1、专题突破练七物质结构与性质(A)一、选择题1.(2021北京石景山一模)下列关于元素及元素周期律的说法,正确的是()A.同主族元素的原子,最外层电子数相等且等于主族序数B.铝元素在周期表中位于第四周期A族C.410Be的原子核内中子数是10D.第117号元素Ts的非金属性强于Br2.(2021湖北八市联考)长征六号运载火箭将卫星送入预定轨道的过程中,提供动力的化学反应为C2H8N2+2N2O43N2+2CO2+4H2O。下列说法错误的是()A.N2的电子式:NNB.CO2的空间填充模型:C.CO2是氧化产物D.电负性大小:ON3.(2021湖北七市州教科研协作体联考)NF3与汞共热得到N2F2
2、和一种汞盐,下列有关说法错误的是()A.NF3的空间结构为三角锥形B.N2F2的结构式为FNNFC.NF3的沸点一定高于NH3的沸点D.N2F2:分子存在顺反异构4.(2021湖北教科研协作体联考)一种用于治疗流行性感冒的药物的主要成分的结构简式如图。下列关于该有机物的说法错误的是()A.分子中只有1个手性碳原子B.分子中共平面碳原子最多有7个C.键角D.1 mol该有机物消耗Na与NaOH的物质的量之比为325.(2021山东烟台诊断性测试)已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。下列说法一定错误的是()A.电负性:WZYXB.
3、气态氢化物熔、沸点:W ZC.简单离子的半径:WXZD.若X与W原子序数之差为5,则形成化合物的化学式为X3W26.(2021湖南永州第三次模拟)如表所示为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,T的单质常温下为液体。下列说法错误的是()YZXWRTA.X、Y的单质均存在同素异形体B.Y、Z的简单氢化物的稳定性依次递增C.R的单质可用于制造半导体材料D.Y、Z、W元素简单阴离子的半径大小:YZW7.(2021辽宁葫芦岛第一次模拟)一种新型电池的电解质是由短周期主族元素组成的化合物,结构如右图所示。其中元素W、X、Y、Z位于元素周期表的同一周期,Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍
4、。下列叙述错误的是()A.原子半径:r(W)r(Y)r(Z)r(X)B.简单气态氢化物的热稳定性:WH2OD.Zn 2+与CN-生成的配离子Zn(CN)42-中,键和键的数目之比为11二、非选择题9.(2021福建泉州质量监测三)LiBH4-MgH2-AlH3是一种具有良好释氢性能的三元复合储氢材料。请回答下列问题。(1)下列说法正确的是(填字母)。A.该材料中,五种元素的基态原子都没有成对的p电子B.该材料中,五种元素的电负性最大的是HC.Li已无电子可发生跃迁,故Li灼烧时火焰为无色D.MgH2熔点高于AlH3,原因是Mg2+半径比Al3+小,与H-形成的化学键更强(2)BH4-的空间结构
5、为,其中B原子的轨道杂化方式为。(3)LiBH4晶体中含有的粒子间作用力有(填字母)。A.离子键B.键C.氢键D.配位键(4)氢化镁(h-MgH2)是一种单层的二维材料,二维晶胞俯视图如图1。图1图2h-MgH2中,Mg的配位数为。331的h-MgH2晶胞中,涂黑处的Mg被Mn替换,形成掺杂h-MgH2(晶胞如图2所示,H已省略)的化学式为。10.(2021湖南新高考联盟提升检测)硫磷的化合物在农药、石油工业、矿物开采、萃取及有机合成等领域的应用广泛,如O,O取代基二硫代磷酸在萃取金属中有如下应用。请回答下列问题。(1)P、S、O三种元素中,电负性由大到小的顺序是。(2)基态硫原子的价层电子排
