专题六课时演练知能提升

1．(2013·高考四川卷)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4∶3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是()A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是ZYWB．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是WXYZC．Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体D．WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1解析：选C。因为原子的最外层电子数不超过8个，且W、X为主族元素，故W、X的最外层电子数分别为4和3，结合Z的电子数比X多4且W、X、Y、Z原子序数依次增大可知，W为C元素，则X为Al元素，Z为Cl元素，Y为Si、P、S三种元素中的一种。A.若Y为Si元素，则电负性Cl＞C＞Si。B.因为C元素在第二周期，其余三种元素在第三周期，故原子半径X＞Y＞Z＞W。C.若Y为Si元素，SiCl4的空间构型为正四面体。D.CS2分子的结构式为S===C===S，一个分子中含有两个σ键和两个π键。2．气态原子生成＋1价气态阳离子所需要的最低能量称为第一电离能。元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法正确的是()A．元素的第一电离能越大，其金属性越强B．元素的第一电离能越小，其金属性越强C．金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关D．同周期元素，第一电离能随原子序数增大逐渐增大解析：选B。第一电离能越小，说明金属越易失电子，其金属性越强，但与酸反应却未必越容易。3．关于化合物，下列叙述正确的是(双选)()A．分子间可以形成氢键B．分子中既有极性键又有非极性键C．分子中有7个σ键和1个π键D．该分子在水中的溶解度大于2­丁烯解析：选BD。该有机物分子中含有—CHO，含有电负性较强的O原子，但不含与电负性较强的原子相连的H原子，因此不易形成分子间氢键，A项错。该有机物分子中含有C—H、C===O等极性键，C—C、等非极性键，B项对。该有机物分子中含有9个σ键和3个π键，C项错。该有机物分子易与水分子形成分子间氢键，而2­丁烯则不能，故该有机物在水中的溶解度大于2­丁烯，D项对。4．前中国科学院院长卢嘉锡与法裔加拿大科学家Gignere巧妙地利用尿素(H2NCONH2)和H2O2形成化合物H2NCONH2·H2O2，不但使H2O2稳定下来，而且其结构也没有发生改变，得到了可供衍射实验的单晶体。已知H2O2的结构式为H—O—O—H，下列说法中不正确的是()A．H2NCONH2与H2O2是通过氢键结合的B．H2O2分子中只含σ键，不含π键C．H2O2既有氧化性又有还原性D．H2NCONH2·H2O2属于离子晶体解析：选D。由题目可知，H2NCONH2与H2O2结合过程中没有形成化学键，通过氢键结合，A对；H2O2分子中只有单键，没有双键，B对；H2O2中O为－1价，C对；H2NCONH2·H2O2中不存在离子键，不属于离子晶体。5．(2013·高考安徽卷)我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO＋O2――→催化剂CO2＋H2O。下列有关说法正确的是()A．该反应为吸热反应B．CO2分子中的化学键为非极性键C．HCHO分子中既含σ键又含π键D．每生成1.8gH2O消耗2.24LO2解析：选C。甲醛的氧化反应为放热反应，A项错误；CO2分子的结构式为O===C===O，只有极性键，B项错误；HCHO的结构式为，其中中存在σ键和π键，C项正确；生成1.8gH2O消耗0.1molO2，D项中未指出O2是否处于标准状况，其体积不一定为2.24L，D项错误。6．(2014·安徽合肥高三检测)关于原子轨道的说法正确的是()A．凡是中心原子采取sp3杂化方式成键的分子，其立体构型都是正四面体形B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混合起来而形成的C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道D．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键解析：选C。H2O、NH3中的O原子、N原子均为sp3杂化，但立体构型却分别为V形、三角锥形，故A项错误。sp3杂化轨道是由同一个原子的1个s轨道和3个p轨道形成的一组能量相近的杂化轨道，故B项错误，C项正确。BF3中的B原子为sp2杂化，故D项错误。7．下面有关晶体的叙述中，错误的是()A．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子B．在NaCl晶体中每个Na＋(或Cl－)周围都紧邻6个Cl－(或Na＋)C．白磷晶体中，分子之间通过共价键结合D．离子晶体在熔化时，离子键被破坏；而分子晶体熔化时，化学键不被破坏解析：选C。金刚石的网状结构中，每个最小的碳环上有6个碳原子，碳原子之间以共价键连接成环；NaCl晶体的配位数为6，即每个Na＋(或Cl－)周围都紧邻6个Cl－(或Na＋)；白磷的化学式为P4，结构为正四面体形，键角为60°，分子内以P—P共价键结合，而P4分子间以分子间作用力结合，而非共价键；离子晶体熔化时，离子键被破坏，而分子晶体熔化时，破坏的是分子间作用力，分子并未发生改变。8．(2014·高考新课标全国卷Ⅰ)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过________方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态Fe原子有________个未成对电子。