高中化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 2-14物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)適考素能特訓(xùn)

(對應(yīng)學(xué)生用書P125)一、選擇題1．(高考變式題)x、y為兩種元素的原子，x的陰離子與y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，由此可知()A.x的原子半徑大于y的原子半徑B.x的電負(fù)性大于y的電負(fù)性C.x的氧化性大于y的氧化性D.x的第一電離能小于y的第一電離能[解析]x的陰離子與y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則y原子比x原子多一個電子層，y原子半徑大，A項錯誤；x是非金屬，y是金屬，非金屬的電負(fù)性大于金屬的電負(fù)性，B項正確；y單質(zhì)無氧化性，C項錯誤；x是非金屬，y是金屬，非金屬的第一電離能大于金屬的第一電離能，D項錯誤。[答案]B2.eq\a\vs4\al(2012·河北秦皇島月考)X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，且互不同族，其中只有兩種為金屬；X原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等；X與W，Y與Z這兩對原子的最外層電子數(shù)之和均為9。單質(zhì)Y和W都可與NaOH溶液反應(yīng)。下列說法不正確的是()A.原子半徑：Y>Z>WB.XW2熔點為－107℃，沸點為12.5℃，說明固態(tài)XW2為分子晶體C.YW3水溶液蒸干并灼燒可得YW3固體D.ZW2分子結(jié)構(gòu)見右圖，說明ZW2是極性分子[解析]X原子的最外層電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等且原子序數(shù)最小，推得X為Be，又根據(jù)X與W原子的最外層電子數(shù)之和為9，推得W為Cl；由Y與Z原子的最外層電子數(shù)之和也為9，且Y也與NaOH溶液反應(yīng)，并且互不同族，推出Y為A1，Z為S。C項由于Al3＋的水解，蒸干AlCl3溶液并灼燒得到Al2O3，故只有C項錯。[答案]C3.eq\a\vs4\al(2012·廣東汕頭二模)下列有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說法中，正確的是()A.元素非金屬性Cl>S的實驗依據(jù)是酸性HCl>H2SB.碳元素的電負(fù)性小于氧元素，每個CO2分子中有4個σ鍵C.同周期主族元素的原子形成的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)一定相同D.Na、Mg、Al三種元素，其第一電離能由大到小的順序為Mg>Al>Na[解析]選項A的實驗依據(jù)應(yīng)是元素最高價氧化物的水化物的酸性HClO4>H2SO4；選項B，每個CO2分子中有2個σ鍵；選項C，同周期主族元素的原子形成的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)不一定相同，如Na＋和Cl－。[答案]D4.eq\a\vs4\al(2012·河南駐馬店聯(lián)考)NH3、H2O等是極性分子，CO2、BF3、CCl4等是極性鍵構(gòu)成的非極性分子。根據(jù)上述事實可推出ABn型分子是非極性分子的經(jīng)驗規(guī)律是()A.在ABn分子中A原子的所有價電子都參與成鍵B.在ABn分子中A的相對原子質(zhì)量應(yīng)小于B的相對原子質(zhì)量C.在ABn分子中每個共價鍵的鍵長都相等D.分子中不能含有氫原子[解析]由題給信息可以判斷若ABn型分子是非極性分子，則ABn型分子中A原子的所有價電子都參與成鍵，與相對原子質(zhì)量大小、鍵長以及是否含有氫原子無關(guān)。[答案]A5.eq\a\vs4\al(2012·貴州模擬)下列說法正確的是()A.離子化合物的熔點一定比共價化合物的高B.二氧化碳分子中存在共價鍵和分子間作用力C.非極性鍵也可以存在于化合物中D.甲烷、氨和水都是由極性鍵結(jié)合而成的極性分子[解析]若共價化合物是原子晶體，如SiO2的熔點比一般的離子化合物的熔點要高，故A錯；分子間作用力不存在于分子內(nèi)，只存在于分子間，B錯；H2O2中存在非極性鍵，故C正確；甲烷是非極性分子，故D錯。