江蘇省2021高考化學二輪復習熱點專項練5元素周期律物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課件

體心立方堆積配位數(shù)是8,原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,W能形成+1價陽離子,W是Na;根據(jù)化合物X2Y2為Na2S2,為簡單離子半徑:W>Z>Y>X元素周期律物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)簡單氫化物穩(wěn)定性:Z>X知:M中含有C、H、O、N四種元素,這四種元素的非金屬性:O>N>C>H,所以元素成氫氧化鈉和氫氣,溶液呈堿性,故A正確;B.后生成氮氣放出大量的熱,還能瞬間生成大量的氣體,則可能的用途為制炸(1)鄰氨基吡啶的銅配合物在有機不對稱合成中起催化誘導效應,其結(jié)構(gòu)簡式無最高化合價,故A錯誤;(YZ)2即(CN)2,其結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N,YW2即CO2,結(jié)構(gòu)式后生成氮氣放出大量的熱,還能瞬間生成大量的氣體,則可能的用途為制炸質(zhì)比較穩(wěn)定②③2PCl5====+(2020·泰安模擬)堿金屬及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。Y的pH等于13,說明Y最高價氧化物對應水化物是一元強堿,則Y是Na元素。X分別與Y、Z、W形成電子總數(shù)為10的分子,沸點最高的是X2W胞體對角線長度為4×298pm,晶胞體對角線長度等于晶胞棱長倍,晶胞質(zhì)(2020·泰安模擬)氧化石墨烯和還原石墨烯是兩種新型材料,由氧化石墨烯制備還原石墨烯的原理如圖所示。形成共價鍵數(shù),Z形成3個共價鍵、Y形成4個共價鍵、Q形成2個共價鍵,Q核外最(4)向藍色{[Cu(H2O)4]2+}硫酸銅溶液中加入稍過量的氨水,溶液變?yōu)樯钏{色{[Cu(NH3)4]2+}。5.元素周期律物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、選擇題:本題共6小題,每小題只有一個選項符合題目要求。1.(2020·泰安模擬)堿金屬及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。下列說法錯誤的是 (

)A.第一電離能:Na>K>Rb>CsB.與基態(tài)鉀原子同周期且未成對電子數(shù)相同的元素還有4種C.金屬鈉的三維空間堆積方式為體心立方堆積,鈉原子的配位數(shù)為8D.鋰、鈉、鉀三種元素焰色反應的顏色分別為綠色、黃色、紫色【解析】選D。A.同主族元素從上到下第一電離能減小,第一電離能Na>K>Rb>Cs,故A正確;B.基態(tài)鉀原子有1個未成對電子,與基態(tài)鉀原子同周期且未成對電子數(shù)相同的元素還有Sc、Cu、Ga、Br,共4種,故B正確;C.體心立方堆積配位數(shù)是8,金屬鈉的三維空間堆積方式為體心立方堆積,鈉原子的配位數(shù)為8,故C正確;D.鋰、鈉、鉀三種元素焰色反應的顏色分別為紫紅色、黃色、紫色,故D錯誤。【加固訓練】五種短周期主族元素的關(guān)系如圖所示。TX2是光導纖維制品的主要原料。下列說法中錯誤的是 (

)A.Y是非金屬性最強的元素B.R與X形成的化合物是一種兩性化合物C.T的晶體是一種重要的半導體材料D.簡單離子半徑Y(jié)比Z、R的都小頂天立地奇男子，要把乾坤扭轉(zhuǎn)來。窮人的孩子早當家。人無志向，和迷途的盲人一樣。卒子過河，意在吃帥。經(jīng)典勵志短句(二)志高山峰矮，路從腳下伸。燕雀安知鴻鵠之志哉。把意念沉潛得下，何理不可得，把志氣奮發(fā)得起，何事不可做。追蹤著鹿的獵人是看不見山的。器大者聲必閎，志高者意必遠。胸無大志，枉活一世。不為窮變節(jié)，不為賤易志。并非神仙才能燒陶器，有志的人總可以學得精手藝。困，你是人類藝術(shù)的源泉，你將偉大的靈感賜予詩人。少年心事當拿云。貧困教會貧困者一切。豈能盡如人意,但求無愧我心.燕雀安知鴻鵠之志哉。志堅者，功名之柱也。登山不以艱險而止，則必臻乎峻嶺。人不可以有傲氣，但不可以無傲骨【解析】選D。TX2是光導纖維制品的主要原料,則其為SiO2,從而得出X為O,Y為F,Z為Na,R為Al,T為Si。Y為F,是元素周期表中非金屬性最強的元素,A正確;Al與O形成的化合物為Al2O3,是既能與酸又能與堿反應的兩性化合物,B正確;Si的晶體是一種重要的半導體材料,可用于生產(chǎn)電子元件,C正確;F-半徑比Na+、Al3+的半徑都大,D錯誤。2.(2020·濰坊模擬)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可作為照相業(yè)的定影劑,反應的化學方程式為AgBr+2Na2S2O3====Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr。下列說法正確的是 (

