2019高考化學(xué)三輪沖刺 大題提分 大題精做12 以給定元素為背景物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題.docx
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大題精做十二 以給定元素為背景物質(zhì)結(jié)構(gòu)1.I.下列元素或化合物的性質(zhì)變化順序正確的是_A第一電離能:ClSPSi B共價(jià)鍵的極性:HFHCIHBrHIC晶格能:NaFNaClNaBrNaID熱穩(wěn)定性:MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3II.黃銅礦是主要的煉銅原料,CuFeS2是其中銅的主要存在形式?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)CuFeS2中存在的化學(xué)鍵類型是_。下列基態(tài)原子或離子的價(jià)層電子排布圖正確的_。(2)在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時(shí),有少量臭雞蛋氣味的氣體X產(chǎn)生。X分子的立體構(gòu)型是_,中心原子雜化類型為_,屬于_(填“極性”或“非極性”)分子。X的沸點(diǎn)比水低的主要原因是_。(3)CuFeS2與氧氣反應(yīng)生成SO2,SO2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_,共價(jià)鍵的類型有_。(4)四方晶系CuFeS2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。Cu的配位數(shù)為_,S2的配位數(shù)為_。已知:ab0.524 nm,c1.032 nm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,CuFeS2晶體的密度是_gcm3(列出計(jì)算式)?!窘馕觥縄.A當(dāng)原子軌道填充為半滿全滿時(shí),較穩(wěn)定,P為半滿結(jié)構(gòu),因此第一電離能最大,故不符合題意;B共價(jià)鍵的極性與原子得失電子能力有關(guān),得失電子能力差別越大,極性越強(qiáng),得電子能力,同主族元素從上到下依次減弱,故B符合題意;C晶格能與離子半徑有關(guān),離子半徑越大,晶格能越小,離子半徑,同主族元素從上到下依次增大,因此晶格能逐漸減小,故C符合題意;D熱穩(wěn)定性,同主族元素,越往下,越穩(wěn)定,因此D不符合題意;故答案選BC。II.(1)CuFeS2中存在非金屬與金屬之間的化學(xué)鍵,為離子鍵;電子排布應(yīng)先排滿低能軌道,再排滿高能軌道,因此,B不符合題意,而失去電子時(shí),應(yīng)先失去高能軌道電子,故CD符合題意。故答案為CD。(2)臭雞蛋氣味的氣體為硫化氫,分子中價(jià)層電子有4對(duì),孤對(duì)電子為6-212=2對(duì),故構(gòu)型是V形,中心原子雜化類型為sp3,有孤對(duì)電子,為非對(duì)稱結(jié)構(gòu),因此為極性分子。由于在水分子中,氧元素吸引電子能力極強(qiáng),故水分子中存在氫鍵,沸點(diǎn)升高。故答案為:V形;sp3;極性;水分子間存在氫鍵。(3)SO2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為6+02=3,以雙鍵結(jié)合,故共價(jià)鍵類型為鍵和鍵。故答案為:3;鍵和鍵。(4)Cu的配位數(shù)為612+414=4,S2占據(jù)8個(gè)體心,有兩個(gè)S,因此S2的配位數(shù)為4。根據(jù)=mV,質(zhì)量m=(464+456+832)/NA,體積V=0.5240.5241.03210-21cm3,所以,CuFeS2晶體的密度是464+456+832(0.52421.032)10-21NAg/cm3。故答案為:464+456+832(0.52421.032)10-21NA。【答案】I.BC II.(1)離子鍵CD(2)V形 sp3極性水分子間存在氫鍵(3)3 鍵和鍵(4)4 4464+456+832(0.52421.032)10-21NA1.(2018安徽六安一中模擬)鐵觸媒是重要的催化劑,CO易與鐵觸媒作用導(dǎo)致其失去催化活性:除去CO的化學(xué)反應(yīng)方程式為:Cu(NH3)OOCCH3+CO+NH3=Cu(NH3)3(CO)OOCCH3。