2013年高考化学二轮课时检测：第一阶段专题六物质结构与性质课下——达标检测(时间：60分钟，满分100分)1．(14分)(2012·海南高考)铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝，广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题：(1)铜原子基态电子排布式为________________________________________________；(2)用晶体的X射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果：晶胞为面心立方最密堆积，边长为361pm。又知铜的密度为9.00g·cm－3，则铜晶胞的体积是________cm3、晶胞的质量是________g，阿伏加德罗常数为______________(列式计算，已知Ar(Cu)＝63.6)；(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如下图)，a位置上Cl原子的杂化轨道类型为________。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，另一种的化学式为________；(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是________________________________________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。解析：(2)体积是a3；m＝V×ρ；一个面心立方晶胞含4个原子，则M＝×m晶胞×NA，可求NA；(3)Cu有＋1、＋2两种价态，题中是＋2价的，那么＋1价的化学式应当是K2CuCl3；(4)单独不反应，同时作用能反应，所以反应为相互促进的化学反应，铜离子与氨形成配离子，还原剂是铜，氧化剂是过氧化氢，据此可写出反应的化学方程式。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1(2)4.70×10－23 4.23×10－22NA＝＝6.01×1023mol－1(3)sp3 K2CuCl3(4)过氧化氢为氧化剂，氨与Cu2＋形成配离子，两者相互促进使反应进行。Cu＋H2O2＋4NH3===Cu(NH3)＋2OH－-6-\n2．(15分)(2012·南京模拟)已知A、J、D、E、G是元素周期表中1～36号元素，其原子序数依次增大。A与另外四种元素既不在同一周期，也不在同一主族。J和D同主族，E和G同周期；元素G是周期表中的第7列元素，E的最外层电子数与最内层电子数相同，E跟J可形成离子化合物，其晶胞结构(其中J原子在晶胞内部)如图。请回答下列问题：(1)D元素－1价离子的电子排布式为_________________________________________；G元素原子的价电子排布式为________。(2)元素J与氮元素可以形成化合物NJ3，其中N—J键的化学键类型为________，根据价层电子对互斥理论可以判断NJ3的空间构型为________，NJ3分子中N原子的杂化方式为________杂化。(3)A、J形成的化合物AJ的相对分子质量比A、D形成的化合物AD的相对分子质量小，但AJ的沸点比AD高，其原因是_____________________________________________。(4)从晶胞图可以得出：E与J形成的离子化合物的化学式为_____________________。(5)含有E元素的化合物焰色反应为________色，焰色反应的原理是________________________________________________________________________________________。解析：根据提示的信息可推知A为H，E、G分别为Ca、Mn；分析E、J形成的晶胞可知E、J形成的化合物化学式为EJ2，而E为Ca，故J、D位于第ⅦA族，即J、D分别为F、Cl。答案：(1)1s22s22p63s23p6 3d54s2(2)共价键(或极性共价键) 三角锥形 sp3(3)前者分子间存在氢键(4)CaF2(5)砖红 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量3．(17分)(2012·烟台模拟)Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列问题：(1)写出铜原子的基态电子排布式：________________________________。(2)铜和锌的电离能数据如下表所示，铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是_______________________________。电离能/kJ·mol－1I1I2铜7461958锌9061733(3)CuCl的晶胞结构如图1所示，其中Cl－的配位数为________。(4)某含铜的离子结构如图2所示，在该离子内部微粒间作用力的类型有________(填字母)。-6-\na．离子键 b．极性键 c．非极性键 d．配位键 e．范德华力 f．氢键(5)CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。SO的空间构型是________，其中S原子的杂化轨道类型是____________。解析：(3)根据CuCl的晶胞结构图，Cu＋分别与4个Cl－结合，Cu＋的配位数为4，CuCl中Cu＋与Cl－的个数比为1∶1，则Cl－的配位数也为4；(4)C—H键、N—C键是极性键，C—C键是非极性键，N、Cu间存在配位键；(5)硫酸根的价电子对为＝4，所以为正四面体结构，中心原子硫原子为sp3杂化。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(2)Cu失去一个电子成为Cu＋后，核外电子排布为[Ar]3d10，属于能量较低的稳定结构，所以Cu的第二电离能相对较大(3)4(4)bcd(5)正四面体 sp34．(18分)(2012·福建高考)(1)元素的第一电离能：Al________Si(填“＞”或“＜”)。(2)基态Mn2＋的核外电子排布式为________。(3)硅烷(SinH2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是____________________。(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm－(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示：①在Xm－中，硼原子轨道的杂化类型有________；配位键存在于________原子之间(填原子的数字标号)；m＝________(填数字)。②硼砂晶体由Na＋、Xm－和H2O构成，它们之间存在的作用力有________(填序号)。A．离子键 B．