2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題跟蹤訓(xùn)練14 第一部分 專題六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì).doc
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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題跟蹤訓(xùn)練14 第一部分 專題六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 一、選擇題 1．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，W、X原子的最外層電子數(shù)之比為4∶3，Z原子比X原子的核外電子數(shù)多4。下列說法正確的是( ) A．W、Y、Z的電負性大小順序一定是Z>Y>W B．W、X、Y、Z的原子半徑大小順序可能是W>X>Y>Z C．Y、Z形成的分子的空間構(gòu)型可能是正四面體 D．WY2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比是2∶1 [解析] 由題意可知，W為碳元素，X為鋁元素，Z為氯元素，Y為硅、磷、硫中的一種元素。若Y為硅元素時，硅的電負性比碳小，故A錯誤；碳元素的原子半徑最小，故B項錯誤；若Y為硅元素，則SiCl4是正四面體構(gòu)型，故C項正確；若Y為硫元素，CS2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1∶1，故D項錯誤。 [答案] C 2．元素周期表中钅必元素的數(shù)據(jù)如圖所示，下列說法正確的是( ) [解析] A項，核素具有質(zhì)量數(shù)，元素指一類原子的統(tǒng)稱，不能說元素具有質(zhì)量數(shù)；B項，數(shù)據(jù)209.0表示Bi元素的相對原子質(zhì)量，即各種同位素的平均相對原子質(zhì)量；C項，Bi原子6p亞層有3個軌道，據(jù)洪特規(guī)則可知6p3表示三個未成對電子；D項，Bi原子最外層的5個電子排布在6s和6p亞層，兩個亞層上電子的能量不同。 [答案] B 3．我國科學(xué)家研制出一種催化劑，能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化，其反應(yīng)如下： HCHO＋O2CO2＋H2O。下列有關(guān)說法正確的是( ) A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．CO2分子中的化學(xué)鍵為非極性鍵 C．HCHO分子中既含σ鍵又含π鍵 D．每生成1.8 g H2O消耗2.24 L O2 [解析] 化合物的催化氧化反應(yīng)一般為放熱反應(yīng)，A項錯誤；CO2分子中的化學(xué)鍵為極性鍵，B項錯誤；CHOH分子中含有3個σ鍵和1個π鍵，C項正確；每生成1.8 g H2O消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L O2，D項沒有注明標(biāo)準(zhǔn)狀況，故錯誤。 [答案] C 4．下列分子中，屬于非極性分子的是( ) A．SO2 B．BeCl2 C．BBr3 D．COCl2 [解析] 根據(jù)價層電子對互斥理論可得四種分子的結(jié)構(gòu)如下： 。 [答案] BC 5．PH3是一種無色劇毒氣體，其分子結(jié)構(gòu)和NH3相似，但P—H鍵鍵能比N—H鍵鍵能低。下列判斷錯誤的是( ) A．PH3分子呈三角錐形 B．PH3分子是極性分子 C．PH3沸點低于NH3沸點，因為P—H鍵鍵能低 D．PH3分子穩(wěn)定性低于NH3分子，因為N—H鍵鍵能高 [解析] A項，NH3分子呈三角錐形，PH3分子結(jié)構(gòu)和NH3相似，故PH3分子也呈三角錐形；B項，PH3分子中P原子位于錐頂，3個H原子位于錐底，整個分子中電荷分布不均勻，故PH3分子是極性分子；C項，PH3沸點低于NH3沸點是因為NH3分子間存在氫鍵，二者沸點的高低與鍵能無關(guān)；D項，由于N—H鍵鍵能高，故NH3比PH3分子穩(wěn)定。 [答案] C 6．下列推論正確的是( ) A．SiH4的沸點高于CH4，可推測PH3的沸點高于NH3 B．NH為正四面體結(jié)構(gòu)，可推測PH也為正四面體結(jié)構(gòu) C．CO2晶體是分子晶體，可推測SiO2晶體也是分子晶體 D．C2H6是碳鏈為直線型的非極性分子，可推測C3H8也是碳鏈為直線型的非極性分子 [解析] A項，NH3分子間存在氫鍵，故沸點NH3>PH3；C項，SiO2為原子晶體；D項，C3H8的碳鏈為鋸齒型，為非極性分子。 [答案] B 7．下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢，正確的是( ) [解析] 同主族元素自上而下電負性逐漸降低，A正確；F是非金屬性最強的元素，沒有正價，B錯誤；HF分子間存在氫鍵，沸點高于同主族其他元素的氫化物的沸點，C錯誤；鹵素單質(zhì)自上而下單質(zhì)的熔點逐漸升高，D錯誤。 [答案] A 8．氮氧化鋁(AlON)屬原子晶體，是一種超強透明材料，下列描述錯誤的是( ) A．AlON和石英的化學(xué)鍵類型相同 B．AlON和石英晶體類型相同 C．AlON和Al2O3的化學(xué)鍵類型不同 D．AlON和Al2O3晶體類型相同 [解析] 氮氧化鋁(AlON)與石英(SiO2)均為原子晶體，所含化學(xué)鍵均為共價鍵；Al2O3為離子晶體，所含化學(xué)鍵為離子鍵。 [答案] D 9．