)A.基態(tài)Br原子中電子的空間運動狀態(tài)有35種B.[Ag(S2O3)2]3-中含有離子鍵、共價鍵、配位鍵C.中心原子S的雜化方式為sp3D.非金屬元素S、O、Br中電負性最大的是Br【解析】選C。A.Br為35號元素,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p5,其內(nèi)層軌道全部占滿,共占據(jù)14個軌道,4s能級一個軌道全部占滿,4p能級3個軌道也占滿,所以共有14+1+3=18種空間運動狀態(tài)的電子,故A錯誤;B.[Ag(S2O3)2]3-中存在Ag+和之間的配位鍵,硫原子和氧原子之間的共價鍵,但不存在離子鍵,故B錯誤;C.與原子總數(shù)相同,價電子總數(shù)相同,所以中心原子S的雜化方式相同,中心原子S價層電子對數(shù)為4+=4,所以為sp3雜化,故C正確;D.非金屬性越強,元素的電負性越大,非金屬性O(shè)最強,所以電負性最大的是氧元素,故D錯誤?！炯庸逃柧殹縼嗚F氰化鉀屬于歐盟批準使用的食品添加劑,受熱易分解:3K4[Fe(CN)6]12KCN+Fe3C+2(CN)2↑+N2↑+C,下列關(guān)于該反應說法錯誤的是(

)A.Fe2+的最高能層電子排布為3d6B.配合物K4[Fe(CN)6]中配位原子是碳原子C.(CN)2分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為3∶4D.已知Fe3C晶胞中每個碳原子被6個鐵原子包圍,則鐵的配位數(shù)是2【解析】選A。A.Fe為26號元素,其原子核外共有26個電子,鐵原子失去4s軌道上的2個電子得到Fe2+,則Fe2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6,其最高能層電子排布為3s23p63d6,A選項錯誤;B.配合物K4[Fe(CN)6]中配體為CN-,由于電負性N>C,所以碳原子提供孤對電子,即配位原子是碳原子,B選項正確;C.(CN)2分子的結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N,單鍵為σ鍵,三鍵含有1個σ鍵和2個π鍵,因此(CN)2分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為3∶4,C選項正確;D.Fe3C的晶胞結(jié)構(gòu)中碳原子的配位數(shù)為6,與碳原子緊鄰的鐵原子,以碳原子為原點建立三維坐標系,鐵原子位于坐標軸上且關(guān)于原點(碳原子)對稱,6個Fe形成的空間結(jié)構(gòu)為正八面體,故碳原子的配位數(shù)為6,配位數(shù)之比等于相應原子數(shù)目反比,則鐵原子配位數(shù)為6×=2,D選項正確。3.X、Y、Z、W為短周期主族元素且原子序數(shù)依次增大,X原子在元素周期表中半徑最小,有機物中都含有Y元素,Y、Z、W同周期,由四種元素形成的一種化合物甲的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是 (

)A.最高化合價:W>Z>Y>XB.(YZ)2和YW2均為直線形分子C.化合物甲的一種同分異構(gòu)體可能既有離子鍵又有共價鍵D.X分別與Y、Z、W形成電子總數(shù)為10的分子,沸點最高的是X2W【解析】選A。根據(jù)分析可知,X為H,Y為C,Z為N,W為O元素。O非金屬性較強,無最高化合價,故A錯誤;(YZ)2即(CN)2,其結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N,YW2即CO2,結(jié)構(gòu)式為O==C==O,均為直線形分子,故B正確;化合物甲的一種同分異構(gòu)體NH4CNO中既有離子鍵又有共價鍵,故C正確;X分別與Y、Z、W形成電子總數(shù)為10的分子,分別是CH4、NH3、H2O,沸點最高的是H2O,故D正確。4.已知W、X、Y、Z均為短周期元素,常溫下,它們的最高價氧化物對應的水化物溶液(濃度均為0.01mol·L-1)的pH和原子半徑、原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是 (