Fe3＋的电子排布式为________。可用硫氰化钾检验Fe3＋，形成的配合物的颜色为________。(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________，1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为________。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有________个铜原子。(4)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为________。列式表示Al单质的密度________g·cm－3(不必计算出结果)。解析：(1)用一定波长的X­射线照射到晶体上，根据记录仪上有无分离的斑点或明锐的谱线，可以鉴别晶体、准晶体和非晶体。(2)基态Fe原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，价电子的轨道表示式为，故基态Fe原子的未成对电子数为4；Fe3＋的电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5；Fe3＋与SCN－形成的配合物呈血红色。(3)CH3CHO分子中—CH3中碳原子为sp3杂化，—CHO中碳原子为sp2杂化。因乙酸分子间能形成氢键，故乙酸的沸点明显比乙醛高。Cu2O晶胞中氧原子数＝4＋6×12＋8×18＝8，故铜原子数为2×8＝16。(4)面心立方晶胞中，铝原子的配位数为12；晶胞中Al原子数为8×18＋6×12＝4，故铝单质的密度ρ＝mV＝4NA×27g0.405×10－7cm3＝4×276.02×1023×0.405×10－73g·cm－3。答案：(1)X­射线衍射(2)41s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5血红色(3)sp3、sp26NACH3COOH存在分子间氢键16(4)124×276.02×1023×0.405×10－739．(2014·山东泰安高三模拟)Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：元素MnFe电离能/kJ·mol－1I1717759I215091561I332482957回答下列问题：(1)Mn元素价电子的排布式为________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________________________________________________________________________。②配离子[Fe(CN)6]4－的配体CN－中C原子的杂化轨道类型是________________，写出一种与CN－互为等电子体的单质分子的电子式________________。(3)三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上升华。易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁的晶体类型为________________________________________________________________________。(4)金属铁晶体在不同的温度下有两种堆积方式，如图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。解析：(1)Mn为25号元素，价电子的排布式为3d54s2。(2)①Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道，所以与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是具有孤电子对。②CN－中C与N形成碳氮三键，所以C原子杂化方式为sp杂化；原子数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体，所以N2与CN－互为等电子体，N2的电子式为··N……N··。(4)每个体心立方晶胞含Fe原子：8×1/8＋1＝2，每个面心立方晶胞含Fe原子：8×1/8＋6×1/2＝4，所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为1∶2。答案：(1)3d54s2由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4需要的能量较多；而Fe2＋转化Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6到较稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对较少(2)①具有孤电子对②sp杂化(3)分子晶体(4)1∶210．(2014·河南名校联考)以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料目前已成为全球半导体研究的前沿和热点。回答下列问题：(1)镓为元素周期表第31号元素，镓原子价层电子排布图为____________________。(2)氮所在主族中第一电离能最大的元素是________(填元素符号，下同)，镓所在主族中电负性最大的元素是________________。(3)传统的氮化镓制备方法是采用GaCl3与NH3在一定条件下反应，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构，氮化镓中氮原子与镓原子之间以________相结合，氮化镓属于________晶体。(5)下图是氮化镓的晶胞模型：氮化镓中镓原子的杂化方式为________，氮原子的配位数为____________。解析：(1)镓为元素周期表第31号元素，在元素周期表中的位置是第四周期第ⅢA族。镓原子