[答案]C6.eq\a\vs4\al(2012·海南瓊海一模)下列描述中正確的是()A.CS2為V形的極性分子B.ClOeq\o\al(－,3)的空間構(gòu)型為平面三角形C.SF6中有6對完全相同的成鍵電子對D.SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均為sp3雜化[解析]CS2的分子結(jié)構(gòu)為S=C=S，該分子為平面直線分子，A錯誤；ClOeq\o\al(－,3)中Cl原子為sp3雜化，ClOeq\o\al(－,3)的離子結(jié)構(gòu)為[]－，為三角錐形結(jié)構(gòu)，B錯誤；SF6中S與F形成6個相同的電子對；SiF4、SOeq\o\al(2－,3)中心原子均為sp3雜化，D正確。[答案]CD7.eq\a\vs4\al(2012·山西晉中月考)下列說法中正確的是()A．第三周期所包含的元素中鈉的原子半徑最小B．鈉的第一電離能比鎂的第一電離能大C．在所有元素中，氟的電負(fù)性最大D．電子云示意圖中的每個小黑點都表示一個電子[解析]同一周期(惰性氣體除外)，從左到右，原子半徑逐漸減小，第三周期所包含的元素中鈉的原子半徑最大，A錯誤；同一周期，從左到右，雖然有個別特殊性，但總體上第一電離能是逐漸增大的，鈉的第一電離能比鎂的第一電離能小，B錯誤；電子云示意圖中的小黑點的疏密代表電子在這一區(qū)域出現(xiàn)機會的大小，D不對。[答案]C8.eq\a\vs4\al(2012·山東菏澤統(tǒng)測)下列關(guān)于σ鍵和π鍵的理解不正確的是()A.σ鍵能單獨形成，而π鍵一定不能單獨形成B.σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)C.雙鍵中一定有一個σ鍵、一個π鍵，三鍵中一定有一個σ鍵、兩個π鍵D.氣體單質(zhì)中一定存在σ鍵，可能存在π鍵[解析]p電子云重疊時，首先頭碰頭最大重疊形成σ鍵，py、pz電子云垂直于px所在平面，只能“肩并肩”地重疊形成π鍵，雙鍵中有一個σ鍵、一個π鍵，三鍵中有一個σ鍵、兩個π鍵，π鍵不能單獨形成，A、B正確；σ鍵特征是軸對稱，π鍵呈鏡面對稱，不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，C正確；稀有氣體為單原子分子，不存在化學(xué)鍵，D不正確。[答案]D9．已知信息：[Cu(NH3)4]SO4的電離方程式為[Cu(NH3)4]SO4＝[Cu(NH3)4]2＋＋SOeq\o\al(2－,4)。具有6個配體的Co3＋的配合物CoClm·nNH3，若1mol此配合物與足量的AgNO3溶液反應(yīng)只生成1molAgCl沉淀，則m、n的值分別是()A.m＝1，n＝5 B.m＝3，n＝4C.m＝5，n＝1 D.m＝3，n＝3[解析]由題意可知，溶于水可電離出的氯離子不是配體，能與AgNO3反應(yīng)生成沉淀。根據(jù)化合價原理，Co為＋3價，故m＝3。又因為總配位數(shù)為6,3個氯離子中只有兩個是配體，所以NH3應(yīng)為4個，即n＝4，此配合物為[Co(NH3)4Cl2]Cl。[答案]B10．高溫下，超氧化鉀(KO2)晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相似，其晶體結(jié)構(gòu)的一個基本重復(fù)單元如圖所示，已知晶體中氧的化合價可看作部分為0價，部分為－2價。則下列說法正確的是()A.晶體中，0價氧原子與－2價氧原子的數(shù)目比為1∶1B.晶體中每個K＋周圍有8個Oeq\o\al(－,2)，每個Oeq\o\al(－,2)周圍有8個K＋C.超氧化鉀晶體中陽離子與陰離子的個數(shù)比為1∶2D.晶體中與每個K＋距離最近的K＋有12個[解析]晶體中，0價氧原子與－2價氧原子的數(shù)目比應(yīng)為3∶1，A項錯誤；晶體中每個K＋周圍有6個Oeq\o\al(－,2)，每個Oeq\o\al(－,2)周圍有6個K＋，B項錯誤；晶體中陽離子與陰離子的個數(shù)比為1∶1，C項錯誤；晶體中與每個K＋距離最近的K＋有12個，D項正確。[答案]D二、非選擇題11．(2012·東北三校聯(lián)考)下表為元素周期表的一部分，其中編號代表對應(yīng)的元素。請回答下列問題：(1)寫出元素⑦的基態(tài)原子的電子排布式________________，元素⑧位于________________區(qū)。(2)若元素①③⑤形成的某化合物顯酸性，經(jīng)測定這三種元素的質(zhì)量比為1∶6∶16，該化合物對氫氣的相對密度為23，則其中碳原子的雜化方式為________________。(3)元素④和⑥的第一電離能大小順序是________________(用元素符號表示)。請寫出由④⑤兩種元素形成的與Neq\o\al(－,3)互為等電子體的離子的化學(xué)式________________，其VSEPR構(gòu)型為________________。