1、1.(2010福建理综T3013分)化学物质结构与性质 (1)中国古代四大发明之一黑火药,它的爆炸反应为:S+2KNO3+3C3CO2+A+N2(已配平)除S外,上列元素的电负性从大到小依次为_。在生成物中,A的晶体类型为_,含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为_。已知CN与N2结构相似,推算HCN分子中键与键数目之比为_。(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数T比Q多2。T的基态原子外围电子(价电子)排布为_,Q2+的未成对电子数是_。(3)在CrCl3的水溶液中,一定条件下存在组成为CrCln(H2O)6nx+(n和x均为正整数)的配离子
2、,将其通过氢离子交换树脂(RH),可发生离子交换反应:CrCln(H2O)6nx+x RHRxCrCln(H2O)6nx+xH+交换出来的H+经中和滴定,即可求出x和n,确定配离子的组成。 将含0.0015molCrCln(H2O)6nx+的溶液,与RH完全交换后,中和生成的H+需浓度为0.1200molL1 NaOH溶液25.00mL,该配离子的化学式为_。【命题立意】本题是考查物质结构与性质的综合题,其中涉及到了基态原子核外电子排布、原子轨道的杂化类型、电负性、晶体类型以及与配离子有关的化学计算等内容的考查。该部分内容较为抽象,高考仍然以考查基础为主。【思路点拨】本题侧重于对基础的考查,只
3、要做到对涉及到的基态原子核外电子排布、原子轨道的杂化类型、电负性、晶体类型的概念或规律的熟练掌握,即可的出正确结论;而最后一问的化学计算则需把握好相关信息,再利用中和反应的简单计算即可得出结论。【规范解答】(1)钾为活泼金属,电负性比较小;C、N、O在同周期,非金属性逐渐增强,电负性也逐渐增大;K2S是离子化合物,属于离子晶体,产物中含极性共价键的分子为CO2,其空间构型为直线型,中心原子轨道杂化类型为sp;HCN中CN与N2结构相同,含有三个键,一个键和两个键;另外和之间形成一个键,所以HCN分子中键与键数目之比为22,即为11。(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既处于同一周期又
4、位于同一族,应该都属于元素,原子序数T比Q多2,可以确定T为,Q为,所以T的基态原子外围电子(价电子)排布为3d84s2,Q2+即Fe2+的未成对电子数是4。KS*5U.C#O%(3)中和生成的H+需浓度为0.1200molL1NaOH溶液25.00mL,则可以得出H+的物质的量为0.1225.001030.0030mol,所以x0.0030/0.00150.00302;Cr的化合价为+3价,x2可以得知n1,即该配离子的化学式为CrCl(H2O)52+。KS*5U.C#O%【答案】(1)ONCK 离子晶体;sp 11 KS*5U.C#O%(2)3d84s2;4(3)CrCl(H2O)52+来
5、源:学&科&网Z&X&X&K2.(2010安徽高考T2514分)X、Y 、Z 、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表;元素相关信息来源:学科网XX的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等Y常温常压下,Y单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积来源:学。科。网Z。X。X。KZZ和Y同周期,Z的电负性大于YWW的一种核素的质量数为63,中子数为34(1)Y位于元素周期表第_周期第_族,Y和Z的最高价氧合物对应的水化物的酸性较强的是_(填化学式)(2)XY2是一种常用的溶剂,XY2的分子中存在_个键。在HY,HZ两种共价键中,键的极性较强的是_,键长较长的是_。(3)
6、W的基态原子核外电子排布式是_。W2Y在空气中煅烧生成的W2O化学方程式是_。(4)处理含XO、YO2验到气污染的一种方法,是将其在催化剂作用下转化为单质Y。已知:XO(g)+1/2O2(g)XO2(g) H283.0kJmol1Y(s)+O2(g)YO2(g) H296.0kJmol1此反应的热化学方程式是_。【命题立意】考查根据原子结构和物质的性质进行元素的推断,同时考查分子的结构、核外电子排布式的书写及盖斯定律的应用。【规范解答】(1)通过图表中的信息,不难推断出,X为碳,Y为硫,Z为氯,W为铜。(2)分子的极性取决于形成分子的两元素的电负性的差异,电负性相差越大,则分子极性越大。硫的原
7、子半径比氯的大,所以HS的键长比HCl键长长。(4)将题中的两个热化学方程式进行恰当的变形,将式反写,然后再与式2相加,故H3H2+2H1270kJ/mol【答案】(1)3 VIA HClO4 (2)2 HCl HS (3)Ar3d104s1 2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2 (4)2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) H270kJ/mol【类题拓展】1判断一个反应是放热反应还是吸热反应,主要从两个角度进行,宏观上,根据反应物的总能量与生成物的总能量大小判断;微观上,根据形成新键释放的总能量与断键所吸收的总能量大小进行。 2盖斯定律的内容:化学反应不管是一步完成还是分步完成
