【新教材】高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)：主觀題綜合訓(xùn)練 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)選考 含答案

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1、新教材適用·高考化學(xué) 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考) 【主觀題綜合訓(xùn)練】 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考) 1．氧化鋅(ZnO)、氮化鎵(GaN)及新型多相催化劑組成的納米材料能利用可見光分解水，生成氫氣和氧氣。 圖1　GaN晶體結(jié)構(gòu) 圖2　ZnO晶胞 請回答下列問題： (1) Zn2+基態(tài)核外電子排布式為　　　　　　　　。 (2) 與水分子互為等電子體的一種陰離子是　　　　(填離子符號)。 (3) 氮化鎵(GaN)的晶體結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中氮原子的雜化軌道類型是　　　??；N、Ga原子之間存在配位鍵，該配位鍵中提供電子對的原子是　　　　。 (4) ZnO是兩性氧化物，能

2、跟強堿溶液反應(yīng)生成 [Zn(OH)4]2-。不考慮空間構(gòu)型，[Zn(OH)4]2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為　　　　　　　　。 (5) 某種ZnO晶體的晶胞如圖2所示，與O2-距離最近的Zn2+有　　　　個。 2．(2015·洛陽二模)已知元素X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。X原子核外電子有6種不同的運動狀態(tài)，s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍；Z原子L電子層上有2對成對電子，R+原子核外有3層電子且各層均處于全滿狀態(tài)。 請回答下列問題： (1) R基態(tài)原子的外圍電子排布式為　　　　，其基態(tài)原子有　　　　種能量不同的電子。 (2) 元素X、Y、Z的第一電離能由小到

3、大的順序為　　　　　　(用元素符號表示)。 (3) 與XYZ-互為等電子體微粒的化學(xué)式為　　　　　　(寫出一種即可)，XYZ-的中心原子的雜化方式為　　　　　　。 (4) R2+與NH3形成的配離子中，提供孤對電子的原子是　　　　。 (5) 已知Z、R能形成兩種化合物，其晶胞如下圖所示，甲的化學(xué)式為　　　　　　　，乙的化學(xué)式為　　　　　　?。桓邷貢r，甲易轉(zhuǎn)化為乙的原因為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。蝗艏拙w中一個晶胞的邊長為a pm，則甲晶體的密度為　　　　　g·cm-3(寫出含a的表達式，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。 3．(2015·邢臺期末)X

4、、Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素(稀有氣體除外)。X的基態(tài)原子中的電子平均分布在三個不同的能級中；Y的族序數(shù)是其周期序數(shù)的三倍；Z的基態(tài)原子核外無未成對電子；W為前四周期中電負性最小的元素；元素R位于周期表的第10列。 請回答下列問題： (1) X、Y兩種元素中電負性較大的元素為　　　　(填元素符號)。 (2) 化合物XY2分子的空間構(gòu)型是　　　　。 (3) 基態(tài)R原子的電子排布式為　　　　　　　　　。 (4) 化合物ZY的熔點比化合物RY的熔點高，可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5) 含有X、Z、R三種元素的某種晶體具有超導(dǎo)性

5、，其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。則該晶體中與Z原子緊鄰且距離最近的R原子有　　　　個。 4．(2015·孝感模擬)已知W、X、Y、Z、R五種元素是短周期的元素，原子序數(shù)依次增大，其中X 的基態(tài)原子中成對的電子對數(shù)與單個電子的數(shù)目相同，Y 是地殼中含量最多的元素，R的單質(zhì)是淡黃色固體，不溶于水，能溶于CS2。在短周期中，W的原子半徑最小，Z 的原子半徑最大。又知M是第4周期的元素，M的最外層只有一個單電子，次外層的軌道上全部填充滿了電子。 回答下列問題： (1) Y的基態(tài)原子核外有　　　　個未成對電子。 (2) Y、Z、R的第一電離能由大到小的順序是　　　　　　　　，Y、Z、R形成的

6、簡單離子的半徑由大到小的順序是　　　　　　(用元素符號表示)。 (3) XW4分子中，鍵角是　　　　，中心原子的雜化軌道類型為　　　　。X的立體結(jié)構(gòu)為　 。 (4) M的基態(tài)原子核外電子排布式是　　　　　　　　　。已知MCl的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，Cl-的配位數(shù)為　　　　。MCl的熔點　　　　(填“高于”或“低于”)MY的熔點。 5．(2015·海口模擬)現(xiàn)有五種元素，其中A、B、C為短周期主族元素，D、E為第4周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)表中相關(guān)信息，回答下列問題： A元素原子的核外p電子總數(shù)比s

