辽宁省凌海市2020届高考化学一轮复习 专题二十五 物质结构与性质题组精练2

(4)膨大剂能在动物体内代谢,其产物较为复杂,其中有H2O、NH3、CO2等。

①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因: 。 ②H2O、NH3、CO2分子的空间构型分别是 ,中心原子的杂化类型分别是 。 考点3 晶体结构与性质

23.[2020上海,4,2分]下列各组物质的熔点均与所含化学键的键能有关的是( ) A.CaO与CO2 B.NaCl与HCl C.SiC与SiO2 D.Cl2与I2 24.下列有关晶体的叙述中,正确的是( ) A.原子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高 B.分子晶体中,分子间的作用力越大,该分子越稳定 C.分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高 D.离子晶体不一定能溶于水,但一定不含非极性共价键

25.[2020海南,19-Ⅱ,14分]M是第四周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题:

(1)单质M的晶体类型为 ,晶体中原子间通过 作用形成面心立方密堆积,其中M原子的配位数为 。

(2)元素Y基态原子的核外电子排布式为 ,其同周期元素中,第一电离能最大的是 (写元素符号)。元素Y的含氧酸中,酸性最强的是 (写化学式),该酸根离子的立体构型为 。

(3)M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为 ,已知晶胞参数a=0.542 nm,此晶体的密度为 g·cm。(写出计算式,不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)

②该化合物难溶于水但易溶于氨水,其原因是 。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,深蓝色溶液中阳离子的化学式为 。

-3

26.原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。 回答下列问题:

(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ,1 mol Y2X2含有σ键的数目为 。 (2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是 。 (3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是 。

(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是 ,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWCl3,反应的化学方程式为 。

27.[2020安徽六安三模]H、C、N、O、W、Fe、V都是生活与化学工业中常见元素,设NA代表阿伏加德罗常数的值。请回答下列问题:

(1)碳负离子C的空间构型为 ;根据等电子原理,NO的电子式为 。

(2)N、Na、Fe、Cu四种微粒基态的核外电子排布式中未成对电子数最多的是 ;Cu在水中呈现蓝色是因为形成了水合铜离子,其化学式为 。

(3)钒可用于人工合成二价钒固氮酶(结构如图甲)。钒固氮酶中钒的配位原子有 (填元素符号)。

+

3+

2+

2+

+

甲 乙 丙

(4)烟酰胺(结构如图乙)可用于合成光合辅酶NADPH,烟酰胺分子中氮原子的杂化轨道类型有 ,1 mol该分子中含σ键的数目为 。

(5)图丁为碳化钨晶体的一部分结构,碳原子嵌入金属钨的晶格的间隙,并不破坏原有金属的晶格,形成填隙固溶体,也称为填隙化合物。在此 结构中,其中钨原子有 个,1个钨原子周围距离最

近的碳原子有 个,假设该部分晶体的体积为V cm,碳化钨的摩尔质量为M g·mol,密度为b g·cm,则阿伏加德罗常数的值NA可表示为 。

-3

3-1

丁

(6)12 g石墨烯(结构如图丙)中含有的正六边形的物质的量为 mol;请你预测硅是否容易形成类似石墨烯的结构,并说明理由 。 答案

1.B 在多电子原子中,同一能层的电子能量也不同,还可以把它们分成能级,随着能层数的增大,能级逐渐增多,能级分为s、p、d、f等,A项错误;多电子的原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层,用n表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为2n,B项正确;电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形,电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,核外电子运动的概率分布图(电子云)并不完全等同于原子轨道,C项错误;电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述,D项错误。

2.A 先确定Y元素原子的价电子层结构,再依据元素周期表中的相对位置确定X、Z元素的种类。因为Y元素原子的价电子排布式中出现了np能级,故其ns能级已经排满且只能为2个电子,则

2

n-1=2,n=3,即Y元素原子的价电子排布式为3s23p4,A项错误,B项正确。Y为S,X为F,第二周期所含

非金属元素种类最多,C项正确。Z为As,核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s4p,D项正确。 3.电子云(1分) 2(1分)