)A.化合物X2Y2中含有極性共價鍵和非極性共價鍵B.簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Y>WC.簡單離子半徑:Z>Y>W>XD.這四種元素中,元素X的第一電離能最小【解析】選D。由圖象和題給信息可知,濃度均為0.01mol·L-l的溶液,W、Y、Z的最高價氧化物對應的水化物的pH都小于7,W、Y、Z的最高價氧化物對應的水化物是酸,說明W、Y、Z都是非金屬元素,W、Z最高價氧化物對應的水化物的pH=2,為一元強酸,根據(jù)原子序數(shù)Z>W,Z是Cl,W是N;Y的最高價氧化物對應的水化物的pH<2,Y的最高價氧化物對應的水化物為二元強酸,為硫酸,Y是S,X的最高價氧化物對應的水化物的pH=12,X的最高價氧化物對應的水化物為一元強堿,X是Na,可以判斷出W、X、Y、Z分別為N、Na、S、Cl。A.化合物X2Y2為Na2S2,為離子化合物,硫原子之間為非極性共價鍵,和Na+之間是離子鍵,A錯誤;B.非金屬性越強氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性越強,氮的電負性大于硫,非金屬性強,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性W>Y,B錯誤;C.電子層數(shù)越多,原子或離子的半徑越大,電子層數(shù)相同時,核電荷數(shù)越大,對核外電子的吸引能力越強,半徑越小,N3-、Na+、S2-、Cl-的半徑大小為S2->Cl->N3->Na+,即Y>Z>W>X,C錯誤;D.第一電離能數(shù)值越小,原子越容易失去一個電子,四種元素中Na最容易失去最外層電子,元素X的第一電離能最小,D正確。5.(2020·濰坊模擬)X、Y、Z、W是短周期同一周期的主族元素,原子序數(shù)依次增大;基態(tài)X的價電子軌道表示式為,Z最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3倍;四種元素與鋰組成的化合物結(jié)構(gòu)如圖(箭頭表示配位鍵)。下列說法正確的是(

)A.四種元素中第一電離能最大的是ZB.Y和Z形成的化合物常溫下均易溶于水C.X的最高價氧化物的水化物是一種強酸D.Z和W分別與氫元素形成的10電子化合物的沸點:前者高于后者【解析】選D。根據(jù)題干中,基態(tài)X的價電子軌道表示式為,Z最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的3倍,推出Z是O,由原子序數(shù)依次增大,故X是B,再根據(jù)四種元素與鋰組成的化合物中Y原子周圍形成了四個化學鍵,故Y是C,再根據(jù)X、Y、Z、W是短周期同一周期的主族元素,故W為F。A.根據(jù)同一周期從左往右第一電離能呈增大趨勢,第ⅡA與ⅢA、ⅤA與ⅥA反常,故四種元素中第一電離能最大的是W,故A錯誤;B.Y和Z形成的化合物有CO和CO2,CO常溫下難溶于水,故B錯誤;C.X的最高價氧化物的水化物即硼酸,是弱酸,故C錯誤;D.Z和W分別與氫元素形成的10電子化合物分別為H2O和HF,由于H2O分子中的氧原子能與周圍H2O分子中的兩個氫原子生成兩個氫鍵,HF分子中的氟原子只能形成一個氫鍵,一般氫鍵越多,熔沸點越高,所以H2O熔沸點高,故D正確。6.a、b、c、d、e、f為原子序數(shù)依次增大的主族元素,原子序數(shù)均不大于20。已知a與f同主族,a分別與b、c可形成10電子分子X和Y,b和c形成的一種化合物Z能造成溫室效應,d的氧化物W具有兩性,e的單質(zhì)T常溫下為黃綠色氣體。則下列敘述正確的是 (

)A.原子半徑:f>e>d>c>bB.化合物Z中既含有極性鍵又含有非極性鍵C.X與T在光照條件下反應只能生成兩種不同的產(chǎn)物D.電解熔融的W可以制備d的單質(zhì)【解析】選D。a、b、c、d、e、f為原子序數(shù)依次增大的主族元素,原子序數(shù)均不大于20。b和c形成的一種化合物Z能造成溫室效應,則b和c分別為碳元素和氧元素,Z為二氧化碳;a分別與b、c可形成10電子分子X和Y,則a為氫元素,X和Y分別為甲烷和水;d的氧化物W具有兩性,則d為鋁元素,W為氧化鋁;e的單質(zhì)T常溫下為黃綠色氣體,則e為氯元素,T為氯氣;a與f同主族且f原子序數(shù)大于氯元素,則f為鉀元素。同周期主族元素從左到右原子半徑依次減小,故原子半徑:Al>Cl、C>O,A錯誤;化合物Z為二氧化碳,只含有極性鍵,B錯誤;X與T在光照條件下反應能生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫,C錯誤;電解熔融的W(氧化鋁)可以制備d的單質(zhì)鋁,D正確?！炯庸逃柧殹?/p>

1.W、Y、Z為常見短周期元素,三種元素分屬不同周期不同主族,且與X能形成如圖結(jié)構(gòu)的化合物。已知W、Y、Z的最外層電子數(shù)之和等于X的核外電子數(shù),W、X對應的簡單離子核外電子排布相同。下列敘述正確的是 (