7、電子總數(shù)少1 B原子核外所有p軌道全滿或半滿 C元素的主族序數(shù)與周期序數(shù)的差為4 D是前四周期中電負性最小的元素 E在周期表的第11列 甲 乙 (1) A基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有　　　　個方向，原子軌道呈　　　　形。 (2) E在周期表的位置是　　　　　　　，位于　　　　區(qū)，其基態(tài)原子有　　　　種運動狀態(tài)。 (3) BC3中心原子的雜化方式為　　　　，用價層電子對互斥理論推測其分子空間構(gòu)型為　　　　，檢驗D元素的方法是　　　　　　　　　　。 (4) E單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示。則晶胞中該原子的配位數(shù)為　　　，E單

8、質(zhì)晶體中原子的堆積方式為四種基本堆積方式中的　　　　　　。若已知E的原子半徑為d cm，NA代表阿伏加德羅常數(shù)，E的相對原子質(zhì)量為M，則該晶體的密度為　　　　(用字母表示)g·cm-3。 6．(2015·黃岡模擬)W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數(shù)依次增大。W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代；M的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)之一；X的某一種單質(zhì)在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線的強烈侵襲；Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài)；Z能形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。 (1) Y3+基態(tài)的電子排布式可表示為　　　　　　　　　。

9、 (2) M的空間構(gòu)型為　　　　　　(用文字描述)。 (3) M可形成多種氫化物，其中MH3的堿性強于M2H4的原因是　 。 (4) 根據(jù)等電子體原理，WX分子的結(jié)構(gòu)式為　　　　。 (5) 1 mol WX2中含有的σ鍵數(shù)目為　　　　　　。 (6) H2X分子中X原子軌道的雜化類型為　　　　　。 (7) 向Z2+的溶液中加入過量NaOH溶液，可生成Z的配位數(shù)為4的配離子，寫出該配離子的結(jié)構(gòu)式：　　　　　　　　　　　。 7．(2015·福州模擬)X

10、、Y、Z、M、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，X元素原子核外有三個能級，各能級電子數(shù)相等，Y的單質(zhì)在空氣中燃燒生成一種淡黃色的固體；Z元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少2，M原子外圍電子排布式為3dn4sn；W的內(nèi)層電子已全充滿，最外層只有2個電子。 請回答下列問題： (1) X元素在周期表中的位置是　　　　　　??；W2+離子的外圍電子排布式為　　　　。 (2) X 能與氫、氮、氧三種元素構(gòu)成化合物 XO(NH2)2，其中X原子和N原子的雜化方式為分別為　　　　、　　　　，該化合物分子中的π鍵與σ鍵的個數(shù)之比是　　　　　?。辉撐镔|(zhì)易溶于水的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　

11、。 (3) 已知Be和Al元素處于周期表中對角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似，請寫出Y元素與Be元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物相互反應(yīng)的化學(xué)方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4) M晶體的原子堆積方式為六方堆積(如圖1所示)，則晶體中M原子的配位數(shù)是　　　　。某M配合物的化學(xué)式是[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O，1 mol該配合物中含配位鍵的數(shù)目是　　　　　　　　。 圖1 圖2 (5) Y離子和Z離子比較，半徑較大的是　　　　(填離子符號)，元素Y與元素Z形成的晶體的晶胞結(jié)構(gòu)是如圖2所示的正方體，設(shè)晶胞中最近的兩個Z離子的距離為a cm，該化合物的摩爾質(zhì)量為b g

12、·mol-1，則該晶胞密度的計算式為　　　　　　　　　　　。 8．(2016·江西模擬)CuSO4在活化閃鋅礦(主要成分是ZnS)方面有重要作用，主要是活化過程中生成CuS、Cu2S等一系列銅的硫化物活化組分。 (1) Cu2+基態(tài)的電子排布式可表示為　　　　　　　　　　　。 (2) S的空間構(gòu)型為　　　　　　　(用文字描述)；中心原子采用的軌道雜化方式是　　　??；寫出一種與S互為等電子體的分子的化學(xué)式：　　　　　。 (3) 向CuSO4 溶液中加入過量NaOH溶液可生成\[Cu(OH)4 \]2-。不考慮空間構(gòu)型，\[Cu(OH)4\]2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為　　　　　　。