(xx四川成都一模)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>H2S B．碳元素的電負性小于氧元素，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] 元素非金屬性Cl>S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，A錯誤；每個CO2分子中有2個σ鍵，B錯誤；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－，C錯誤；對于金屬元素而言，金屬性越強，第一電離能越小，但由于Mg的最外層電子排布為3s2，屬于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故第一電離能由大到小的順序為Mg>Al>Na，D正確。 [答案] D 10．(xx江蘇卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，Y是地殼中含量最高的元素，Z2＋與Y2－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，W與X同主族。下列說法正確的是( ) A．原子半徑的大小順序：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B．Y分別與Z、W形成的化合物中化學(xué)鍵類型相同 C．X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性比W的弱 D．Y的氣態(tài)簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強 [解析] 根據(jù)題干信息可推出：X、Y、Z、W四種元素依次是C、O、Mg、Si。原子半徑大小順序為：r(Mg)>r(Si)>r(C)>r(O)，A項錯誤；MgO是由離子鍵構(gòu)成的化合物，SiO2是由共價鍵構(gòu)成化合物，B項錯誤；非金屬性：O>C>Si，所以C項錯誤、D項正確。 [答案] D 二、非選擇題 11．X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素，其相關(guān)信息如下表： 元素 相關(guān)信息 X X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物化學(xué)式為H2XO3 Y Y是地殼中含量最高的元素 Z Z的基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1 W W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為28，中子數(shù)為14 (2)Z的第一電離能比W的________(填“大”或“小”)；XY2由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)所需克服的微粒間作用力是________；氫元素、X、Y的原子可共同形成多種分子，寫出其中一種能形成同種分子間氫鍵的物質(zhì)名稱________。 (3)振蕩下，向Z單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)后的無色溶液中滴加NaOH溶液直至過量，能觀察到的現(xiàn)象是____________________；W的單質(zhì)與氫氟酸反應(yīng)生成兩種無色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________________________。 (4)在25℃、101 kpa下，已知13.5 g的Z固體單質(zhì)在Y2氣體中完全燃燒后恢復(fù)至原狀態(tài)，放熱419 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_________________________________________________________。 [解析] 根據(jù)表中所給信息，結(jié)合元素化合物的性質(zhì)等基本知識，可推知：X是碳元素，Y是氧元素，Z是鋁元素，W是硅元素。(1)Si是14號元素位于元素周期表中第三周期第ⅣA族，C、Si為同主族元素，根據(jù)同主族元素從上到下原子半徑依次增大的規(guī)律，得出Si的原子半徑比C的原子半徑大。(2)據(jù)同周期第一電離能的遞變規(guī)律可知，Al的第一電離能比Si小。CO2屬分子晶體，由固體變?yōu)闅鈶B(tài)時需克服分子間作用力。H、C、O能形成多種同種分子間形成氫鍵的物質(zhì)，如乙醇、乙酸、乙二醇等。(3)向AlCl3溶液中滴加NaOH，先生成Al(OH)3白色沉淀，當(dāng)NaOH過量后NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O，沉淀溶解。硅溶于HF溶液發(fā)生如下反應(yīng)：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 [答案] (1)三?、鬉 大 (2)小 分子間作用力 乙酸(其他合理答案均可) (3)先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，最后變成無色溶液 Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ (4)4Al(s)＋3O2(s)===2Al2O3(s)ΔH＝－3352 kJmol－1(其他合理答案也可) 12．