8、,其反应热总是相同的。也就是说,化学反应热只与反应的始态和终态有关,而与具体反应的途径无关。因此,它可以计算某些难以直接测量的反应焓变。3.盖期定律运用技巧:(1)运用盖斯定律的技巧:参照目标热化学方程式设计合理的反应途径,对原热化学方程式进行恰当“变形”(反写、乘除某一个数),然后方程式之间进行“加减”,从而得出求算新热化学方程式反应热H的关系式。(2)具体方法:热化学方程式乘以某一个数时,反应热也必须乘上该数;热化学方程式“加减”时,同种物质之间可相“加减”,反应热也随之“加减”;(3)将一个热化学方程式颠倒时,DH的“+”“”号也随之改变,但数值不变。3.(2010海南高考T1920分)
9、19I(6分)下列描述中正确的是 ACS2为V形的极性分子 BClO3的空间构型为平面三角形 CSF6中有6对完全相同的成键电子对 DSiF4和SO32的中心原子均为sp3杂化19(14分)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:(1)Ni原子的核外电子排布式为_;(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO _ FeO(填“”或“”);(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为_、_;(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为_;
10、(5)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如右上图所示。该结构中,碳碳之间的共价键类型是键,碳氮之间的共价键类型是_,氮镍之间形成的化学键是_;该结构中,氧氢之间除共价键外还可存在_;该结构中,碳原子的杂化轨道类型有_。【命题立意】本题考查了中心原子的杂化类型、原子核外电子的能级排布顺序、晶胞的结构、晶体的熔点高低的比较、化学键的类型等知识点。【思路点拨】(1)根据中心原子的杂化类型,判断分子的空间构型及分子的极性;(2)注意晶胞中原子个数的计算方法:在晶胞结构中,顶点原子为8个晶胞所共用,对本晶胞来讲,只拥有此原子的1/8,棱上的原子为4
11、个晶胞所共用,对本晶胞来讲,只拥有此原子的1/4,面上的原子为2个晶胞所共用,对本晶胞来讲,只拥有此原子的1/2,晶胞内的原子完全属于本晶胞。【规范解答】19I CS2的结构式为SCS,C与S形成两个键和两个键,无孤对电子,C为sp杂化,键角为180,故CS2是直线型的非极性分子,A错误;ClO3中Cl为sp3杂化,Cl在四面体中间,3个O原子及一对孤对电子占据四个顶点,故ClO3的空间构型为三角锥形,B错误;SF6中S最外层的6个电子分别于6个F原子各形成一对共用电子对,而且完全相同,C正确;SiF4中Si与4个F形成4个键,故Si为sp3杂化;SO32中的S原子与3个O原子形成3个键,还有
12、一对孤对电子,故S为sp3杂化,D正确;19 (1)Ni为28号元素,其核外电子数为28,各能级电子排布的顺序为1s2、2s2、3s2、3p6、4s2、3d8,故Ni原子的核外电子排布式为1s22s23s23p63d84s2;(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,均为离子化合物,Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径,离子半径越小,阴、阳离子的核间距越小,离子键的键能越大,破坏离子键所需的能量越大,故熔点越高。来源:学科网ZXXK(3)NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同,在氯化钠晶胞中Na+和Cl的配位数均为6 ,故NiO晶胞中Ni和O的配位数也均为6;(4)根据晶胞示意图,8
13、个La原子均位于顶点上,故本晶胞含有的La原子数为81/81;Ni原子有8个在面上,1个在晶胞内部,故本晶胞含有的Ni原子数为81/2+15;故其化学式为LaNi5。(5)碳氮之间为双键,双键由1个键和1个键组成,氮镍之间形成的化学键是配位键。氧氢之间除共价键外还可存在氢键。碳原子的杂化轨道类型有两种,一种是CH3中的C形成4个键,是sp3杂化;一种是CN中的C形成3个键,为sp2杂化。【答案】19I C、D 来源:学+科+网19(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2(2)(3)6 6 (4)LaNi5(5)一个键和一个键 配位键 氢键 sp2杂化 sp3杂化4.(
14、2010江苏高考T21A12分)乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。(1)CaC2中C22与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为_; 1mol O22+中含有的键数目为_。(2)将乙炔通入Cu(NH3)2Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu+基态核外电子排布式为_。(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2CCHCN)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 _;分子中处于同一直线上的原子数目最多为_。(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如右图所示),但CaC2晶体中含有哑铃形C22的存在,使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最