6、布式为。(3)物质(A)中的S原子的杂化方式为。(4)将物质(A)在N2气氛中加热至730 不再失重,得到金属硫化物的无定形粉末,其六方晶胞如下图所示。已知该晶胞参数=120,=90,X的相对原子质量用W表示,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则该晶体的密度为 gcm-3(列出计算式)。11.(2021山东菏泽一模)环烷酸金属(Cu、Ni、Co、Sn、Zn)盐常作为合成聚氨酯过程中的有效催化剂。请回答下列问题。(1)基态Cu原子的价层电子排布式为。(2)镍的氨合离子Ni(NH3)62+中存在的化学键有。A.离子键B.共价键C.配位键D.氢键E.键F.键(3)Ni、Co的第五电离能:I5(Ni)=7
7、 339 kJmol-1,I5(Co)=7 670 kJmol-1,I5(Ni)N,则电负性:ON,D项正确。3.C解析 NF3的中心原子N的价层电子对数为5-32+3=4,含有1个孤电子对,因此其空间结构为三角锥形,A项正确。N2F2中N原子和F原子形成一对共用电子对,N原子和N原子间形成2对共用电子对,其结构式为FNNF,B项正确。由于NH3分子间存在着氢键,因此NF3沸点低于NH3的沸点,C项错误。N2F2分子存在顺反异构,类似于C2H4,即(顺式)、(反式),D项正确。4.B解析 与苯环直接相连的碳原子与苯环上的碳原子共平面,由三点成面的原则可知,该有机物分子中共平面的碳原子最多有9个
8、,B项错误。该有机物分子中含有羟基和羧基,羟基和羧基都能与金属钠反应,1mol该有机物可消耗3mol钠,酚羟基和羧基均能与氢氧化钠溶液反应,醇羟基与氢氧化钠溶液不反应,1mol该有机物可消耗2mol氢氧化钠,则1mol该有机物消耗钠与氢氧化钠的物质的量之比为32,D项正确。5.C解析 W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素,则W为第二周期元素,X、Y、Z为第三周期元素,则X为Na或Mg或Al,各元素的相对位置为。通常非金属性越强,电负性越大,已知非金属性:WZYX,则电负性:WZYX,A项正确。Y为非金属,则W可能为N、O、F,对应气
9、态氢化物NH3、H2O和HF的分子之间存在氢键,其沸点均比同主族其他元素气态氢化物的沸点高,即气态氢化物熔、沸点:WZ,B项正确。W与X的离子的核外电子排布相同,X的离子的核电荷数大,离子半径小,而Z的离子的核外电子排布比W离子多一个电子层,离子半径大,即离子半径:ZWX,C项错误。若W与X原子序数差为5,W为N时X为Mg,或W为O时X为Al,形成化合物的化学式为Mg3N2或Al2O3,即形成化合物的化学式可以为X3W2,D项正确。6.D解析 T的单质常温下为液体,应为Br元素,由元素在周期表中的位置可知Z为F元素、W为Cl元素、Y为O元素、X为P元素,R为Ge元素。P对应的同素异形体有红磷、
10、白磷等,O对应的同素异形体有氧气、臭氧等,A项正确。同周期主族元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,故Y、Z的简单氢化物的稳定性依次递增,B项正确。Ge和Si位于同一主族,为重要的半导体材料,C项正确。Y、Z、W元素的简单阴离子分别为O2-、F-、Cl-,核外电子排布相同的离子,根据“序大径小”规律,简单阴离子的半径大小:Cl-O2-F-,D项错误。7.B解析 Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍,Y是O元素;W、X、Y、Z位于元素周期表的同一周期,根据可知,Z能形成4个共价键,Z是C元素;W能形成1个共价键,W是F元素;X能形成4个共价键,其中有1个是
