搜索
1、[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号，该能层具有的原子轨道数为、电子数为。（2）硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献个原子。（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为。（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键C─CC─HC─OSi─SiSi─HSi─O键能/(kJ/mol-1)356413336226318452①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是。②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是。（6）在硅酸盐中，四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为。Si与O的原子数之比为化学式为。答案[化学——选修3：物质结构与性质](15分)(1)M94(2)二氯化硅(3)共价键3(4)Mg2Si+4NH4Cl==SiH4+4NH3+2MgCl2(5)①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂。导致长链硅烷难以生成②C—H键的键能大于C—O键，C一H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键(6)sp31：3[SiO3]n2n－(或SiO32－)2、[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，平且A－和B+的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。回答下列问题：（1）D2+的价层电子排布图为_______。（2）四种元素中第一电离最小的是________，电负性最大的是________。（填元素符号）（3）A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。①该化合物的化学式为_________；D的配位数为_______；②列式计算该晶体的密度_______g·cm-3。（4）A－、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6，其中化学键的类型有_____；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为_______，配位体是____。参考答案：（1）（2）KF（3）①K2NiF4;6②39×4+59×2+19×86.02×1023×4002×1307×10—18=3.4（4）离子键、配位键；[FeF6]3－；3、[化学—物质结构与性质]（13分）（1）依据第2周期元素第一电离能的变化规律，参照右图B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。（2）NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到： 3234233CuNHFNFNHF①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_________（填序号）。a.离子晶体b.分子晶体c.原子晶体d.金属晶体②基态铜原子的核外电子排布式为________。（3）BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及．．．___________（填序号）。a.离子键b.共价键c.配位键d.金属键e.氢键f.范德华力②R中阳离子的空间构型为_______，阴离子的中心原子轨道采用_______杂化。（4）已知苯酚()具有弱酸性，其Ka=1.1×10-10；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_______Ka(苯酚)（填“”或“”），其原因是__________。【答案】（1）（2）①a、b、d②1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1（3）①a、d②三角锥型sp3（4）COOOH中形成分子内氢键，使其更难电离出H＋4、[选修3——物质结构与性质]（20分）（6分）下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是A．CaC2B．N2H4C．Na2S2D．NH4NO3[答案]AC[解析]：略。（14分）图A所示的转化关系中（具体反应条件略），a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见的酸，a的一种同素异形体的晶胞如图B所示。回答下列问题：（1）图B对应的物质名称是，其晶胞中的原子数为，晶体类型为。（2）d中元素的原子核外电子排布式为。（3）图A中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是，原因是，该物质的分子构型为，中心原子的杂化轨道类型为。（4）图A中的双原子分子中，极性最大的分子是。（5）k的分子式为，中心原子的杂化轨道类型为，属于分子（填“极性”或“非极性”）。[答案]（1）金刚石8原子晶体（2）1s22s22p63s23p5（3）H2O分子间形成氢键V形（或角形）sp3（4）HCl（5）COCl2sp2极性[解析]：（1）每个原子周围有4个键，判断为金刚石。（2）a为C，则b为H2、c为O2，因i是常见的酸，只由b、d形成可判断为盐酸，则d为Cl2。（3）除a、b、c、d外，f为CO，g为CO2，i为HCl，而k与水反应生成CO2与盐酸，该反应没在教材中出现过，且由f、d反应得到，应含C、O、Cl三种元素，只能判断为COCl2（在历届高考中有出现过）。所有两元素形成的物质中，只有水是液态，其它都是气体。（4）所有双原子分子中，只有H、Cl电负性差值最大，因而极性最大。（5）COCl2中羰基的平面结构显示其为sp2杂化。5、[物质结构与性质]元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。（1）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。①在1个晶胞中，X离子的数目为。②该化合物的化学式为。（2）在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是。（3）Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是。（4）Y与Z可形成YZ2－①YZ2－的空间构型为(用文字描述)。②写出一种与YZ42－互为等电子体的分子的化学式：。（5）X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为。答案：（1）①4②ZnS（2）sp3（3）水分子与乙醇分子之间形成氢键（4）①正四面体②CCl4或SiCl4等（5）16mol或16伊6.02×1023个6、【化学-物质结构与性质】卤族元素包括F、Cl、Br等。（1）下面曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是。(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，右图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为，该功能陶瓷的化学式为。（3）BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为和。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有种。（4）若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是。【答案】（1）a（2）2；BN⑶SP2；SP3；3⑷X7、X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。X的单质与氢气可以化合生成气体G，其水溶液pH7;Y单质是一种黄色晶体；R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。Y、Z分别与钠元素可以形成化合物Q和J，J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M。请回答下列问题：⑴M固体的晶体类型是。⑵Y基态原子的核外电子排布式是①；G分子中X原子的杂化轨道的类型是②。⑶L的悬浊液加入Q的溶液，白色沉淀转化为黑色沉淀，其原因是。⑷R的一种含氧酸根RO42－具有强氧化性，在其钠盐中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是。【答案】(1)离子晶体(2)1s22s22p63s23p4sp3杂化(3)Ag2S沉淀比AgCl更难溶(4)4FeO2-4+20H+==4Fe3++3O2↑+10H2O8、(2013浙江自选,15,10分)“物质结构与性质”模块请回答下列问题:(1)N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:电离能I1I2I3I4……In/kJ·mol-15781817274511578……则该元素是(填写元素符号)。(2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是。Ge的最高价氯化物分子式是。该元素可能的性质或应用有。A.是一种活泼的金属元素B.其电负性大于硫C.其单质可作为半导体材料D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点(3)关于化合物,下列叙述正确的有。A.分子间可形成氢键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(4)NaF的熔点B的熔点(填、=或),其原因是。答案(1)Al(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2GeCl4C、D(3)B、D(4)两者均为离子化合物,且阴阳离子电荷数均为1,但后者的离子半径较大,离子键较弱,因此其熔点较低9、（2012新课标全国卷37）．[化学－选修3物质结构与性质](15分)ⅥA族的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅥA族的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：⑴S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是_____；⑵原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为________；⑶Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为________________；⑷H2Se的酸性比H2S_________(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为_______，SO2－3离子的立体构型为_______；⑸H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10-2，请根据结构与性质的关系解释：①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：____________________；②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：______________________________；⑹ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为________g·cm-3（列式并计算），a位置S2－离子与b位置Zn2+离子之间的距离为_______pm（列式表示）。【答案】⑴sp3⑵O＞S＞Se⑶343s23p63d10⑷强平面三角形三角锥形⑸①第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子②H2SeO3和H2SeO4可表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se为＋4价，而H2SeO4中的Se为＋6价，正电性更高，导致Se－O－H中的O的电子更向Se偏移，越易电离出H＋⑹4×(65＋32)g·mol－16.02×1023mol－1(540×10-10cm)310-10cm)3)＝4.12701－cos109°28′或1352sin109°28′2或1353【解析】⑴在S8分子中S原子成键电子对数为2，孤电子对数为2,即价层电子对数为4,因此S原子采用的杂化轨道方式为sp3。⑵同主族元素第一电离能随核电荷数的增大而减小，因此第一电离能：O＞S＞Se。⑶Se为34号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，因此M层电子排布式为3s23p63d10。同主族元素随着核电