15、近的C22数目为_。【命题立意】本题以乙炔、碳化钙、氢氰酸为例考查等电子原理、杂化轨道、电子排布式、晶体结构等物质结构与性质部分的重点内容,设置相关情景考查学生的信息获取、加工、应用能力。【思路点拨】注意等电子原理、杂化轨道、电子排布式、晶体结构等理论知识在具体情景下的应用,注意题给信息。【规范解答】(1)等电子体电子式相似,应参照C22的电子式书写O22+的电子式;三键中只有一个为键,其余均为键;(2)Cu+失去的是4s轨道上的一个电子;(3)杂化轨道数等于键和孤对电子对之和;(4)注意观察晶胞,上下左右前后各一个,但晶胞沿一个方向被拉长,所以距离最近的C22数目为4,而不是6。【答案】(1
16、) 2NA(2)1s22s22p63s23p63d10(3)sp杂化、sp2杂化 3(4)45.(2010山东高考T328分)【化学物质结构与性质】碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。(1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过_杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠_结合在一起。(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为_。(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中SnBr键的键角_120(填“”“”或“”)(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处
17、于晶胞中心,O2处于晶胞棱边中心。该化合物化学式为_,每个Ba2+与_个O2配位。【命题意图】考查物质的结构、元素的电负性及化合物的化学式的确定方法。【规范解答】(1)石墨的每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合,形成无限的六边形平面网状结构,每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2p轨道,并含有一个未成对电子,这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构。因碳纳米管结构与石墨类似,可得答案。(2)共用电子对偏向电负性大的原子,故电负性:CHSi。(3)SnBr2分子中,Sn原子的价层电子对数目是(4+2)/23,配位原子数为2,故Sn原子含有成对电子,SnBr2空间
18、构型为V型,键角小于120。(4)每个晶胞含有Pb4+:81个,Ba2+:1个,O2:123个,故化学式为:PbBaO3。Ba2+处于晶胞中心,只有1个,O2处于晶胞棱边中心,共12个,故每个Ba2+与12个O2配位【答案】(1)sp2 范德华力(2)CH Si(3)(4)PbBaO3 126.(2010新课标全国卷3715分)【化学选修物质结构与性质】 主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。X、Y和Z分属不同的周期,它们的原子序数之和是W原子序数的5倍。在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中,由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。请
19、回答下列问题:(1)W元素原子的L层电子排布式_,W3分子的空间构型为_;(2)X单质与水发生主要反应的化学方程式为_;(3)化合物M的化学式为_,其晶体结构与NaCl相同,而熔点高于NaCl。M熔点较高的原因是_。将一定量的化合物ZX负载在M上可制的ZX/M催化剂,用于催化碳酸二甲酯与月桂醇交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中,碳原子采用的杂化方式有_,OCO的键角为_;(4)X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X占据所有棱的中心,Y位于顶角,Z处于体心位置,则该晶体的组成为XYZ_;(5)含有元素Z的盐的焰色反应为_。许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是_。【命题立意】本题
20、主要考查元素周期表中的常见元素及其化合物的性质。【思路点拨】熟悉常见元素原子的原子结构。【规范解答】W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,说明W是O。由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高,化合物M晶体结构与NaCl相同,而熔点高于NaCl可推知,M为MgO,X、Y和Z分属不同的周期,它们的原子序数之和是W原子序数的5倍,可知X为F,Z为K。在碳酸二甲酯分子中,碳原子形成4个单键采用的杂化方式是sp3,碳原子形成双键采用的杂化方式是sp2。立方晶体中X个数:121/43;Y个数:81/81;Z个数:81/81,故该晶体的组成为XYZ311。【答案】(1)2s22p4 V形(2)2F2+2H2O4HF+O2(3)MgO sp3和sp2 120o(4)3;11(5)紫色 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。