(4)在測定①和⑥形成的化合物的相對分子質(zhì)量時，實驗測得值一般高于理論值，其主要原因是_______________________。(5)④和⑧形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示(每個球均表示1個原子，其中④顯－3價)，則其化學(xué)式為________。[解析]由元素周期表中位置可知①是H，②是Be，③是C，④是N，⑤是O，⑥是F，⑦是Cr，⑧是Cu。(1)Cr是24號元素，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。Cu在ⅠB族，屬于ds區(qū)。(2)H、C、O的質(zhì)量比為1∶6∶16，即三者原子個數(shù)比為2∶1∶2，設(shè)其分子式為(CH2O2)n，則(12＋2＋32)×n＝23×2，n＝1，即該化合物為，其中C是sp2雜化。(3)F的第一電離能大于N。N與O形成的與Neq\o\al(－,3)互為等電子體的離子是NOeq\o\al(＋,2)。NOeq\o\al(＋,2)與CO2也是等電子體，可由CO2的結(jié)構(gòu)推測NOeq\o\al(＋,2)的結(jié)構(gòu)，其VSEPR構(gòu)型為直線形。(4)HF分子間可形成氫鍵，易形成締合分子(HF)n，造成所測相對分子質(zhì)量高于理論值。(5)N與Cu形成的化合物中N顯－3價，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，白球與黑球個數(shù)比為(8×eq\f(1,8))∶(12×eq\f(1,4))＝1∶3，結(jié)合化合物中各元素化合價代數(shù)和為零可知，白球表示N，黑球表示Cu，其化學(xué)式為Cu3N。[答案](1)1s22s22p63s23p63d54s1ds(2)sp2(3)F>NNOeq\o\al(＋,2)直線形(4)HF分子間存在氫鍵，易形成締合分子(HF)n(5)Cu3N12．(2012·河南畢業(yè)考試，36)已知：A、B、C、D、E、F、X為周期表中前四周期的七種元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A是周期表中原子半徑最小的元素；B的基態(tài)原子有3個不同的能級，各能級中電子數(shù)相等；D的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與B原子的相同；D2－離子與E2＋離子具有相同的穩(wěn)定電子層結(jié)構(gòu)；F有“生物金屬”之稱，F(xiàn)4＋離子和氬原子的核外電子排布相同；X的基態(tài)原子的價電子排布式為3d84s2。請回答下列問題：(1)B、C、D三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是________(填元素符號)。(2)在A元素與上述其他元素形成的分子中，其中心原子為sp3雜化的為________。(寫出2種即可)(3)與C同族且位于第四周期元素所形成氣態(tài)氫化物的電子式為________，它屬于________(填“極性”或“非極性”)分子，其沸點低于C的氫化物的沸點，主要原因是__________________________________________________________________________________________________________。(4)F的基態(tài)原子核外電子排布式是___________________________________________________。(5)E原子的第一電離能比同周期后面相鄰元素的第一電離能________(填“大”或“小”)。(6)氫氣是理想的清潔能源，X元素與鑭(La)元素的合金可作儲氫材料，該合金的晶胞如右圖所示，晶胞中心有一個X原子，其他X原子都在晶胞面上，則該晶體的化學(xué)式為________。已知該晶體的密度為dg·cm－3，其摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，則該晶胞的體積是________。(請列出算式)[解析]A是周期表中原子半徑最小的元素，則A是H元素。B的基態(tài)原子有3個不同的能級且各能級中電子數(shù)相等，則B是C元素。D的基態(tài)原子2p能級上未成對電子數(shù)與B原子的相同，即其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p4，則D是O元素。因為七種元素原子序數(shù)依次增大，則C是N元素。D2－離子與E2＋離子有相同的穩(wěn)定電子層結(jié)構(gòu)，則E是Mg元素。