高考化学分类题库 考点23 物质结构与性质选修3Word格式文档下载.docx

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由于没有给出气体所处的外界条件,不能求算CO2的体积,D错误。

【误区提醒】涉及气体体积的计算,一定要看外界条件,若没有给出外界条件则无法根据物质的量或质量求算气体的体积。

四川高考·

5）设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是（）

A．2.0gO与D2O的混合物中所含中子数为NA

B．常温常压下4.4g乙醛所含σ键数目为0.7NA

C．标准状况下,5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA

D．50mL12mol·

L－1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NA

（1）氧化还原反应中转移电子的物质的量是指失去电子或者得到电子的物质的量;

（2）根据两原子间化学键的数目可以判断化学键的类型。

A选项中,O与D2O的相对分子质量均为20,中子数均为10,因此2.0g该混合物中所含中子数为NA;

B选项中,1个乙醛分子中存在的4个C—H键、1个C—C键是σ键,而CO键中的1个键是σ键,另一个键是π键,所以4.4g乙醛即0.1mol的乙醛中应含有0.6mol的σ键,即σ键个数为0.6NA;

C选项中,CO2与Na2O2发生如下反应:

2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2↑,标准状况下5.6L即0.25molCO2应转移0.25mol电子,即转移电子数为0.25NA;

D选项中,随着反应

进行,盐酸的浓度下降,当达到一定的程度便不再反应,故转移的电子数无法达

到0.3NA。

8）X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。

X和R属同族元素;

Z和U位于第ⅦA族;

X和Z可形成化合物XZ4;

Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等;

T的一种单质在空气中能够自燃。

请回答下列问题:

（1）R基态原子的电子排布式是　。

（2）利用价层电子对互斥理论判断TU3的立体构型是　。

（3）X所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是　　（填化学式）;

Z和U的氢化物中沸点较高的是　　　　（填化学式）;

Q、R、U的单质形成的晶体,熔点由高到低的排列顺序是　（填化学式）。

（4）CuSO4溶液能用作T4中毒的解毒剂,反应可生成T的最高价含氧酸和铜,该反应的化学方程式是　。

（1）短周期元素是指前三周期元素;

（2）可以通过求算价电子数目进而判断物质的立体构型。

【解析】T的一种单质在空气中能自燃,为磷元素;

Z和U为短周期元素且为卤族元素,原子序数又依次增大,因此分别为F和Cl;

Q元素的原子序数大于9,且基态原子的s轨道电子和p轨道电子总数相等,其电子排布式为1s22s22p63s2,即为镁元素;

X与Z形成的化合物中Z为－1价,则X为＋4价,X为碳元素,X和R属同族元素,则R为硅元素。

（1）可写出电子排布式为1s22s22p63s23p2。

（2）已知TU3为PCl3,算出其杂化轨道数目为4,VSEPR模型为四面体结构,又因磷原子有一对孤电子对,所以其立体构型为三角锥形。

（3）X元素所在的第2周期由左到右元素非金属性增强,可得到酸性最强的是HNO3;

HF中由于含有氢键,其沸点高于HCl;

各晶体熔点比较的一般规律为原子晶体>

金属晶体>

分子晶体,可得出Si>

Mg>

Cl2。

（4）根据题干中所给信息,硫酸铜与白磷反应生成磷酸和铜:

P4＋10CuSO4＋16H2O10Cu＋4H3PO4＋10H2SO4。

答案:

（1）1s22s22p63s23p2

（2）三角锥形

（3）①HNO3　②HF　③Si、Mg、Cl2

（4）P4＋10CuSO4＋16H2O10Cu＋4H3PO4＋10H2SO4

【误区提醒】本题在进行元素推断时容易将Q推断成氧元素,原题中说“Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等”,但是前提条件是六种元素原子序数递增,而Z元素为F,所以该元素的原子序数应该大于9,这种元素为镁元素。

25）C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。

（1）Si位于元素周期表第　　　　周期第　　　　族。

（2）N的基态原子核外电子排布式为　;

Cu的基态原子最外层有　　　　个电子。

（3）用“>

”或“<

”填空:

原子半径

电负性

熔点

沸点

Al　　Si

N　　O

金刚石　　晶体硅

CH4　　SiH4

（4）常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1）,测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。

0～t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反应式是 

溶液中的H＋向　　　　极移动,t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是　。

【解题指南】解答本题时应注意以下3点:

（1）电子层数=周期序数,主族元素的最高正价=最外层电子数=主族序数;

（2）原电池的正极发生还原反应,阳离子移向正极,电子由负极通过导线流向正极;