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為_;(2)鐵的一種配合物Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體用于成鍵提供的電子數(shù)之和為18,則x=_;已知該配合物的熔點(diǎn)為20.5,沸點(diǎn)為103,易溶于CC14,據(jù)此可以判斷Fe(CO)x晶體屬于_(填晶體類型)。與CO互為等電子體的分子的分子式為_。(3)配合物Cu(NH3)OOCCH3中碳原子的雜化類型是_。用Cu(NH3)OOCCH3除去CO的反應(yīng)中,肯定有_形成。a.離子鍵 b.配位鍵 c.非極性鍵d.鍵(4)單質(zhì)鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如圖所示,面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的鐵原子個(gè)數(shù)之比為_。鐵晶體的體心立方堆積空間利用率為_(用含的式子表示)?!窘馕觥?1)核電荷數(shù)為26的基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為Ar3d64s2;(2)配合物Fe(CO)x的中心原子是鐵原子,其價(jià)電子數(shù)是8,每個(gè)配體提供的電子數(shù)是2,8+2x=18,x=5,分子晶體的熔沸點(diǎn)較低,根據(jù)題給信息知,該物質(zhì)的熔沸點(diǎn)較低,所以為分子晶體;CO含有2個(gè)原子,價(jià)電子總數(shù)為4+6=10,與CO互為等電子體的分子有N2;(3)該配合物中C原子有2種情況,其價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)分別是4和3,且不含孤電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,可以確定C原子雜化方式分別為sp3、sp2;用Cu(NH3)2OOCCH3除去CO的反應(yīng)中,肯定有Cu原子和CO之間的配位鍵形成,配位鍵屬于鍵,故答案為:bd;(4)利用均攤法計(jì)算晶胞中Fe原子個(gè)數(shù),面心立方晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)=818+612=4、體心立方晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)=1+818=2,所以二者Fe原子個(gè)數(shù)之比=42=21;空間利用率=晶胞中Fe原子總體積晶胞體積100%,設(shè)Fe原子的半徑為r cm,則晶胞的體對(duì)角線為4r cm,根據(jù)勾股定理可以求出晶胞的邊長(zhǎng)。則晶胞中Fe原子總體積為243(rcm)3,晶胞體積為(433rcm)3,則空間利用率243r3(433r)3100%=38100%?!敬鸢浮浚?)Ar3d64s2(2)5 分子晶體 N2(3)sp2、sp3bd(4)2138100% 2.(2018廣東茂名市模擬)鈉的化合物用途廣泛,回答下列問(wèn)題:(1)多硫化鈉(Na2Sx)用作聚合的終止劑。鈉原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為_,基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為_,其中Na2S4中存在的化學(xué)鍵有:_。A.離子鍵 B.極性共價(jià)鍵 C.鍵 D.非極性共價(jià)鍵(2)r(S2)r(Na+)的原因是_。(3)Na2SO3常用作工業(yè)的脫氧劑和漂白劑,其陰離子的中心原子的雜化形式是_,空間構(gòu)型是_。(4)下表列出了鈉的鹵化物的熔點(diǎn):化學(xué)式NaFNaClNaBrNaI熔點(diǎn)/995801775651NaF的熔點(diǎn)比NaI的熔點(diǎn)高的原因是_;NaCl晶格能是786kJ/mol,則NaF的晶格能可能是_。A704kJ/mol B747kJ/mol C928 kJ/mol(5)NaH具有NaCl型的立方晶體結(jié)構(gòu),已知NaH晶體的晶胞參數(shù)a=488pm,Na+半徑為102pm,則H的半徑為_pm;NaH的理論密度是_gcm3(保留三位有效數(shù)字)。H1、Na23(6)首例被發(fā)現(xiàn)的帶結(jié)晶水的超導(dǎo)材料晶體化學(xué)式為Na0.35CoOx1.3H2O,具有CoO2H2ONaH2OCoO2H2ONaH2O層狀結(jié)構(gòu),已知CoOx層的構(gòu)型部分如圖,其中粗線畫出的是其二維晶跑,則x=_。