)A.對應元素形成的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:Y>XB.W、X對應的簡單離子半徑大小為X>WC.Y的氧化物對應水化物均為強酸D.該化合物中各元素均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【解析】選B。由圖可知,Z只形成一個共價鍵,則其為氫(H);W可形成W2+,則其為鎂(Mg);X形成2個共價鍵,則其為氧(O);由“W、Y、Z的最外層電子數(shù)之和等于X的核外電子數(shù)”,可確定Y為氮(N)。Y、X分別為N、O,非金屬性N<O,形成的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:NH3<H2O,A不正確;W、X分別為Mg和O,對應的簡單離子電子層結(jié)構(gòu)相同,但Mg的核電荷數(shù)比O大,所以離子半徑大小為O2->Mg2+,B正確;Y的氧化物對應水化物若為HNO2,則為弱酸,C不正確;該化合物中,H的最外層電子數(shù)為2,不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),D不正確。2.處于3個不同短周期的元素X、Y、Z、M,其原子序數(shù)依次增大,它們組成一種團簇分子Z2M2Y4(YX)2。X、M的族序數(shù)均等于周期序數(shù),Y原子核外最外層電子數(shù)是其電子總數(shù)的3/4,下列說法正確的是 (

)A.元素形成的簡單離子半徑:Z>M>YB.常溫下Z和M的單質(zhì)均能溶于濃硝酸C.X與Y結(jié)合形成的化合物是離子化合物D.工業(yè)上常用電解熔融的Z的氯化物來制取Z單質(zhì)【解析】選D。處于3個不同短周期的元素X、Y、Z、M,其原子序數(shù)依次增大,X、M的族序數(shù)均等于周期序數(shù),則X為氫元素,M為鋁元素;Y原子核外最外層電子數(shù)是其電子總數(shù)的3/4,則Y為氧元素;由Z2M2Y4(YX)2,可確定Z顯+2價,為鎂元素。A.元素形成的簡單離子半徑:O2->Mg2+>Al3+,A不正確;B.常溫下Mg的單質(zhì)能溶于濃硝酸,但Al的單質(zhì)會發(fā)生鈍化,不能溶于濃硝酸,B不正確;C.H與O結(jié)合形成的化合物為H2O或H2O2,它們都為共價化合物,C不正確;D.鎂是活潑的金屬元素,工業(yè)上制取金屬鎂,常用電解熔融的氯化鎂的方法,D正確。二、選擇題:本題共3小題,每小題有一個或兩個選項符合題目要求。7.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增加,K、L、M均是由這些元素組成的氧化物,甲、乙分別是元素Y、W的單質(zhì),甲是常見的固體,乙是常見的氣體。K是紅棕色氣體,丙的濃溶液具有強氧化性,上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是 (

)A.Y、Z、W三種元素電負性:W>Z>YB.Y、Z、W三種元素第一電離能:Z>W>YC.L的沸點一定比X、Y組成的化合物沸點高D.由X、Y、Z、W構(gòu)成的化合物中可能只含有共價鍵【解析】選C。X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增加的短周期主族元素,K、L、M均是由這些元素組成的氧化物,甲、乙分別是元素Y、W的單質(zhì),乙是常見的氣體,因為K是紅棕色氣體,丙的濃溶液具有強氧化性,可知K為NO2,丙為HNO3,NO2和H2O、O2反應最終生成HNO3,則乙為O2,L為H2O,甲是常見的固體,與濃硝酸反應生成NO2、H2O和CO2,即M為CO2,則X為氫元素,Y為碳元素,Z為氮元素,W為氧元素。A.非金屬性越強,電負性越強,則C、N、O三種元素的電負性:O>N>C,即W>Z>Y,A選項正確;B.氮原子的3p軌道處于3p3半充滿狀態(tài),不易失去電子,第一電離能大于O,故第一電離能:N>O>C,即Z>W>Y,B選項正確;C.X、Y組成的化合物可以是高分子有機化合物,其沸點大于H2O,C選項錯誤;D.由X、Y、Z、W構(gòu)成的化合物可以是氨基酸,氨基酸分子中只含有共價鍵,D選項正確。8.X、Y、Z、W均為短周期主族元素,其最高價氧化物對應水化物(常溫下,濃度均為0.1mol·L-1)的pH和原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(