11、X提供空轨道形成的配位键,说明X最外层有3个电子,X是B元素。原子半径r(F)r(O)r(C)r(B),A项正确。非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,稳定性H2OHF,B项错误。BF3呈平面三角形,结构对称,分子为含极性键的非极性分子,C项正确。CO2分子的结构式是OCO,键和键数目之比为11,D项正确。8.BC解析 反应中HCHO反应生成了HOCH2CN,在CO两端分别连上了H和CN,发生了加成反应,A项正确。HCHO中心原子C的价层电子对数=3+4-21-122=3,H2O中心原子O的价层电子对数=2+6-212=4,不相同,B项错误。题述反应中配合物向生成更稳定的配合物转化,所以CN-和
12、H2O与Zn2+的配位能力:CN-SP(2)3s23p4(3)sp2、sp3(4)2(W+32)32a2cNA10-21解析 (1)P、S、O三种元素的电负性由大到小的顺序为OSP。(2)基态硫原子的价层电子排布式为3s23p4。(3)物质(A)中,与X原子以单键连接的S原子的杂化方式为sp3,与X原子以配位键连接的S原子的杂化方式为sp2。(4)由晶胞结构可知1个晶胞中含有2个“XS”,故晶胞质量为2(W+32)NAg,该晶体的密度=2(W+32)32a2cNA10-21gcm-3。11.答案 (1)3d104s1(2)BCE(3)I5(Co)和I5(Ni)分别指失去3d5和3d6上的一个电
13、子所需能量,3d5处于半充满稳定状态,需要的能量较高(4)Sn与C同主族,Sn原子半径大,SnSn的键长长,键能小,故灰锡不如金刚石稳定(5)34a(14,34,34)4144d(a10-10)3 mol-1解析 (1)铜为29号元素,其基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1。(2)镍的氨合离子Ni(NH3)62+中氨分子中存在共价单键,单键就是键,镍离子和氨之间存在配位键。(5)硒化锌晶胞中相邻的Se2-与Zn2+之间的距离为晶胞体对角线长度的四分之一,而晶胞体对角线的长度为晶胞棱长的3倍,故Se2-与Zn2+之间的距离为34apm。根据硒化锌晶胞中相邻的Se2-与Zn2+之间的距离为
14、晶胞体对角线长度的四分之一分析,A点为(0,0,0),B点为(1,1,1),则C点的原子坐标为(14,34,34)。根据均摊法分析,1个晶胞中锌原子的个数为4,硒原子的个数为818+612=4,所以晶胞的质量为m=(65+79)4NAg,故dgcm-3=(65+79) gmol-14NA(a10-10)3cm3,可得阿伏加德罗常数NA=4144d(a10-10)3mol-1。12.答案 (1)4s2SeGaIn(2)三角锥形sp2(3)Ga(NH3)4Cl2 Cl(4)NH3中的孤电子对与 Cu2+配位,受到Cu2+吸引,对NH成键电子对斥力减弱,故NH键角变大减小溶剂极性,降低Cu(NH3)
15、4SO4的溶解度解析 (1)基态Ti原子的价层电子排布式为3d24s2,占据的最高能级符号为 4s,价电子中未成对电子有2个。同周期元素的第一电离能由左向右逐渐增大,故 SeGa;同主族由上而下逐渐减小 ,故GaIn。(2)SeO32-中Se共有4个价层电子对,有3个配位原子,故空间结构为三角锥形。 SeO2中Se共有3个价层电子对,故杂化类型为sp2。(3)向题述某物质的溶液中加入足量AgNO3溶液,有沉淀生成,说明溶液中有电离出来的Cl-。过滤后,充分加热能够使所有的配位键断裂,生成游离的Cl-和NH3,且氨全部逸出,游离的Cl-与足量AgNO3溶液反应又有沉淀生成,此时生成沉淀的Cl-是形成配位键的Cl-,两次沉淀的物质的量之比为12,说明电离出来的Cl-与形成配位键的Cl-个数比为12,该化合物的配位数为6,所以其化学式为Ga(NH3)4Cl2Cl。(4)NH3中的孤电子对与 Cu2+配位,受到Cu2+吸引,对NH成键电子对斥力减弱,故NH键角变大。乙醇的分子极性小,加入乙醇后,溶剂的极性减小,降低了Cu(NH3)4SO4的溶解度。