【解析】(1)鈉的價(jià)電子為3s1,鈉原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為;基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級(jí)3p的電子云輪廓圖為啞鈴(或紡錘),其中Na2S4中存在的化學(xué)鍵有:鈉離子與S間的離子鍵、S-S之間的非極性共價(jià)鍵,故選AD。(2)S2比Na+多一個(gè)電子層,所以r(S2)r(Na+)的原因是電子層數(shù)多;(3)Na2SO3常用作工業(yè)的脫氧劑和漂白劑,其陰離子SO的中心原子S與另外3個(gè)O原子形成3個(gè)鍵,有1個(gè)孤電子對(duì),故其雜化形式是SP3,空間構(gòu)型是三角錐形。(4)NaF的熔點(diǎn)比NaI的熔點(diǎn)高的原因是NaF和NaI同屬于離子晶體,r(F)r(I),離子半徑越小,晶格能越大,熔點(diǎn)越高;NaCl晶格能是786 kJ/mol,r(F)小,晶格能大,則NaF的晶格能可能是C:928 kJ/mol。(5)NaH具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu),NaH晶體的晶胞參數(shù)a=488pm(棱長(zhǎng)),Na半徑為102pm,H的半徑為(488-1022)pm/2=142pm,該晶胞中鈉離子個(gè)數(shù)=81/8+61/2=4,氫離子個(gè)數(shù)=121/4+1=4,NaH的理論密度是=4M/NAV=244/(NA48831030)=1.37gcm3;(6)Co為1個(gè),O為4/2=2個(gè),化學(xué)式為CoO2,x=2。【答案】(1)啞鈴(或紡錘) AD (2)電子層數(shù)多(3)sp3三角錐形(4)NaF和NaI同屬于離子晶體,r(F)r(I),離子半徑越小,熔點(diǎn)越高 C (5)142 1.37 (6)2 3.(2018南昌市二模)由N、P、Ti等元素組成的新型材料有著廣泛的用途,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)鈦元素基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)為_個(gè),能量最高的電子占據(jù)的能級(jí)符號(hào)為_。(2)磷的一種同素異形體白磷(P4)的立體構(gòu)型為_,推測(cè)其在CS2中的溶解度_(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。(3)兩種三角錐形氣態(tài)氫化物膦(PH3)和氨(NH3)的鍵角分別為93.6和107,試分析PH3的鍵角小于NH3的原因:_。(4)工業(yè)上制金屬鈦采用金屬還原四氯化鈦。先將TiO2(或天然的金紅石)和足量炭粉混合加熱至10001100K,進(jìn)行氯化處理,生成TiCl4。寫出生成TiCl4的化學(xué)反應(yīng)方程式:_。(5)有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖所示,該晶體的化學(xué)式為_,已知晶體的密度為pgcm3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則晶胞邊長(zhǎng)為_cm(用含p、NA的式子表示)?!窘馕觥浚?)鈦元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2,因此其中未成對(duì)電子數(shù)為2個(gè),能量最高的電子占據(jù)的能級(jí)符號(hào)為3d。(2)白磷(P4)分子中含有6個(gè)PP單鍵,其立體構(gòu)型為正四面體形;白磷和CS2均為非極性分子,水是極性分子,根據(jù)相似相容原理可推測(cè)白磷在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度。(3)由于電負(fù)性N強(qiáng)于P,中心原子的電負(fù)性越大,成鍵電子對(duì)離中心原子越近,成鍵電子對(duì)之間距離越小,成鍵電子對(duì)之間的排斥力增大,鍵角變大,因此PH3的鍵角小于NH3的。(4)反應(yīng)物是氯氣、TiO2和足量炭粉,生成物是TiCl4,根據(jù)原子守恒且碳過(guò)量可知還有CO生成,則生成TiCl4的化學(xué)反應(yīng)方程式為TiO2+2C+2C12TiCl4+2CO。