)A.簡單離子半徑:W>Z>Y>XB.簡單氫化物穩(wěn)定性:X>Z>WC.制造鎂合金時可以用X2作保護氣D.化合物Y2Z2中存在離子鍵和共價鍵【解析】選D。常溫下,濃度均為0.1mol·L-1最高價氧化物對應水化物X、W的pH等于1,說明X、W最高價氧化物對應水化物是一元強酸,則X、W分別是N和Cl,Z的pH小于1,說明Z最高價氧化物對應水化物是多元強酸,則Z是S元素;Y的pH等于13,說明Y最高價氧化物對應水化物是一元強堿,則Y是Na元素。簡單離子半徑:S2->Cl->N3->Na+,A錯誤;簡單氫化物穩(wěn)定性:HCl>H2S,B錯誤;氮氣與鎂反應,制造鎂合金時不能用氮氣作保護氣,C錯誤;化合物Na2S2中存在離子鍵和共價鍵,D正確。9.(2020·淄博模擬)某種化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示,其中X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,Q核外最外層電子數(shù)與Y核外電子總數(shù)相同,X的原子半徑是元素周期表中最小的。下列敘述正確的是 (

)A.WX的水溶液呈堿性B.元素非金屬性的順序為Y>Z>QC.由X、Y、Q、W四種元素形成的化合物的水溶液一定呈堿性D.該化合物中與Y單鍵相連的Q滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【解析】選A、D。X的原子半徑是元素周期表中最小的,X是H;X、Y、Z、Q、W為原子序數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,W能形成+1價陽離子,W是Na;根據(jù)形成共價鍵數(shù),Z形成3個共價鍵、Y形成4個共價鍵、Q形成2個共價鍵,Q核外最外層電子數(shù)與Y核外電子總數(shù)相同,所以Y是C、Z是N、Q是O。A.NaH與水反應生成氫氧化鈉和氫氣,溶液呈堿性,故A正確;B.同周期元素從左到右,非金屬性增強,元素非金屬性的順序為O>N>C,故B錯誤;C.由H、C、O、Na四種元素能形成化合物NaHC2O4,NaHC2O4的水溶液呈酸性,故C錯誤;D.該化合物中,與C單鍵相連的是O,它們共用一對電子,并得到了Na失去的一個電子,形成-1價的陰離子,滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故D正確?！炯庸逃柧殹?/p>

(2020·泰安模擬)氧化石墨烯和還原石墨烯是兩種新型材料,由氧化石墨烯制備還原石墨烯的原理如圖所示。下列說法錯誤的是 (

)A.1個N2H4分子中含有σ鍵的數(shù)目為5B.氧化石墨烯中碳原子均為sp2雜化C.還原石墨烯中有三種不同的含氧官能團D.在水中的溶解度:還原石墨烯>氧化石墨烯【解析】選B、D。A.N2H4的結(jié)構(gòu)式是,1個N2H4分子中含有σ鍵的數(shù)目為5,故A正確;B.氧化石墨烯含有雙鍵碳、單鍵碳,碳原子雜化方式為sp2、sp3雜化,故B錯誤;C.還原石墨烯含有—OH、—COOH、C—O—C三種不同的含氧官能團,故C正確;D.氧化石墨烯中含有的羥基數(shù)大于還原石墨烯,在水中的溶解度:還原石墨烯<氧化石墨烯,故D錯誤。三、非選擇題:本題共2小題。10.(2020·濱州模擬)銅及其化合物在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應用。請回答下列問題:(1)銅元素位于元素周期表中____區(qū),基態(tài)銅原子有____種不同能級的電子。

(2)銅合金可用于制造航母螺旋槳。制造過程中產(chǎn)生的含銅廢液可利用銅萃取劑M,通過如下反應實現(xiàn)銅離子的富集回收。①M所含元素的電負性由大到小的順序為____________(用元素符號表示)。

②X中采用sp3雜化的非金屬原子有______(填元素名稱)。

(3)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Y產(chǎn)生。Y分子的立體構(gòu)型是______,Y的沸點比水低的主要原因是____________________。

(4)向藍色{[Cu(H2O)4]2+}硫酸銅溶液中加入稍過量的氨水,溶液變?yōu)樯钏{色{[Cu(NH3)4]2+}。通過上述實驗現(xiàn)象可知,與Cu2+的配位能力:H2O____NH3(填“大于”或“小于”)。

(5)CuCl2和CuCl是銅的兩種氯化物。①圖中表示的是________(填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。

②原子坐標參數(shù)可用來表示晶胞內(nèi)各原子的相對位置,圖中各原子坐標參數(shù)A為(0,0,0);B為(0,1,1);C為(1,0,0);則D原子的坐標參數(shù)為_______。

③晶胞中C、D兩原子核間距為298pm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體密度為________g·cm-3(列出計算式即可)。

