2010届江苏高三化学物质结构和性质专题突破（7）

2010届江苏高三化学物质结构和性质专题突破（7） 1．波尔多液是一种保护性杀菌剂，广泛应用于树木、果树和花卉上，鲜蓝色的胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料。已知CuSO4·5H2O的部分结构可表示如下：     (1)写出铜原子价电子层的电子排布式____________，与铜同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有__________(填元素符号)。 (2)请在上图中把CuSO4·5H2O结构中的化学键用短线“——”表示出来。 (3)往浓CuSO4溶液中加入过量较浓的NH3·H2O直到原先生成的沉淀恰好溶解为止，得到深蓝色溶液。小心加入约和溶液等体积的C2H5OH并使之分成两层，静置。经过一段时间后可观察到在两层“交界处”下部析出深蓝色Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。实验中所加C2H5OH的作用是______________________________________________。 (4)Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中呈正四面体的原子团是______________，杂化轨道类型是sp3的原子是____________________________。 (5)如将深蓝色溶液加热，可能得到什么结果？________________________________。 (1)3d104s1 K、Cr (2) (3)加C2H5OH，减小“溶剂”(C2H5OH和H2O)的极性，降低离子化合物Cu(NH3)4SO4·H2O的溶解度 (4)SO42-   N、S、O (5) 加热，NH3挥发，生成Cu(OH)2蓝色沉淀[和(NH4)2SO4](2分)。 2．聚合铁（简称PFS）化学式为： ［Fe2(OH)n(SO4)3-n/2］m,n＜5,m＜10 。 现代污水处理工艺中常利用PFS在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。 (l）①PFS中铁显       价，该基态铁原子的外围电子排布式是        。 ②O元素的第一电离能      N 元素的第一电离能（填“大于”或“小于”) ， 原因                             ；水分子中氧原子的杂化轨道类型为            。H2O与H+以配位键结合成H3O＋的立体结构为                      。 (2）水在不同的温度和压力条件下可以形成11种不同结构的晶体，密度从比水轻的0.92g/cm3扩到约为水的一倍半。冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物。其中冰一VII的晶体结构为一个如右上图所示的立方晶胞，每个水分子可与周围           个水分子以氢键结合，晶体中，1mol水可形成       mol氢键。 (3）2008的秋天，毒奶粉事件震惊全国，这主要是奶粉中含有有毒的三聚氰胺         ( )。下列关于三聚氰胺分子的说法中正确的是       。  A．所有碳原子采用sp2杂化，所有氮原子采用sp3杂化    B．一个分子中共含有15个σ键  C．属于极性分子，故极易溶于水  D．形成的晶体熔点较高 （4）已知下列元素的电负性数据：H: 2.1, O: 3.5, F:4.0。OF2与水的立体结构相似，但水分子的极性比OF2强得多，其原因有：①OF2中氧原子上有两对孤对电子，抵消了 F一O键中共用电子对偏向F而产生的极性；②从电负性上看，                      答案. （1）①3d64S2  ② 小于，因为O原子和N原子的外围电子排布分别为： N 原子的 2p 轨道半充满，相对稳定，所以第一电离能大（ 1分）；sp3 ；三角锥形。 (2) 4 ；2 。 （3）B( l 分）。（4）氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差 3．已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6，且都含有18个电子，B、C是由两种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为1 :2。D是一种有毒的有机物。 （1）组成A分子的原子的元素符号是            ； （2）从B分子的立体结构判断，该分子属于         分子（填“极性”或“非极性”）； （3）C分子中都包含_______个σ键，_______个π键。 （4）D的熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是（须指明D是何物质）： ______________________________________________________。 Ⅱ.CO的结构可表示为C≡O，N2的结构可表示为N≡N。 （5）下表是两者的键能数据：（单位：kJ/mol）   A－B A=B A≡B CO 357.7 798.9 1071.9 N2 154.8 418.4 941.7 结合数据说明CO比N2活泼的原因：______________________________________________ __________________________________________________________。 Ⅲ．