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知含有的N原子個(gè)數(shù)是81/8+61/24,Ti原子全部在晶胞中,共計(jì)是4個(gè),則該晶體的化學(xué)式為TiN;設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)是a cm,則,解得a?!敬鸢浮浚?)2 3d (2)正四面體形大于(3)電負(fù)性N強(qiáng)于P,中心原子的電負(fù)性越大,成鍵電子對(duì)離中心原子越近,成鍵電子對(duì)之間距離越小,成鍵電子對(duì)之間的排斥力增大,鍵角變大(4)TiO2+2C+2C12TiCl4+2CO TiN4.(2018臨沂市三模)鈦及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。(1)基態(tài)鈦原子的價(jià)電子排布式為_,與鈦同周期的元素中,基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的有_種。(2)鈦比鋼輕、比鋁硬,是一種新興的結(jié)構(gòu)材料,鈦的硬度比鋁大的原因是_。(3)在濃的TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚,并通入HCl至飽和,可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl36H2O的綠色晶體,該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為15,則該配合離子的化學(xué)式為_。(4)半夾心結(jié)構(gòu)催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合,其結(jié)構(gòu)如下圖所示。組成M的元素中,電負(fù)性最大的是_(填名稱)。M中碳原子的雜化方式為_。M中不含_(填代號(hào))。a鍵 b鍵 c離子鍵 d配位鍵(5)金紅石(TiO2)是含鈦的主要礦物之一。其晶胞結(jié)構(gòu)(晶胞中相同位置的原子相同)如圖所示。A、B、C、D 4種微粒,其中氧原子是_(填代號(hào))。若A、B、C的原子坐標(biāo)分別為A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),則D的原子坐標(biāo)為D(0.19a,_,_);鈦氧鍵的鍵長(zhǎng)d=_(用代數(shù)式表示)。【解析】(1)鈦原子核外有22個(gè)電子,基態(tài)鈦原子的價(jià)電子排布式為3d24s2;基態(tài)鈦原子的未成對(duì)電子數(shù)為2;第四周期中未成對(duì)電子數(shù)為2的元素還有3種,分別是Ge、Se、Ni;(2)Ti原子的價(jià)電子數(shù)是4、鋁原子的價(jià)電子數(shù)是3,Ti原子的價(jià)電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強(qiáng),所以鈦的硬度比鋁大;(3)配位數(shù)為6,兩種配體的物質(zhì)的量之比為15,所以配體中有1個(gè)氯原子、5個(gè)水分子,所以該配合離子的化學(xué)式為TiCl(H2O)52+;(4) 組成M的元素有Ti、C、H、O、Cl,其中O的非金屬性最強(qiáng),非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大,所以電負(fù)性最大的是氧;M中有雙鍵碳和單鍵碳原子兩種,所以M中碳原子的雜化方式為sp2、sp3;單鍵為鍵、雙鍵中1個(gè)是鍵、1個(gè)是鍵,根據(jù)M的結(jié)構(gòu)圖,還有配位鍵,沒(méi)有離子鍵,故選c;(5)根據(jù)均攤原則,晶胞中共有原子818+412+3=6,晶胞中相同位置的原子相同,根據(jù)鈦氧原子比是12,可知氧原子是BD;根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),若A、B、C的原子坐標(biāo)分別為A(0,0,0)、B(0.69a,0.69a,c)、C(a,a,c),則D原子坐標(biāo)是(0.19a,0.81a,0.5c);根據(jù)圖示,d2=20.31a2,則d=0.312a?!敬鸢浮浚?)3d24s2 3 (2)Ti原子的價(jià)電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強(qiáng)(3)TiCl(H2O)52+(4)氧 sp2 sp3 c (5)BD 0.81a 0.5c 5.