【解析】(1)銅為29號元素,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,在反應時不僅最外層4s電子發(fā)生變化,次外層的3d電子也發(fā)生變化,銅元素位于元素周期表第四周期第ⅠB族,屬于ds區(qū)元素,共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s七個能級。(2)①由于元素的非金屬性越強,其電負性越大。根據(jù)M結(jié)構(gòu)簡式可知:M中含有C、H、O、N四種元素,這四種元素的非金屬性:O>N>C>H,所以元素的電負性由大到小的順序為O>N>C>H;②在X分子中含有的飽和碳原子及氧原子價層電子對數(shù)為4,采用sp3雜化;氮原子采用sp2雜化,故X中采用sp3雜化的非金屬元素有碳、氧兩種元素;(3)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Y產(chǎn)生。Y是H2S,在H2S分子中,硫原子價層電子對數(shù)為4,由于硫原子上有2對孤電子對,占據(jù)了2個軌道,孤電子對對成鍵電子對的排斥作用大于成鍵電子對的排斥作用,使H2S分子立體構(gòu)型為V形(或角形);H2S、H2O都是由分子構(gòu)成的物質(zhì),由于在H2O分子之間存在氫鍵,增加了分子之間的相互作用力,而H2S分子之間無氫鍵,只存在分子間作用力,因而H2O的沸點比H2S高;(4)在水溶液中存在藍色[Cu(H2O)4]2+,向含有該離子的硫酸銅溶液中加入稍過量的氨水,溶液變?yōu)樯钏{色,反應產(chǎn)生[Cu(NH3)4]2+離子,說明配位體NH3與Cu2+結(jié)合能力比配位體H2O強,即與Cu2+的配位能力:H2O小于NH3;(5)①白色球為氯原子,黑色球為銅原子,晶胞中銅原子為4個,氯原子數(shù)目為

8×+6×=4,銅和氯原子的數(shù)目比為1∶1,故物質(zhì)化學式為CuCl;②D與C的連線處于晶胞體對角線上,且DC長度等于晶胞體對角線BC長度的,所以z=;D到左側(cè)平面(即坐標系yOz面)的距離等于晶胞棱的,則x=;D到前平面(即坐標系xOz面)的距離等于晶胞棱長的,即參數(shù)y=,故D的坐標參數(shù)為(,,);③晶胞中C、D兩原子核間距為298pm,則晶胞體對角線長度為4×298pm,晶胞體對角線長度等于晶胞棱長倍,晶胞質(zhì)量m=g,所以晶胞的密度ρ===g·cm-3。答案:(1)ds

7(或七)

(2)①O>N>C>H②碳、氧(3)V形(或角形)水分子間存在氫鍵,H2S分子間不存在氫鍵(4)小于(5)①CuCl②(,,)③11.(2020·青島模擬)1797年法國化學家沃克蘭從當時稱為紅色西伯利亞礦石中發(fā)現(xiàn)了鉻,后期人類發(fā)現(xiàn)鉻元素在其他方面有重要用途。(1)Cr與K位于同一周期且最外層電子數(shù)相同,兩種元素原子第一電離能的大小關(guān)系為K____Cr(填“>”或“<”)。

(2)氮化鉻(CrN)具有極高的硬度和力學強度、優(yōu)異的抗腐蝕性能,請寫出Cr3+基態(tài)核外電子排布式為_____________;CrN晶體類型與NaCl晶體相同,但前者熔點(1282℃)比后者(801℃)的高,主要原因是______________________________________________________________________。

(3)Cr3+可與很多分子或離子形成配合物,如圖配合物中Cr3+的配位數(shù)為_____,配體中采取sp3雜化的元素是________。

(4)鉻的一種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中氧離子與晶體鎂堆積方式一致,鉻離子在其八面體空隙中(如:CrA在O1、O2、O3、O4、O5、O6構(gòu)成的八面體空隙中)。①該氧化物的化學式為_________________________________。

②該晶胞有__________%八面體空隙未填充陽離子。

③已知氧離子半徑acm,晶胞的高為bcm,NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,該晶體的密度為____________g·cm-3(用含a、b和NA的代數(shù)式表示)。