（6）基态Ni原子的核外电子排布式为   __                 ____  。 IV．（7）高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元）。则下列说法正确的是 A．超氧化钾的化学式为KO2，每晶胞含有14个K＋和13个O2－ B．晶体中每个K＋周围有8个O2－，每个O2－周围有8个K＋ C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个 D．晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为3:1 答案. （1）Ar。 （2）极性。 （3）5，1。 （4）D是CH3OH，分子之间能形成氢键。 （5）CO中第一个π键的键能是273kJ/mol，N2中第一个π键的键能是523.3kJ/mol，所以CO的第一个键比N2更容易断。 （6）1s22s22p63s23p63d74s2 。（7）D。 4 . 教材中给出的各物质的第一电离能的数据如下 请回答下列问题： （1）Al的第一电离能比Mg的低，理由是：__________________________。 （2）稀有气体的第一电离能都处在峰顶，碱金属的第一电离能都处在谷底，原因是：______________________________________________________________。 稀有气体中的Xe能形成氧化物XeO3，已知该氙原子上有1对孤对电子，则XeO3分子构型为_____型结构；Xe的杂化类型为__________________。碱金属的晶胞类型为钾型，其晶胞名称叫：__________________，它的空间利用率比铜型的___________（填：高、低）。 （3）上图中也给出了过渡元素的第一电离能数据，他们都与核外电子的排布有关，则Cr的外围电子排布式为：____________________________________。 （4）Mn 元素的外围电子排布式为3d54s2 ，Fe元素的外围电子排布式为3d64s2 ，请解释Mn的第三电离能比Fe的第三电离能大的原因是：____________________________。 （5）从上图中可以看出N原子的第一电离能与O第一电离能出现了反常现象，这与N原子的核外电子排布的特殊性有关，这样就使氮的单质及化合物具有一些特殊的性质，请回答下列问题：①写出一种与N2互为等电子体的阴离子的路易斯结构式_________________________.②氨分子极易溶于水，原因是：______________________。 ③向硫酸铜的溶液中加入少量氨水，产生_____色的沉淀，继续加氨水则形成________色的透明溶液，其阳离子的结构为________________________（要表示出配位键）,若加入极性较小的溶剂乙醇，将析出__________色的晶体，该物质的化学式为：_________________。 答案. （1）镁失去的电子是相对稳定的已充满的3S电子，需要提供额外的能量；铝失去的的是3P电子，3P电子的轨道能比3S电子轨道能高。    （2）稀有气体都达到满电子层结构，失去电子需要提供额外的能量，而碱金属最外层只有一个电子，容易失去。 三角锥形，SP3 杂化。体心立方晶胞，低。 （3）3d54s1     (4)Fe2+转化为Fe3+时，3d能级有不稳定的3d6状态转变为3d5半满状态，所需的能量较小。    （5）①CN- ②氨分子和水分子之间能形成氢键③蓝色，深蓝色，选修3第42页，深蓝色，选修3第42页 6．现有A、B、C、D、E、F六种物质或粒子，其中A、B、C、D都具有如右图所示的结构或结构单元，（图中正四面体以外可能有的部分未画出，虚线不表示化学键或分子间作用力，X、Y可以相同也可以不同）。A、B的晶体类型相同。单质A的同素异形体能与B物质发生置换反应。C、D、E、F含有相等的电子数，且D是阳离子，D与F的组成元素相同。C、E、F的晶体类型相同，由E构成的物质常温下呈液态。 （1）请写出符合题意的各物质的化学式：B、         D、         E、         （2）在硫酸铜溶液中逐滴滴加F溶液至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色的溶液。写出此蓝色沉淀溶解的离子方程：                                        ； 根据价层电子对互斥模型，预测SO42一的空间构型为                  ，与SO42-属于等电子体的离子团有               （试写两例） （3）D、F中心原子杂化形式分别为            、               （4）由B释放出电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式                           （5）韩国首尔大学的科学家将B置于一个足够强的电场中，在20℃时，B分子瞬间凝固。下列关于凝固体的说法不正确的是        （     ） A．凝固体是B分子间通过氢键结合而成的固体高考资源网 B．B分子凝固所发生的变化是化学变化高考资源网 C．20℃时的凝固的变化是物理变化高考资源网 D．在电场作用下，B分子间更易形成氢键，因而可以瞬间凝固 答案. （1）SiO2、NH4＋ 、H2O (2)Cu(OH)2＋4NH3·H2O ［Cu(NH3)4］2+＋2OH-＋4H2O     正四面体    PO43—、ClO43— (3)sp3、sp3 (4)2H2O++SO2==4H++SO42－ （5）B         8．