F4＋和Ar原子核外電子排布相同，則F是22號元素Ti。X的基態(tài)原子價電子排布式為3d84s2，則X是Ni元素。同周期從左到右元素的電負(fù)性逐漸增強，故電負(fù)性O(shè)>N>C。對于La與Ni形成的合金，由其晶胞結(jié)構(gòu)可知，一個晶胞中有La原子：8×eq\f(1,8)＝1(個)，有Ni原子：1＋8×eq\f(1,2)＝5(個)，故該晶體的化學(xué)式為LaNi5。由ρ＝eq\f(m,V)可知：dg·cm－3＝eq\f(Mg·mol－1,NAmol－1)/V，故V＝eq\f(M,NA·d)cm3。[答案](1)O>N>C(2)CH4、H2O、NH3(寫出2種即可)(3)極性NH3分子間能形成氫鍵而AsH3不能(4)1s22s22p63s23p63d24s2(5)大(6)LaNi5eq\f(M,NA·d)cm313．(2012·湖南長沙模擬)已知A、B、C、D均為周期表中前36號元素，且原子序數(shù)依次增大。A、B、C為同一周期的主族元素，A原子最外層有3個未成對電子，B原子p能級電子總數(shù)與s能級電子總數(shù)相等。D是周期表1～18列中的第10列元素。請回答：(1)C原子的電子排布圖為________。(2)A、B兩元素的第一電離能較大的是________(填寫元素符號)。(3)A的氫化物的VSEPR模型立體結(jié)構(gòu)為________。(4)D屬于元素周期表中第________周期第________族元素，它的＋2價離子的電子排布式為________。(5)元素D的氧化物DO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相同，已知D2＋與最近的O2－核間距離為acm，DO的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，若用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則DO晶體的密度為______________。(6)天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，某種DO晶體中就存在如下圖所示的缺陷：一個D2＋空缺，另有兩個D2＋被兩個D3＋所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中D和O的比值發(fā)生了變化。D的氧化物樣品組成為D0.97O，則該晶體中D3＋與D2＋的離子個數(shù)比為________。[解析]由題干知：A為氮，B為氧，C為氟，D為鎳。氮與氧的第一電離能較大的是氮；NH3的VSEPR模型為四面體，Ni在元素周期表中的第四周期第Ⅷ族。NiO與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相同：由題給信息知其晶胞棱長為2acm、一個晶胞中有4個NiO，可知其密度等于eq\f(4M,NA2a3)＝eq\f(M,2NAa3)g/cm3。第(6)問中D的氧化物樣品的組成為Ni0.97O。其中Ni有＋2價和＋3價，設(shè)＋2價為x個，＋3價為(0.97－x)個，由化合物中各元素化合價代數(shù)和為零得2x＋3(0.97－x)＝2，解得x＝0.91，故Ni3＋與Ni2＋的個數(shù)比為(0.97－0.91)∶0.91＝6∶91。[答案](1)F：(2)N(3)四面體(4)四ⅧNi2＋：1s22s22p63s23p63d8(5)eq\f(M,2NAa3)g/cm3(6)6∶9114.(模擬原題)過渡元素在生活、生產(chǎn)和科技等方面有廣泛的用途。(1)應(yīng)用于合成氨反應(yīng)的催化劑(鐵)的表面上存在氮原子，右圖為氮原子在鐵的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子，灰色球代表鐵原子)。則圖示鐵顆粒表面上氮原子與鐵原子的個數(shù)比為________。(2)現(xiàn)代污水處理工藝中常利用聚合鐵{簡稱PFS，化學(xué)式為：[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2]m，n<5，m<10}在水體中形成絮狀物，以吸附重金屬離子。下列說法中不正確的是________。(填序號)A．PFS中鐵顯＋3價B．鐵原子的價電子排布式是3d64s2C．由FeSO4溶液制PFS需經(jīng)過氧化、水解和聚合的過程D．由下表可知氣態(tài)Fe2＋再失去一個電子比氣態(tài)Mn2＋再失去一個電子難元素MnFe電離能(kJ·mol－1)I1717I215091561I332482957(3)鉻的配合物在藥物應(yīng)用、設(shè)計合成新磁材料