专题26物质的结构与性质

专题二十六 物质的结构与性质考点一 原子结构与性质1.(2015 课标 ,37,15 分)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:(1) 处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态 14C 原 子中 ,核外存在对自旋相反的电子。(2) 碳在形成化合物时 , 其键型以共价键为主 , 原因是 。(3) CS2分子中 ,共价键的类型有、C原子的杂化轨道类型是,写出两个与 CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。(4) CO 能与金属 Fe形成 Fe(CO)5,该化合物的熔点为 253 K,沸点为 376 K,其固体属于 晶体。(5) 碳有多种同素异形体 ,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:在石墨烯晶体中 ,每个 C 原子连接个六元环 ,每个六元环占有个 C 原子。在金刚石晶体中 ,C原子所连接的最小环也为六元环 ,每个 C原子连接个六元环 ,六元环中最多有个C 原子在同一平面。答案 (15 分)(1)电子云 2(每空 1 分,共2 分)(2) C 有 4个价电子且半径小 ,难以通过得或失电子达到稳定电子结构(2 分)(3) 键和 键 sp CO2、SCN-(或 COS等)(2分,1分,2分,共 5分)(4) 分子 (2 分 )(5) 3 2(每空 1分,共 2分)12 4(每空 1 分,共 2 分)考点二 分子结构与性质3. (2015 福建理综 ,31,13 分)科学家正在研究温室气体 CH4和 CO2的转化和利用。(1) CH 4和 CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为。(2) 下列关于 CH4和 CO2的说法正确的是(填序号 )。a. 固态 CO2 属于分子晶体b. CH4 分子中含有极性共价键 ,是极性分子c. 因为碳氢键键能小于碳氧键 ,所以 CH4 熔点低于 CO2d. CH 4和 CO2 分子中碳原子的杂化类型分别是 sp3和 sp(3) 在 Ni 基催化剂作用下 ,CH4和 CO2反应可获得化工原料 CO和 H2。基态 Ni 原子的电子排布式为,该元素位于元素周期表中的第族。Ni 能与 CO 形成正四面体形的配合物 Ni(CO) 4,1 mol Ni(CO) 4 中含有mol 键。(4) 一定条件下 ,CH4、CO2都能与 H2O 形成笼状结构 (如下图所示 )的水合物晶体 ,其相关参数见下表。 CH4与为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用 CO2置换 CH 4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm,根据上述图表 ,从物质结构及性质的角度分析 ,该设想的依据 是答案 (13 分 )(1)H、C、O (2)a、 d(3) 1s22s22p63s23p63d84s2或 Ar3d 84s2 8(4) 氢键、范德华力 CO2 的分子直径小于笼状结构空腔直径 ,且与 H2O 的结合能大于 CH44. (2015课标,37,15分)A、B、C、D 为原子序数依次增大的四种元素 ,A2-和 B+具有相同的电子构型 ;C、D 为同周期元素 ,C核外电子总数是最外层电子数的 3倍;D 元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:(1) 四种元素中电负性最大的是(填元素符号 ),其中 C 原子的核外电子排布式为。(2) 单质 A 有两种同素异形体 ,其中沸点高的是(填分子式 ),原因是;A 和 B 的氢化物所属的晶体类型分别为 和 。(3) C和 D反应可生成组成比为 13的化合物 E,E 的立体构型为,中心原子的杂化轨道类型为。(4) 化合物 D2A 的立体构型为,中心原子的价层电子对数为,单质 D 与湿润的 Na2CO3 反应可制备 D2A,其化学方程式为。(5) A 和 B能够形成化合物 F,其晶胞结构如图所示 ,晶胞参数 a=0.566 nm,F的化学式为;晶胞中 A 原子的配位数为;列式计算晶体 F 的密度 (g·cm-3)答案 (15分)(1)O 1s22s22p63s23p3(或Ne3s23p3)(每空 1分,共 2分)(2) O3 O3 相对分子质量较大 ,范德华力大 分子晶体离子晶体 (每空 1 分, 共 4 分)(3) 三角锥形 sp3(每空 1 分,共 2 分)(4) V 形 42Cl 2+2Na2CO3+H 2OCl 2O+2NaHCO 3+2NaCl(或2Cl 2+Na2CO3Cl 2O+CO 2+2NaCl)(每空 1分,共3分)(5) Na2O 8 - ·- =2.27 g·cm-3(1 分,1 分,2 分,共 4 分)5. (2015四川理综 ,8,13分)X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X 和R属同族元素;Z 和U 位于第A 族;X 和Z可形成化合物 XZ 4;Q基态原子的 s轨道和 p轨道的电子总数相等 ;T 的一种 单质在空气中能够自燃。请回答下列问题 :(1) R 基态原子的电子排布式是 。(2) 利用价层电子对互斥理论判断 TU 3的立体构型是。(3) X 所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是(填化学式 );Z 和 U 的氢化物中沸点较高的是(填化学式 );Q 、R、U 的单质形成的晶体 ,熔点由高到低的排列顺序是(填化学式 )。(4) CuSO4溶液能用作 T4中毒的解毒剂 ,反应可生成 T 的最高价含氧酸和铜 ,该反应的化学方程式 是。答案 (13 分)(1)1s22s22p63s23p2或Ne3s 23p2(2) 三角锥形(3) HNO 3 HF Si、Mg 、Cl2(4) P4+10CuSO4+16H2O10Cu+4H3PO4+10H2SO46. (2015 江苏单科 ,21A,12 分 )下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶 :- + 3+2Cr2 -+3CH 3CH 2OH+16H +13H2O4Cr(H2O)63+3CH3COOH(1) Cr3+基态核外电子排布式为;配合物 Cr(H 2O)63+中,与 Cr 3+形成配位键的原子是( 填元素符号 ) 。(2) CH3COOH中C原子轨道杂化类型为;1mol CH3COOH 分子含有 键的数目为 。(3) 与 H2O互为等电子体的一种阳离子为(填化学式 );H2O与 CH 3CH 2OH可以任意比例互溶 ,除因为它们都是极性分子外 ,还因为。答案 (1)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d 3) O(2) sp3和 sp2 7 mol(或 7×6.02 ×1023)(3) H 2 F+ H2O与 CH3CH 2OH 之间可以形成氢键考点三 晶体结构与性质2.(2015 山东理综 ,33,12 分)氟在自然界中常以 CaF2的形式存在。(1) 下列有关 CaF2 的表述正确的是。a. Ca2+与 F -间仅存在静电吸引作用b. F-的离子半径小于 Cl -,则 CaF2 的熔点高于 CaCl2c. 阴阳离子比为 2 1的物质,均与 CaF2晶体构型相同d. CaF2中的化学键为离子键 ,因此 CaF2 在熔融状态下能导电(2) CaF2 难溶于水 ,但可溶于含 Al 3+的溶液中 ,原因是(用离子方程式表示 )。已知 Al - 在溶液中可稳定存在。(3) F2通入稀 NaOH 溶液中可生成 OF2,OF2分子构型为,其中氧原子的杂化方式为。(4) F2 与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如 ClF 3、 BrF 3等。已知反应 Cl 2(g)+3F 2(g)2ClF3(g) H=-313 kJ·mol-1,FF键的键能为 159 kJ·mol -1,Cl Cl键的键能为 242 kJ·mol-1,则 ClF3中Cl F键的平均键 能为kJ·mol -1。ClF 3的熔、沸点比 BrF3 的(填“高”或“)低。”答案 (1)b 、d(2)3CaF2+Al 3+3Ca2+Al -(3)V 形 sp3(4) 172 低