(2018河北衡水質(zhì)量檢測(cè))硼及其化合物用途非常廣泛,回答下列問(wèn)題。(1)下列B原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為_、_(填標(biāo)號(hào))(2)H3BO3是一元弱酸,可用作醫(yī)用消毒劑其水溶液呈酸性的原理為:則1mol硼酸分子中含有的共用電子對(duì)數(shù)為_個(gè)。(3)BF3可用于制造火箭的高能燃料,其分子的空間構(gòu)型是_,硼原子雜化方式是_;BF3能與乙醚發(fā)生反應(yīng):(C2H5)2O+BF3BF3O(C2H5)2,該反應(yīng)能發(fā)生,其原因是_。(4)硼的一種化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為O=BCH=C=CH2,該分子中含_個(gè)鍵。(5)下圖中圖(a)為類似石墨的六方BN,圖(b)為立方BN。六方BN具有良好的潤(rùn)滑性,是因?yàn)開;六方BN不能像石墨一樣具有導(dǎo)電性,其原因是_。已知立方BN的晶胞參數(shù)為0.3615nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則立方BN的密度為_gcm3(列出計(jì)算式)?!窘馕觥?1)能級(jí)能量由低到高的順序?yàn)椋?s、2s、2p;每個(gè)軌道最多只能容納兩個(gè)電子,且自旋相反,簡(jiǎn)并軌道(能級(jí)相同的軌道)中電子優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)1個(gè)軌道,且自旋方向相同,能量最低,由此分析,A能量最低,D能量最高,故答案為:A、D;(2)硼酸中有B原子與3個(gè)羥基通過(guò)三對(duì)共用電子對(duì)結(jié)合,另外每個(gè)羥基中有1對(duì)共用電子對(duì),所以1mol硼酸中共用電子對(duì)數(shù)為6NA個(gè),故答案為:6NA;(3)BF3中B原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+1/2(3-31)=3,B原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)為3且不含孤電子對(duì),所以為平面三角形結(jié)構(gòu);B的雜化類型為sp2;BF3能與乙醚發(fā)生反應(yīng):(C2H5)2O+BF3BF3O(C2H5)2,該反應(yīng)能發(fā)生,其原因是:BF3中B原子有空軌道,O(C2H5)2中氧原子上有孤對(duì)電子,能形成配位鍵,故答案為:平面三角形,sp2,BF3中B原子有空軌道,O(C2H5)2中氧原子上有孤對(duì)電子,能形成配位鍵;(4)單鍵是鍵,雙鍵中含有1個(gè)鍵,從上述結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中可以看出還有3個(gè)C-H鍵,所以一共有7個(gè)鍵,答案為:7;(5)由圖示結(jié)構(gòu)可以看出六方BN具有良好的潤(rùn)滑性,是因?yàn)椋毫紹N晶體中層與層之間的作用力是較弱的范德華力,故層與層之間相對(duì)易滑動(dòng);六方BN不能像石墨一樣具有導(dǎo)電性,其原因是六方BN的結(jié)構(gòu)中沒(méi)有像石墨中有自由移動(dòng)的電子;已知立方BN的晶胞參數(shù)為0.3615nm,則晶胞體積為:(0.361510-7)3cm3,晶胞中B原子數(shù)目為:81/8+61/2=4原子,N原子數(shù)目為:4,則立方BN的密度為:411+414NA(0.361510-7)3,故答案為:411+414NA(0.361510-7)3。【答案】(1)A D (2)3.6121024(或6NA) (3)平面三角形 sp2 BF3中B原子有空軌道,O(C2H5)2中氧原子上有孤對(duì)電子,能形成配位鍵(4)7 (5)六方BN晶體中層與層之間的作用力是較弱的范德華力,故層與層之間相對(duì)易滑動(dòng)六方BN的結(jié)構(gòu)中沒(méi)有像石墨中有自由移動(dòng)的電子411+414NA(0.361510-7)3或1000.36153NA1021- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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