13、 (4) 資料顯示ZnS為難溶物，在活化過程中，CuSO4能轉(zhuǎn)化為CuS的原因是　 。 (5) CuS比CuO的熔點　　　　　(填“高”或“低”)，原因是　　　　　　　　　　　　。 (6) 閃鋅礦的主要成分ZnS，晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其晶胞邊長為540.0 pm，密度為　　　　　　　　　　　　　　(列式并計算)。 【主觀題綜合訓(xùn)練答案】 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考) 1．(1) 1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) (2) N (3) sp3　N (4)

14、或 (5) 8 【解析】 (1) Zn為30號元素，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，則Zn2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。 (2) H2O分子中含有3個原子和8個價電子，與其互為等電子體的陰離子是N。 (3) 由圖示可知，N原子能與4個Ga原子成鍵，故N原子采用sp3雜化；Ga是ⅢA族元素，有空的p軌道，故在形成配位鍵時N原子提供電子對。 (4) 在[Zn(OH)4]2-中，Zn與O之間是配位鍵，故結(jié)構(gòu)表示為 或 。 (5) 結(jié)合晶胞結(jié)構(gòu)以及化學(xué)式ZnO可知，與O2-距離最近的Zn2+的數(shù)目等于與Zn

15、2+距離最近的O2-的數(shù)目，都是8個。 2．(1) 3d104s1　7 (2) C

16、、2p、3s、3p、3d、4s共7個能級。(2) 同周期第一電離能由左向右呈增大的趨勢，ⅡA族元素原子的s能級是全充滿狀態(tài)、ⅤA的元素原子的p能級是半充滿狀態(tài)，它們第一電離能比相鄰元素大，即第一電離能：C

17、2O；CuO易轉(zhuǎn)變?yōu)镃u2O，是因為Cu2O中Cu的3d能級是全充滿狀態(tài)，而原子處于全充滿、半充滿、全空是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。1個甲中含CuO 4個，質(zhì)量為(4×80)÷NAg，晶胞體積為(a×10-10)3cm3，密度是。 3．(1) O　(2) 直線形 (3) 1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2) (4) 鎂離子的半徑小于鎳離子，所以氧化鎂的晶格能大于氧化鎳 (5) 12 【解析】 X、Y、Z、W、R均為前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大，X的基態(tài)原子中的電子平均分布在三個不同的能級中，則核外電子排布為1s22s22p2，則X為碳元素；Y元素的族序數(shù)是

18、其周期序數(shù)的三倍，只能處于第2周期，則Y為氧元素；W為前四周期中電負性最小的元素，則W為鉀元素；Z的基態(tài)原子核外無未成對電子，原子序數(shù)大于氧小于鉀，則核外電子排布為1s22s22p63s2，所以Z為鎂元素；元素R位于周期表的第10列，原子序數(shù)大于K元素，處于第4周期，R為鎳元素。 (1) X為碳元素，Y為氧元素，X、Y兩種元素中電負性較大的元素為O。(2) 化合物XY2為CO2，分子的空間構(gòu)型是直線形。(3) R為鎳元素，是28號元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2。(4) 化合物ZY為MgO，化合物RY為NiO，由于鎂離子的半徑小

19、于鎳離子，所以氧化鎂的晶格能大于氧化鎳，所以MgO的熔點比NiO的熔點高。(5) 根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，Z位于晶胞的頂點上，與Z原子緊鄰且距離最近的R原子位于晶胞中經(jīng)過Z原子的面的面心上，這樣的面心有12個。 4．(1) 2　(2) O>S>Na　S2->O2->Na+ (3) 109°28'　sp3　平面三角形 (4) 1s22s22p63s23p63d104s1(或\[Ar\]3d104s1)　4　低于 【解析】 W、X、Y、Z、R五種元素是短周期的元素，原子序數(shù)依次增大，Y是地殼中含量最多的元素，則Y為O元素；X的基態(tài)原子中成對的電子對數(shù)與單個電子的數(shù)目相同且原子序數(shù)小于Y