【解析】(1)Cr的原子半徑小、核電荷數(shù)更大,對核外電子的吸引更大,故第一電離能K<Cr;(2)Cr為24號元素,其原子核外共有24個電子,Cr失去3個電子得到Cr3+,則Cr3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3,氮化鉻(CrN)和NaCl均為離子晶體,氮化鉻中的離子所帶電荷數(shù)多,晶格能較大,所以熔點:CrN>NaCl;(3)根據(jù)圖示配合物的結(jié)構(gòu)分析可知,Cr3+的配位數(shù)為6,配體中C、N、O采取sp3雜化;(4)①由晶胞示意圖可知,該晶胞中氧離子位于晶胞的頂點、面心和體內(nèi),則1個晶胞中氧離子的個數(shù)為12×+2×+3=6,鉻離子位于晶胞的體內(nèi),則1個晶胞中鉻離子的個數(shù)為4,氧離子和鉻離子的個數(shù)比為6∶4=3∶2,則該氧化的化學式為Cr2O3;②該晶胞中共有12個正八面體空隙,其中8個正八面體空隙中填充了Cr3+,則該晶胞中有4個未填充陽離子的八面體空隙,所占比例為×100%≈33.3%;③已知氧離子的半徑為acm,則底面邊長為2acm,又因為晶胞的高度為bcm,所以晶胞的體積V=3×2a×a×b=6a2b

cm3,一個晶胞中含有2個Cr2O3,其質(zhì)量m=mol×152g·mol-1=g,所以該晶體的密度ρ=

==g·cm-3。答案:(1)<

(2)[Ar]3d3氮化鉻中的離子所帶電荷數(shù)多,晶格能較大(3)6

C、N、O(4)①Cr2O3②33.3③

【加固訓練】1.(2020·德州模擬)下列有關(guān)說法正確的是 (

)A.CS2為含極性鍵的極性分子B.MgO的熔點高于Na2O的熔點C.基態(tài)氯原子核外有17種能量不同的電子D.C、N、O、P四種元素電負性最大的是O【解析】選B、D。A.由不同元素的原子形成的共價鍵是極性鍵,分子中正電中心和負電中心能重合的是非極性分子,CS2為直線形分子,所以CS2為含極性鍵的非極性分子,A錯誤;B.MgO、Na2O都是離子晶體,離子晶體的熔點高低的比較要看離子鍵的強弱,離子鍵越強,熔點越高,而離子鍵的強弱要看離子半徑的大小和離子所帶的電荷,離子半徑越小和離子所帶電荷越多,離子鍵越強,熔點越高,離子半徑由大到小的順序為Na+>Mg2+,離子所帶電荷:Mg2+>Na+,所以熔點由高到低的排序為MgO>Na2O,B正確;C.基態(tài)氯原子核外有17個電子,有5個能級,同一能級上電子能量相同,故有5種能量不同的電子,C錯誤;D.同周期從左往右元素的電負性依次增大,同主族從下往上元素的電負性依次增大,故C、N、O、P四種元素電負性最大的是O,D正確。2.X、Y、Z、W為短周期主族元素。X、Z、W形成的一種離子常用于檢Fe3+,X、Y形成的化合物YX3常用作汽車安全氣囊的氣體發(fā)生劑,W的單質(zhì)在加熱條件下可與X、Z的最高價含氧酸反應。下列敘述正確的是 (

)A.原子半徑:Z>Y>W>XB.簡單氫化物穩(wěn)定性:Z>XC.W形成的單質(zhì)一定為原子晶體D.ZO2和ZO3中Z的原子雜化方式相同【解析】選D。X、Z、W形成的一種離子常用于檢驗Fe3+,是Fe3+與SCN-反應生成Fe(SCN)3,則X、Z、W分別是S、C、N中的一種,再結(jié)合“W的單質(zhì)加熱條件下可與X、Z的最高價含氧酸反應”,可確定W是C;汽車安全氣囊的氣體發(fā)生劑常用NaN3,由此可知X、Y、Z、W分別是N、Na、S、C。A.由4種元素所在元素周期表位置可判斷Y(Na)的原子半徑最大,同主族原子半徑逐漸增大,同周期原子半徑逐漸減小,Na>S>C>N,即Y>Z>W>X,故A錯誤;B.元素非金屬性越強,簡單氫化物穩(wěn)定性越強,非金屬性N>S即X>Z,故B錯誤;C.C的單質(zhì)可以是金剛石、石墨、碳60等,可能為原子晶體,如金剛石;碳60是分子晶體;石墨屬于混合晶體,故C錯誤;D.S的氧化物為SO2和SO3,價層電子對數(shù)都是3對,二氧化硫有一對孤對電子,三氧化硫沒有,S原子的雜化方式都為sp2雜化,故D正確。3.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,W的核外電子數(shù)與X、Z的最外層電子數(shù)之和相等,Y的原子序數(shù)是Z的最外層電子數(shù)的2倍,由W、X、Y三種元素形成的化合物M的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列敘述正確的是 (