海底热液研究处于当今科研的前沿。海底热液活动区域“黑烟囱”的周围，存活的长管虫、蠕虫、蛤类、 贻贝类等动植物，成了极佳的天然海底实验室，且海底“黑烟囱”周围常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。    (1)有关几种气体分子的说法正确的是           。    A．CO的结构式可表示为    B．C02与COS(硫化羰)互为等电子体    C．NH3分子中氮原子采用sp2杂化    D．HCN分子呈直线形 (2)酸性热液中大量存在一价阳离子，结构如图2，它的化学式为：           (3)铁原子核外电子排布式为：            (4)“黑烟囱“热液冷却后若可检测出图3所示分子，该分子中手性碳原子数为：           。  (5)FeS与NaCl均为离子晶体，晶胞相似，前者熔点为985℃，后者80l℃，其原因是            (6)从“黑烟囱”形成的矿床中提取镍，需将其转化为四羰基合镍(结构如上图4)，则该络合物的配位数为           。 答案 （1）ABD      （2）H11O5+         （3）1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 （4）4      （5）FeS晶体的晶格能比NaCl晶体晶格能大        （6）4 10.元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的影响，性质的递变规律与短周期元素略有不同。第四周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物。 ① CO可以和很多过渡金属形成配合物。CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，CO中中心原子的杂化类型为   杂化，与CO互为等电子体的分子和离子有（各写一种）：    、    。 ② Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)5晶体属于         （填晶体类型）。 ③ Ni(CO)6为正八面体结构，镍原子位于正八面体的中心，配位体CO在正八面体的六个顶点上。若把其中两个CO配位体换成 NH3 ，得到新的配合物有       种 ④ 配合物 分子内的作用力有    （填编号）。 A．氢键      B．离子键     C．共价键     D．配位键 （2）第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的。 ⑤ 镓原子的基态电子排布式是               。比较第一电离能Ga      Zn（填 “＞”、“＝”、“＜”），说明理由                            （3）铜是是第四周期最重要的过渡元素之一，其单质及化合物具有广泛用途。 ⑥ CuH的晶体结构如图所示，该晶体中Cu+的配位数为         。CuH具有许多特殊性质，如易分解、能与水反应、在氯气中燃烧等。写出CuH在氯气中燃烧的化学方程式                              。  答案 ①SP   N2，CN－ ②分子晶体 ③2 ④ACD ⑤1s22s22p63s23p63d104s24p1     ＜        Ga失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态。 ⑥4     2CuH+2Cl2=CuCl2+2HCl(2分，其余每空1分) 11．三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在半导体加工，太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛应用。NF3是一种三角锥型分子，键角102 °，沸点－129 ℃；可在铜的催化作用下由F2和过量NH3反应得到。 （1）写出制备 NF3的化学反应方程式：                               。 （2）NF3的沸点比NH3的沸点（-33 ℃)低得多的主要原因是                                 。 （3）与铜属于同一周期，且未成对价电子数最多的元素基态原子核外电子排布式为       。 （4）理论上HF、NaAlO2和NaCl按6∶1∶2的物质的量之比恰好反应生成HCl、H2O和一种微溶于水的重要原料，该物质含有三种元素，则其中心离子是       ，配位数为        。 （5）根据下列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：kJ·mol-1 ），回答下面各题： 元素代号 I1 I2 I3 I4 Q 2080 4000 6100 9400 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，最可能处于同一族的是      和         。 ②T元素最可能是        区元素。若T为第二周期元素，F是第三周期元素中原子半径最小的元素，则T、F形成化合物的空间构型为          ，其中心原子的杂化方式为         。  答案. （1）4NH3＋3F2＝NF3＋3NH4F （2）NH3能形成氢键，NF3只有范德华力 （3）1s22s22p63s23p63d54s1（或[Ar] 3d54s1）  （4）Al     6 （5）①  R    U      ②  P     平面正三角形   sp2