【解析】 处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用“电子云”形象化描述。根据碳的基态原子核外电子排布图

2

2

4

2

2

6

2

6

10

2

3

可知,自旋相反的电子有2对。

4.(方程式3分,其余每空2分)(1)1s2s2p Cl (2)V形 O (3)2∶1 (4)2Cu+8NH3·H2O+O2

2[Cu(NH3)4]+4OH+6H2O

2+

-

【解析】 根据题给信息,可以推断出X为N,Y为O,Z为Mg,R为Cu。(1)O原子核外有8个电子,基态原子的核外电子排布式为1s2s2p。Mg位于第三周期,第三周期中第一电离能最大的主族元素为Cl。(2)N中N有一对孤电子对,N的立体构型为V形。C的水合离子中,H2O分子中O原子提供孤电子

2

2

4

对。(3)阴离子个数为2+4×=4,阳离子个数为1+8×=2,故阴、阳离子个数之比为2∶1。(4)该反应生成了[Cu(NH3)4](OH)2配合物。

5.(1)1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s (1分) O(1分) (2)分) 2(1分) (4)1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s(2分) 2(1分)

3d4s2

2

6

2

6

8

2

8

2

2

2

6

2

6

7

2

7

2

(1分) (3)3d4s4p(1

1022

(5)[Ar]3d4s4p(1分) (6)1s2s2p3s3p或[Ne]3s3p (7) 2

2

6

2

10232262323

6

7

2

【解析】 (1)根据构造原理可写出Co基态原子核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s。O是非金属元素,而Mn是金属元素,前者易得电子而不易失电子,后者则反之,所以O的第一电离能大于Mn的。(2)根据构造原理可知氮原子价电子排布式为2s2p,根据洪特规则和泡利原理可写出其价电子的轨道表达式

。(3)在元素周期表中,锗位于硅正下方,锗的原子序数为

2

2

6

2

6

10

2

2

10

2

2

2

3

7

2

14+18=32,基态原子的核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s4p或[Ar]3d4s4p,由于4p能级有3个能量相同的轨道,根据洪特规则,4p上2个电子分别占据两个轨道且自旋方向相同,故未成对电子数为2。(4)镍元素原子核外有28个电子,电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s。3d能级上有2个未成对电子。(5)根据构造原理可写出基态As原子的核外电子排布式。(6)P为15号元素,核外电子排布式为1s2s2p3s3p。(7)Cu的价电子排布式为3d4s,由此可写出Cu的价层电子排布图。

6.A A项,电子能量与能层和能级都有关,ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量,故A错误;B项,根据洪特规则知,2p轨道上的两个电子应排在不同轨道上,故B正确;C项,应先排能量低的4s轨道,而不是排能量高的3d,违反了能量最低原理,故C正确;D项,根据泡利原理知,3p轨道最多排6个电子,故D正确。

7.B A项,根据泡利原理,1个原子轨道最多只能容纳2个电子且自旋状态相反,错误;B项,S的核外电子数为16,电子排布式为1s2s2p3s3p,得到2个电子变为S,故S的电子排布式为1s2s2p3s3p,正确;C项,As原子核外共有33个电子,简化的电子排布式为[Ar]3d4s4p,错误;D项,3d轨道全充满电子时最稳定,正确的写法应为1s2s2p3s3p3d4s,错误。

8.D A项,处于最低能量的原子叫基态原子,错误;B项,基态碳原子的电子排布式是ls2s2p,错误;C项,焰色反应是金属原子的电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时产生的光谱,错误;D项,同一原子处于激发态时的能量大于基态时的能量,正确。

9.B 原子序数依次增大的四种元素X、Y、Z、M分别处于第一至第四周期,其中X原子核是一个质子,则X为氢元素;Y原子核外电子有6种不同的运动状态,即核外有6个电子,则Y为碳元素;Y与Z可形

2

2

2

2

2

6

2

6

10

1

2

2

6

2

6

10

2

3

2

2

6

2

4

2-2-2

2

6

2

3

10

1

2

2

6

2

6

8

2

8

2