體;氨分子容易液化因不規(guī)范答題或不能理解氨氣沸點的影響因素而造成錯誤,如答成氨分子中有氫鍵或nh鍵較強等,正確率可能在40%。解答第(4)小題,不能根據(jù)同主族的非金屬性由上到下逐漸減小作答,正