)A.元素非金屬性強弱的順序為W>Y>ZB.Y單質(zhì)的熔點高于X單質(zhì)C.化合物M中W不都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.W的簡單氫化物穩(wěn)定性比Y的簡單氫化物穩(wěn)定性強【解析】選B、D。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,X的原子半徑是所有短周期主族元素中最大的,則X為鈉元素;由W、X、Y三種元素形成的化合物M的結(jié)構(gòu)分析可知,Y形成四個共價鍵,則Y為硅元素;Y的原子序數(shù)是Z的最外層電子數(shù)的2倍,則Z是氯元素;W的核外電子數(shù)與X、Z的最外層電子數(shù)之和相等,則W為氧元素。A.同周期元素,從左到右非金屬性依次增強,則氯元素的非金屬性強于硅元素,故A錯誤;B.硅單質(zhì)為原子晶體,具有很高的熔點,金屬鈉為金屬晶體,熔點較低,則硅單質(zhì)的熔點高于金屬鈉,故B正確;C.化合物M中,單鍵氧原子和雙鍵氧原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故C錯誤;D.元素的非金屬性越強,簡單氫化物越穩(wěn)定,氧元素的非金屬性強于硅元素,則氧元素的簡單氫化物穩(wěn)定性比硅元素的簡單氫化物穩(wěn)定性強,故D正確。4.(2020·煙臺模擬)氮、硒形成的單質(zhì)及其化合物有重要的科學研究價值,請回答下列問題:(1)鄰氨基吡啶的銅配合物在有機不對稱合成中起催化誘導效應,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示?；鶓B(tài)氮原子的價電子軌道表示式為________________;其核外電子共占據(jù)____個能級;鄰氨基吡啶的銅配合物中Cu2+的配位數(shù)是_______。

(2)高聚氮晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,每個氮原子與另外三個氮原子結(jié)合形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。固態(tài)高聚氮是_________晶體;該晶體中n(N)與n(N—N)之比為____;這種高聚氮N—N鍵的鍵能為160kJ·mol-1,而N2的鍵能為942kJ·mol-1,其可能潛在的應用是______________。

的空間構(gòu)型是______;HNO3的酸性比HNO2強,試從結(jié)構(gòu)的角度解釋其原因______________________________________。

(4)硒有三種晶體(α單斜體、β單斜體和灰色三角晶),灰硒的晶體為六方晶胞結(jié)構(gòu),原子排列為無限螺旋鏈,分布在六方晶格上,同一條鏈內(nèi)原子作用很強,相鄰鏈之間原子作用較弱,其螺旋鏈狀圖、晶胞結(jié)構(gòu)圖和晶胞俯視圖如圖所示:已知正六棱柱的邊長為acm,高為bcm,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NA、a、b的式子表示)。

【解析】(1)N是7號元素,其核外有7個電子,則基態(tài)氮原子的核外電子排布式為1s22s22p3,價電子軌道表達式為,其核外電子共占據(jù)1s、2s、2p三個能級,由鄰氨基吡啶的銅配合物的結(jié)構(gòu)簡式分析可知,Cu2+的配位數(shù)為4;(2)高聚氮晶體中每個氮原子都通過三個單鍵和其他氮原子結(jié)合并向空間發(fā)展構(gòu)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,因為晶體中每個氮原子都通過三個單鍵與其他氮原子結(jié)合,則每個氮原子平均形成1.5個N—N鍵,故氮原子數(shù)與N—N鍵數(shù)之比為2∶3,則n(N)∶n(N—N)=2∶3,由鍵能數(shù)據(jù)分析可知,高聚氮爆炸后生成氮氣放出大量的熱,還能瞬間生成大量的氣體,則可能的用途為制炸藥。(3)中氮原子的價電子對數(shù)為3+=3,孤電子對數(shù)為0,則其空間構(gòu)型為平面三角形,對于同種元素R的不同的含氧酸的酸性比較,可以把酸寫成(HO)nROm的形式,m越大,酸性越強,m越大,非羥基氧個數(shù)越多,中心原子的電子云向氧偏離的越厲害,從而氫氧鍵的電子云通過傳遞向氧偏離的就越厲害,從而容易電離,酸性越強,由于HNO3中的非羥基氧數(shù)目比HNO2的多,因此HNO3的酸性更強。(4)Se原子間形成正六棱柱,位于面心與頂點,從晶胞的俯視圖可知晶胞中Se原子數(shù)目為6×+12×3×=9,體積V=×a2×6×b,ρ=

==。答案:(1)

3

4

(2)原子2∶3制炸藥(3)平面三角形HNO3中含有非羥基氧多(4)5.磷能形成多種單質(zhì)或化合物?；卮鹣铝袉栴}:(1)白磷(P4)在氯氣中燃燒產(chǎn)生大量白色煙霧,生成PCl3和PCl5。①P4化學性質(zhì)比N2活潑的主要原因是_________________________________。

②形成PCl5時,磷原子的一個3s電子激發(fā)到3d軌道后參與成鍵。寫出該激發(fā)態(tài)原子的外圍