20、，則X為C元素；R的單質(zhì)是淡黃色固體，不溶于水，能溶于CS2，則R是S元素；在短周期中，W的原子半徑最小，Z的原子半徑最大，則W是H元素、Z為Na元素；M是第4周期的元素，M的最外層只有一個單電子，次外層的軌道上全部充滿了電子，則M為Cu元素。(1) Y是O元素，其原子核外電子排布式為1s22s22p4，2p軌道上有2個未成對電子。(2) Y、Z、R分別是O、Na、S元素，同一周期元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，同一主族元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而減小，所以這三種元素第一電離能大小順序是O>S>Na；離子電子層數(shù)越多，其離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)增

21、大而減小，所以離子半徑大小順序是S2->O2->Na+。(3) XW4分子是正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角是109°28'，甲烷分子中C原子價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對，所以雜化方式為sp3；C中C原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對，所以為平面三角形結(jié)構(gòu)。(4) Cu所含質(zhì)子數(shù)為29，原子核外電子數(shù)為29，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或\[Ar\]3d104s1；根據(jù)CuCl的晶胞可以判斷，每個銅原子與4個Cl距離最近且相等，即Cu的配位數(shù)為4； CuCl、CuO中氯離子半徑大于氧離子、電荷小于氧離子，所以晶格能：CuCl

22、 5．(1) 3　紡錘 (2) 第4周期ⅠB族　ds　29 (3) sp3　三角錐形　焰色反應(yīng) (4) 12　面心立方堆積　 【解析】 A、B、C為短周期主族元素，D、E為第4周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1，其電子排布為1s22s22p3，則A為N元素；B原子核外所有p軌道全滿或半滿，則價電子為3s23p3符合題意，則B為P元素；C元素的主族序數(shù)與周期序數(shù)的差為4，C為第3周期ⅦA族元素，即C為Cl元素；D、E為第4周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，D是前四周期中電負性最小的元素，則D為K元素；E在周期表的第11列，則E位于第4周期ⅠB

23、族，為Cu元素。(1) A為N元素，N的基態(tài)原子中能量最高的電子為2p電子，其電子云在空間有x、y、z三個方向；p軌道呈紡錘形。(2) E為Cu原子，原子序數(shù)為29，位于周期表中第4周期ⅠB族，位于周期表中的ds區(qū)，銅原子的核外電子總數(shù)為29，所以其基態(tài)原子有29種不同的運動狀態(tài)。(3) BC3為PCl3，其中心原子P形成了3個單鍵，還存在1對孤對電子，則其雜化軌道數(shù)為4，采用sp3；由于三氯化磷分子中含有1對孤對電子，則其空間構(gòu)型為三角錐形；D為K元素，檢驗鉀元素可以通過焰色反應(yīng)檢驗。(4) E為Cu元素，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，以頂點原子研究，與之最近的原子處于面心上，每個頂點原子為12個面共用，

24、故晶胞中該原子的配位數(shù)為12；該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為面心立方堆積；晶胞的邊長為×4d cm=2d cm，所以晶胞的體積為(2d cm)3=16d3 cm3，根據(jù)均攤法可知，每個晶胞中含有的原子數(shù)為8×+6×=4，所以晶胞的密度為= g·cm-3。 6．(1) 1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3) (2) 平面三角形 (3) N2H4分子中N為-2價，而NH3分子中N為-3價，負電性更高，導(dǎo)致N原子的孤對電子更易提供出來與H+結(jié)合，故堿性更強 (4) C≡O(shè) (5) 2NA (6) sp3 (7) 【解析】 W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文

25、物的年代，則W為C元素；X的某一種單質(zhì)在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線的強烈侵襲，則X為O元素；M的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)之一，原子序數(shù)小于O，故M為N元素；Z能形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物，則Z為Cu；Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài)，原子序數(shù)小于Cu，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，則Y為Cr元素。(1) Cr3+基態(tài)的電子排布式為1s22s22p63s23p63d3。(2) N中N原子價層電子對數(shù)=3+=3，N原子沒有孤對電子，故其空間構(gòu)型為平面三角形。(3) N2H4分子中N為-2價，而NH3分子中N為-3價，負電性更高，