（3）原子晶体的共价键键长与晶体熔沸点有关,键长短,熔沸点高。

【解析】

（1）Si是14号元素,有3层电子,位于元素周期表的第3周期ⅣA族。

（2）N的核电荷数为7,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3,Cu的4s轨道有1个电子。

（3）同周期由左向右元素原子半径逐渐减小,即原子半径Al>

Si;

同周期元素的电负性由左向右逐渐增大,则电负性:

N<

O;

C—C键的键长比Si—Si键短,则C—C键比Si—Si键牢固,金刚石的熔点大于硅;

组成与结构相似的物质,相对分子质量大的分子间作用力大,沸点高,即CH4<

SiH4。

（4）原电池的正极是硝酸发生还原反应:

2H＋＋N＋e－NO2↑＋H2O,原电池中的阳离子移向正极。

t1时电子流动方向发生改变,则原电池的正、负极发生改变,原因是铝表面生成了氧化膜而不再参加反应,此时铜作负极。

（1）3　ⅣA

（2）1s22s22p3　1

（3）>

　<

　>

（4）2H＋＋N＋e－NO2↑＋H2O　正　铝在浓硝酸中发生钝化,表面生成了氧化膜阻止了Al的进一步反应

福建高考·

31）《物质结构与性质》科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。

（1）CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为 

　。

（2）下列关于CH4和CO2的说法正确的是　　　　（填序号）。

a.固态CO2属于分子晶体

b.CH4分子中含有极性共价键,是极性分子

c.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2

d.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp

（3）在Ni基催化剂作用下,CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。

①基态Ni原子的电子排布式为　,

该元素位于元素周期表中的第　　　　族。

②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni（CO）4,1molNi（CO）4中含有

　　　　molσ键。

（4）一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构（如下图所示）的水合物晶体,其相关参数见下表。

CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。

　　参数

分子　　

分子直径/nm

分子与H2O的

结合能E/kJ·

mol－1

CH4

0.436

16.40

CO2

0.512

29.91

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是　。

②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。

已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是 

。

（1）原子、分子和晶体结构与性质的关系的理解与应用;

（2）配位键、分子间作用力的理解与应用。

（1）元素的非金属性越强,其电负性就越大。

在CH4和CO2所含的H、C、O三种元素中,元素的非金属性由强到弱的顺序是O>

C>

H,所以元素的电负性从小到大的顺序为H<

C<

O。

（2）a项,固态CO2是由CO2分子通过分子间作用力结合形成的分子晶体,正确。

b项,在CH4分子中含有C—H极性共价键,由于该分子中各个共价键空间排列对称,是正四面体形的分子,所以该分子是非极性分子,错误。

c项,CH4和CO2都是由分子构成的分子晶体,分子之间通过分子间作用力结合,分子间作用力越强,物质的熔、沸点就越高,与分子内的化学键的强弱无关,错误。

d项,CH4分子中碳原子形成的都是σ键,碳原子的杂化类型是sp3杂化,而CO2分子中碳原子与两个氧原子分别形成了两个共价键,一个σ键,一个π键,碳原子的杂化类型是sp杂化,正确。

故答案选a、d。

（3）①28号元素Ni的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2,该元素位于元素周期表的第4周期第Ⅷ族。

②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni（CO）4,在每个配位体中含有一个σ键,在每个配位体与中心原子之间形成一个σ键,所以1molNi（CO）4中含有8molσ键。

（4）①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是分子间作用力和氢键,分子间作用力也叫范德华力。

②根据表格数据可知,笼状空腔的直径是0.586nm,而CO2分子的直径是0.512nm,笼状空腔直径大于CO2分子的直径,而且CO2与水分子之间的结合能大于CH4,因此可以实现用CO2置换CH4的设想。

（1）H、C、O　

（2）a、d

（3）①1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2　Ⅷ　②8

（4）①氢键、范德华力

②CO2的分子直径小于笼状空腔直径,且与H2O的结合能大于CH4

【误区提醒】

①容易根据Ni的电子排布式[Ar]3d84s2判断其位于ⅡA或ⅡB族,Ni最后填充的电子在3d轨道上;

②认为Ni（CO）4中σ键只有C和O之间,容易忽视Ni和CO之间的配位键。

全国卷Ⅰ·

37）[化学——选修3:

物质结构与性质]

碳及其化合物广泛存在于自然界中。

回答下列问题:

（1）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　　　　形象化描述。

在基态14C原子中,核外存在　　　　对自旋相反的电子。

（2）碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是　。

（3）CS2分子中,共价键的类型有　　　　,C原子的杂化轨道类型是　　　　,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子　　　　。

（4）CO能与金属Fe形成Fe（CO）5,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于　　　　晶体。

（5）碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:

①在石墨烯晶体中,每个C原子连接　　个六元环,每个六元环占有　　　个C原子。

②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也