2011高考化学试题分类汇编-物质结构元素周期律(2)

2019-09-01 16:54

11.(2011四川)下列推论正确的

A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3 B.NH4+为正四面体结构,可推测出PH4+ 也为正四面体结构 C.CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体

D.C2H6是碳链为直线型的非极性分子,可推测C3H8也是碳链为直线型的非极性分子 解析:氨气分子之间存在氢键,沸点高于PH3的;SiO2晶体也是原子晶体;C3H8不是直线型的,碳链呈锯齿形且为极性分子。

答案:B

12.(2011四川)下列说法正确的是

A.分子晶体中一定存在分子间作用力,不一定存在共价键 B.分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸 C.含有金属离子的晶体一定是离子晶体

D.元素的非金属型越强,其单质的活泼型一定越强

解析:分子中含两个氢原子的酸不一定是二元酸,例如甲酸HCOOH;金属晶体中含有金属阳离子,但不是离子晶体;元素的非金属型越强,其单质的活泼型不一定越强,例如氮气。

答案:A

13.(2011上海9)氯元素在自然界有34.969×75.77%+36.966×24.23% =35.453中

A.75.77%表示35Cl的质量分数 B.24.23%表示35Cl的丰度 C.35. 453表示氯元素的相对原子质量 D.36.966表示37Cl的质量数

解析:本题考察同位素相对原子质量的计算方法和元素丰度及质量数的理解。34.969和75.77%分别表示35Cl的相对原子质量和丰度。

答案:C

14.(2011江苏高考21A,12分)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。

回答下列问题:

(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ,1mol Y2X2含有σ键的数目为 。

(2)化合物

ZX3的沸点比化合物

YX4的高,其主要原因

35

Cl和

37

Cl两种同位素,在计算式

是 。

(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是 。

(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图13所示,该氯化物的化学式

是 ,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWCl3,反应的化学方程式为 。

解析:本题把元素推理和物质结构与性质熔融合成一体,考查学生对元素推理、原子轨道杂化类型、分子空间结构、氢键、等电子体原理、晶胞结构、化学键的数目计算、新情景化学方程式书写等知识的掌握和应用能力。本题基础性较强,重点特出。由题意知X、Y、Z、W四种元素分别是:H、C、N、Cu。

【备考提示】《选修三》的知识点是单一的、基础的,我们一定要确保学生不在这些题目上失分。看来还是要狠抓重要知识点,强化主干知识的巩固和运用。

答案:(1)sp杂化 3mol或3×6.2×10 个

(2)NH3分子存在氢键 (3)N2O

(4)CuCl CuCl+2HCl=H2CuCl3 (或CuCl+2HCl=H2[CuCl3]) 15.(2011安徽高考25,14分)

W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的电负性在同周期主族元素中最大。

(1)X位于元素周期表中第 周期第 族;W的基态原子核外有 个未成对电子。

(2)X的单质子和Y的单质相比,熔点较高的是 (写化学式);Z的气态氢化物和溴化氢相比,较稳定的是 (写化学式)。

(3)Y与Z形成的化合物和足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学方程式是 。

(4)在25oC、101 kPa下,已知Y的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态,平均每转移1mol 电子放热190.0kJ,该反应的热化学方程式是 。

解析:因为W的一种核素的质量数为18,中子数为10,说明W的质子数为8,即为氧元素;Y的单质是一种常见的半导体材料,而在短周期元素中只有元素硅符合,即Y是Si;所以由图像中原子半径的大小顺序可知X、Y、Z应该属于第三周期元素,在第三周期主族元素中电负性最大的Cl元素,所以Z是Cl;又因为X和Ne原子的核外电子数相差1,且X位于第三周期,所以X是Na。

(1)O的原子电子排布式是1S22S22P4,所以O的基态原子核外有2个未成对电子; (2)单质钠和硅分别属于金属晶体和原子晶体,故单质硅的熔点高;Cl的非金属性强于Br的,所以HCl比HBr稳定;

(3)Y与Z形成的化合物是SiCl4,SiCl4可以和水发生水解反应盐酸和硅酸,反应的化学方程式是:SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl;

(4)Y的气态化物是SiH4,燃烧后生成二氧化硅,其中Si的化合价由-4价升高到+4价,转移8个电子,所以1mol SiH4共放出8×190.0kJ=1520.0KJ能量,因此反应的热化学方程式是:SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O △H=-1520.0KJ/mol

答案:(1)三 IA 2 (2)Si HCl (3)SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl

(4)SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l) △H=-1520.0KJ/mol 16.(2011福建高考30,13分) 氮元素可以形成多种化合物。 回答以下问题:

(1)基态氮原子的价电子排布式是_________________。

(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。

(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。

①NH3分子的空间构型是_______________;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。

②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:

N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) △H=-1038.7kJ·mol1

若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键有________mol。

③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内不存在__________(填标号)

a. 离子键 b. 共价键 c. 配位键 d. 范德华力

(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。

下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是_________(填标号)。 a. CF4 b. CH4 c. NH4 d. H2O

解析:(1)基态氮原子的价电子排布式是2s22p3 ,学生可能审题时没注意到是价电子排布式。

(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>C

(3)①NH3分子的空间构型是三角锥型,NH3中氮原子轨道的杂化类型是sp3,而肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的,所以N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3,这个与H2O,H2O2中O的杂化类型都是sp3的道理是一样的。

②反应中有4mol N-H键断裂,即有1molN2H4参加反应,生成1.5molN2,则形成的π键有3mol。

③N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,可见它是离子晶体,晶体内肯定不存在范德华力。 (4)要形成氢键,就要掌握形成氢键的条件:一是要有H原子,二是要电负性比较强,半径比较小的原子比如F、O、N等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。符合这样的选项就是c和d,但题中要求形成4个氢键,氢键具有饱和性,这样只有选c。

这题中的(3)(4)两问亮点较多,让人耳目一新,其中第(4)耐人回味,这样子就把氢键的来龙去脉和特点考查彻底!高!

答案:(1)2s22p3 (2)N>O>C

(3)①三角锥形 sP3 ②3 ③d (4)c

17(2011山东高考32,8分) 氧是地壳中含量最多的元素。

(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为 个。

(2)H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 。

(3) H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用 杂化。H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大,原因为 。

(4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构,已知CaO晶体密度为ag·cm-3,NA表示阿伏加德罗常数,则CaO晶胞体积为 cm3。

解析:(1)氧元素核外有8个电子,其基态原子核外电子排布为1S22S22P4,所以氧元素基态原子核外未成对电子数为2个;

(2)O-H键属于共价键,键能最大;分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴,但氢键要强于分子间的范德华力,所以它们从强到弱的顺序依次为O-H键、氢键、范德华力;氢键不仅存在于分子之间,有时也存在于分子内。邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键,而在分子之间不存在氢键;对羟基苯甲醛正好相反,只能在分子间形成氢键,而在分子内不能形成氢键,分子间氢键强于分子内氢键,所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高。

(3)依据价层电子对互斥理论知H3O+中O上的孤对电子对数=1/2(5-3×1)=1,由于中心O的价层电子对数共有3+1=4对,所以H3O+为四面体,因此H3O+中O原子采用的是sp3杂化;同理可以计算出H2O中O原子上的孤对电子对数=1/2(6-2×1)=2,因此排斥力较大,水中H-O-H键角较小。

(4)氯化钠的晶胞如图所示,因此钙晶胞中含有的氯离子个数为8×

1/8+6×1/3=4,同样也可以计算出钠离子个数为4。由于CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结


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