26、導(dǎo)致N原子的孤對電子更易提供出來與H+結(jié)合，故堿性更強。(4) CO與N2互為等電子體，根據(jù)等電子體原理，二者結(jié)構(gòu)相似，故CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)。(5) CO2的結(jié)構(gòu)式為OCO，1 mol CO2中含有的2 mol σ鍵，故含有σ鍵數(shù)目為2NA。(6) H2O分子中O原子成2個σ鍵、含有2對孤對電子，故雜化軌道數(shù)目為4，O原子采取sp3雜化。(7) 向Cu2+的溶液中加入過量NaOH溶液，可生成Cu的配位數(shù)為4的配離子，該配離子的結(jié)構(gòu)式為 7．(1) 第2周期ⅣA族　3d10 (2) sp2　sp3　1∶7　CO(NH2)2能與水分子間形成氫鍵 (3) Be(OH)2+2NaOH

27、Na2BeO2+2H2O (4) 12　6×6.02×1023 (5) S2-　4×÷(a cm)3 【解析】 X的基態(tài)原子核外的三個能級上電子數(shù)相等，原子核外電子排布為1s22s22p2，則X為C元素；Y的單質(zhì)在空氣中燃燒生成一種淡黃色的固體，則Y為Na元素，淡黃色固體是Na2O2；Z元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少2個，原子只能有3個電子層，最外層電子數(shù)為6，故Z為S元素；M原子外圍電子排布式為3dn4sn，由于4s能級最大容納2個電子，且3d能級也容納2電子，則M為Ti元素；W的內(nèi)層電子已全充滿，最外層只有2個電子，原子序數(shù)大于硫，只能處于第4周期，原子核外電子數(shù)為2+8+1

28、8+2=30，故W為Zn。(1) C原子處于周期表中第2周期ⅣA族，Zn2+的外圍電子排布式為3d10。(2) 碳能與氫、氮、氧三種元素構(gòu)成化合物 CO(NH2)2，分子中C與O形成CO鍵，C原子與N原子形成C—N鍵，N原子與H原子之間形成N—H鍵，分子中C原子成3個σ鍵、沒有孤電子對，故C原子采取sp2雜化，N原子成3個σ鍵、有1對孤電子對，N原子采取sp3雜化；該化合物分子中有1個π鍵、7個σ鍵，π鍵與σ鍵數(shù)目之比為1∶7；CO(NH2)2能與水分子間形成氫鍵，該物質(zhì)易溶于水。(3) Be和Al元素處于周期表中對角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似，則Be(OH)2與NaOH反應(yīng)生成Na2BeO2與H2

29、O，故反應(yīng)方程式為Be(OH)2+2NaOHNa2BeO2+2H2O。(4) M晶體的原子堆積方式為圖1所示，為六方密堆積，以軸線原子研究，層內(nèi)有6個原子相鄰，上、下兩層各有3個原子與之相鄰，故配位數(shù)為12；某M配合物化學(xué)式是\[M(H2O)5Cl\]Cl2·H2O，M離子與H2O、Cl-形成配位鍵，1 mol該配合物中含配位鍵為 6 mol，含有配位鍵的數(shù)目是6×6.02×1023。(5) S2-比Na+多一個電子層，故離子半徑：S2->Na+；晶胞中黑色球數(shù)目為8，白色球數(shù)目為8×+6×=4，化學(xué)式為Na2S，黑色球為Na+、白色球為S2-，晶胞質(zhì)量為4×，設(shè)晶胞中最近的兩個S2-的距離為

30、a cm，頂點S2-與面心S2-之間距離最近，晶胞棱長為2a cm×=a cm，晶胞密度為4×÷(a cm)3。 8．(1) 1s22s22p63s23p63d9(或\[Ar\]3d9) (2) 正四面體　sp3　CCl4(或SiCl4) (3) 或 (4) 在相同溫度下，Ksp(CuS)

31、的雜化方式為sp3，S為正四面體結(jié)構(gòu)；具有相同原子數(shù)和價電子總數(shù)的微?；シQ為等電子體，所以與S互為等電子體的微粒有CCl4、SiCl4等。(3) [Cu(OH)4]2-中Cu2+與4個OH-形成配位鍵，可表示為 或 。(4) 由沉淀轉(zhuǎn)化原理可知溶度積大的沉淀轉(zhuǎn)化為溶度積小的沉淀容易實現(xiàn)，在相同溫度下，Ksp(CuS)