共价键 C．金属键D．范德华力 E．氢键解析：(1)通常情况下，同周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，故Al＜Si；(2)Mn的核外电子数为25，故Mn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)；-6-\n(3)相对分子质量越大，分子间范德华力越大，沸点越高；(4)①由中心原子B的球棍模型可知，硼原子能形成3条、4条共价键，B原子为sp2、sp3杂化；B原子提供空轨道，O原子提供孤对电子，故4,5原子之间形成配位键；由阴离子的组成可知，Xm－为[H4B4O9]m－，得出m＝2；②Na＋与Xm－之间存在离子键，H2O分子间存在氢键和范德华力。答案：(1)＜(2)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)(3)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案)(4)①sp2、sp3 4,5(或5,4) 2②ADE5．(18分)(2012·石家庄质检)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2∶1，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：(答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________。(2)B的氢化物的分子空间构型是____________，其中心原子采取________杂化。(3)写出化合物AC2的电子式________________；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为____________________。(4)E的核外电子排布式是________________________，ECl3形成的配合物的化学式为____________________。(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是____________________________________________。解析：A、B、C位于同一周期的三种非金属元素，且B、C在同族中氢化物的沸点最高，可以推断其中含有氢键，由此推测A、B、C是位于第二周期的元素，又D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的结构，则说明D为Mg。由AC2为非极性分子，可推知为CO2，B元素则为N。24号元素E则为铬元素。(1)同一周期第一电离能具有增大的趋势，但由于N具有半充满结构，因而第一电离能最大，即为C＜O＜N。(2)B的氢化物即为NH3，中心氮原子采取sp3杂化，由于有一对孤对电子，所以NH3应为三角锥形。(3)AC2即为二氧化碳，电子式中碳以两对电子分别和两边的氧共用；等电子体的概念中要明确两点：原子数相等，价电子数相同。-6-\n(4)24号Cr要注意核外电子的特殊性，即d电子为半充满的稳定结构排布，即[Ar]3d54s1。根据题目中所给信息，CrCl3的配体为NH3和H2O，两者之比为2∶1，又总配体为6，则NH3为4个，H2O为2个，又Cl为外界，则配合物的化学式为[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3。(5)B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HNO3，还原为最低价时应为－3价，即NH4NO3，D的单质即Mg，应被氧化成Mg2＋，然后根据化合价升降总值进行配平。答案：(1)C＜O＜N(2)三角锥形 sp3(4)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)[Cr(NH3)4(H2O)2]Cl3(5)4Mg＋10HNO3===4Mg(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O6．(18分)(2012·江西盟校第二次联考)纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：电离能(kJ/mol)I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540(1)某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图所示，该同学所画的电子排布图违背了________________________。(2)ACl2分子中A的杂化类型为________________________。(3)氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。已知金刚石中的C—C的键长为154.45pm，C60中C—C的键长为145～140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确________，并阐述理由__________________________。(4)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式________，该物质的K原子和C60分子的个数比为________________。(5)继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是________________，NCl3分子的VSEPR模型为________。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为________。解析：(1)E(3s)＜E(3p)，3s轨道排满才能排3p轨道。-6-\n(2)由表格中的电离能数据推出A为Be，B为Mg，BeCl2中心原子的价层电子对数为2，采取sp杂化。(3)C60与金刚石所属的晶体类型不同，C60是分子晶体，金刚石是原子晶体，决定两者熔点高低的作用力不同。(4)K原子序数是19，价电子排布式为4s1；从晶胞中可看出C60的个数为8×＋1＝2，钾原子的个数为12×＝6，钾原子和C60分子的个数比为3∶1。CNSi(5)C、Si、N在周期表中的大致位置为电负性顺序为N＞C＞Si；NCl3中心原子价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体；Si的价电子数为4，每个硅原子只跟相邻的3个硅原子相连，且最外层满足8电子稳定结构，所以每个Si原子周围只有1个π键，且2个Si原子共用1个π键，所以Si60分子中π键的数目为(60×1)×＝30。答案：(1)能量最低原理 (2)sp杂化(3)否 C60为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键(4)4s1 3∶1(5)N＞C＞Si 正四面体 30-6-