(xx四川卷)X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等；R2＋離子的3d軌道中有9個電子。 請回答下列問題： (1)Y基態(tài)原子的電子排布式是____________；Z所在周期中第一電離能最大的主族元素是________。 (2)XY離子的立體構(gòu)型是________；R2＋的水合離子中，提供孤電子對的原子是________。 (3)Z與某元素形成的化合物的晶胞如下圖所示，晶胞中陰離子與陽離子的個數(shù)比是________。 (4)將R單質(zhì)的粉末加入XH3的濃溶液中，通入Y2，充分反應(yīng)后溶液呈深藍色，該反應(yīng)的離子方程式是________________。 [解析] 由題干信息可推出X、Y、Z、R分別為N、O、Mg、Cu。(1)氧元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p4；Mg所在第三周期中第一電離能最大的主族元素是Cl。(2)NO離子呈V形結(jié)構(gòu)；Cu2＋的水合離子中提供孤電子對的原子是O。(3)由晶胞示意圖可知，陽離子位于8個頂點和體心，N(陽離子)＝1＋8＝2；陰離子在上、下兩個面共有4個，內(nèi)部有2個，N(陰離子)＝4＋2＝4，陰離子和陽離子的個數(shù)比為2∶1。(4)由已知信息可知生成物中有[Cu(NH3)4]2＋，則離子方程式為2Cu＋8NH3H2O＋O2===2[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O。 [答案] (1)1s22s22p4 Cl (2)V形 O (3)2∶1 (4)2Cu＋8NH3H2O＋O2===2[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O 13．(xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價電子層中的未成對電子有3個，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子?；卮鹣铝袉栴}： (1)b、c、d中第一電離能最大的是________(填元素符號)，e的價層電子軌道示意圖為____________________________。 (2)a和其他元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為________；分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是________(填化學(xué)式，寫出兩種)。 (3)這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的酸是________；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是________(填化學(xué)式)。 (4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖1，則e離子的電荷為______________。 (5)這5種元素形成的一種1∶1型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)；陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。 該化合物中，陰離子為________，陽離子中存在的化學(xué)鍵類型有____________；該化合物加熱時首先失去的組分是________，判斷理由是__________________________________。 [解析] 依題給信息可直接判斷a為氫(H)，c為氧(O)，d為硫(S)，e為銅(Cu)；又知b的價電子層中未成對電子數(shù)有3個，且其原子序數(shù)介于a、c之間，可確定b為氮(N)。(1)N、O、S三種元素中第一電離能最大的是N；Cu的價層電子軌道示意圖為 ○。(2)NH3分子呈三角錐形，分子中N原子采取sp3雜化；分子中含有極性鍵和非極性鍵的化合物有H2O2和N2H4。(3)這些元素形成的含氧酸有HNO3、HNO2、H2SO4、H2SO3等，其中中心原子價層電子對數(shù)為3的是HNO2和HNO3，酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是H2SO3。(4)圖1所示晶胞中e離子數(shù)＝4，c離子數(shù)＝1＋8＝2，則N(Cu)∶N(O)＝4∶2＝2∶1，該離子化合物的化學(xué)式為Cu2O，故銅離子的電荷為＋1。(5)5種元素形成的離子化合物中陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)，則為SO；由題圖2可知陽離子是[Cu(NH3)4(H2O)2]2＋，化學(xué)鍵類型有共價鍵和配位鍵，該離子中，H2O分子離Cu2＋較遠，Cu2＋與H2O分子間的配位鍵比Cu2＋與NH3分子間的配位鍵弱，故該化合物加熱時，首先失去的組分是H2O。 [答案] (1)N ○ (2)sp3 H2O2、N2H4 (3)HNO2、HNO3 H2SO3 (4)＋1 (5)SO 共價鍵和配位鍵 H2O H2O與Cu2＋的配位鍵比NH3與Cu2＋的弱 14．(1)H2Se的酸性比H2S________(填“強”或“弱”)。氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為________，SO離子的立體構(gòu)型為________； (2)甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子內(nèi)C原子的雜化方式為________，甲醇分子內(nèi)的O—C—H鍵角________(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的O—C—H鍵角。 (3)在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化為CO2，HCHO被氧化為CO2和H2O。 ①根據(jù)等電子體原理，CO分子的結(jié)構(gòu)式為________。 ②H2O分子中O原子軌道的雜化類型為________。 ③1 mol CO2中含有的σ鍵數(shù)目為________。 (4)H＋可與H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用________雜化。H3O＋中H—O—H鍵角比H2O中H—O—H鍵角大，原因為 _____________________________________________________。 (5)SO的立體構(gòu)型是________，其中S原子的雜化軌道類型是________。 [解析] (1)原子半徑越大，其氫化物越容易電離出氫離子，所以H2Se的酸性比H2S強；SeO3的價層電子對數(shù)是3，Se原子上無孤電子對，故分子的立體構(gòu)型是平面三角形；SO的價層電子對數(shù)是4，S原子上孤電子對數(shù)是1，所以離子的空間構(gòu)型是三角錐形。(2)甲醇分子內(nèi)C的成鍵電子對數(shù)為4，無孤電子對，雜化類型為sp3，故甲醇分子內(nèi)O—C—H鍵角比甲醛分子內(nèi)O—C—H鍵角小。(3)①CO與N2互為等電子體，根據(jù)氮分子的結(jié)構(gòu)式可以寫出CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)。②H2O中O原子存在兩對孤電子對，成鍵電子對數(shù)為2，價電子對為4，所以O(shè)原子采用sp3雜化。③二氧化碳分子內(nèi)含有兩個碳氧雙鍵，雙鍵中有一個為σ鍵，一個為π鍵，則1 mol CO2中含有2 mol σ鍵。(4)依據(jù)價層電子對互斥模型知H3O＋中O上的孤電子對數(shù)＝(5－31)＝1，由于氧原子的價層電子對數(shù)為3＋1＝4，所以H3O＋為三角錐形結(jié)構(gòu)，因此H3O＋中O原子采用的是sp3雜化；同理可以計算出H2O中O原子上的孤電子對數(shù)＝(6－21) ＝2，因為孤電子對數(shù)越多排斥力越大，所以水中H—O—H鍵角較小。(5)硫酸根中心原子的價層電子對為4，無孤電子對，所以為正四面體結(jié)構(gòu)，中心原子為sp3雜化。 [答案] (1)強 平面三角形 三角錐形 (2)sp3 小于 (3)①C≡O(shè)?、趕p3?、?6.021023個(或2NA) (4)sp3 H2O中O原子有2對孤電子對，排斥力較大，H3O＋只有1對孤電子對，排斥力較小 (5)正四面體 sp3 15．根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位：kJmol－1)，回答下列各題： 元素代號 I1 I2 I3 I4 Q 2080 4000 6100 9499 R 500 4600 6900 9500 S 740 1500 7700 10500 T 580 1800 2700 11600 U 420 3100 4400 5900 (1)在周期表中，最可能處于同一族的是________。 A．Q的R B．S和T C．T和U D．R和T E．R和U (2)下列離子的氧化性最弱的是________。 A．S2＋ B．R2＋ C．T3＋ D．U＋ (3)下列元素中，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是________。 A．硼 B．鈹 C．氦 D．氫 (4)每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況，這一事實從一個側(cè)面說明：________________________。如果U元素是短周期元素，你估計它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將發(fā)生在失去第________個電子時。 (5)如果R、S、T是同周期的三種主族元素，則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是________，其中________元素的第一電離能異常高的原因是__________________________________________。 [解析] (1)根據(jù)電離能的變化趨勢知，Q為稀有氣體元素，R為第ⅠA族元素，S為第ⅡA族元素，T為第ⅢA族元素，U為第ⅠA族元素，所以R和U處于同一主族。(2)由于U＋為第ⅠA族元素且比R電離能小，所以U＋的氧化性最弱。(3)由于Q是稀有氣體元素，所以氦的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)與此最像。(4)電離能的突躍變化，說明核外電子是分層排布的。若U是短周期元素，則U是Na，其核外電子排布式為1s22s22p63s1，由于2s22p6所處能層相同，所以它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)發(fā)生在失去第10個電子時。(5)同一周期，第一電離能呈增大趨勢，但ⅡA、ⅤA族比相鄰元素高，是因為其最外層電子呈全充滿或半充滿結(jié)構(gòu)。 [答案] (1)E (2)D (3)C (4)電子分層排布，各能層能量不同 10 (5)R下載提示(請認真閱讀)
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