化学高考压轴题型提分练 5 7页

题型五　物质结构与性质 ‎1．X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的，Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，Z原子单电子数在同周期元素中最多，W与Z同周期，第一电离能比Z的低，R与Y同一主族，Q的最外层只有一个电子，其他电子层电子均处于饱和状态。请回答下列问题：‎ ‎(1)Q＋核外电子排布式为______________________________________________________。‎ ‎(2)化合物X2W2中W的杂化方式为________________，ZW的立体构型是________。‎ ‎(3)Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是________(填化学式)，原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)将Q单质的粉末加入到ZX3的浓溶液中，并通入W2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为__________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10‎ ‎(2)sp3杂化　V形 ‎ ‎(3)SiO2　SiO2为原子晶体，CO2为分子晶体 ‎(4)2Cu＋8NH3＋O2＋2H2O===2[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－‎ 解析　根据元素信息可以推断，X为H，Y为C，Z为N，W为O，R为Si，Q为Cu。‎ ‎(2)NO的价层电子对数为2＋×(5＋1－2×2)＝3对，有2对形成共价键，所以其离子构型为V形。‎ ‎2．钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。‎ ‎(1)钛铁合金是钛系储氢合金的代表，该合金具有放氢温度低、价格适中等优点。‎ ‎①Ti的基态原子价电子排布式为________。‎ ‎②Fe的基态原子共有________种不同能级的电子。‎ ‎(2)制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7＋3CCl4===2KCl＋2CrO2Cl2＋3COCl2↑。‎ ‎①上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。‎ ‎②COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，COCl2分子中σ键和π键的个数比为________，中心原子的杂化方式为________。‎ ‎(3)NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，其中Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为6.9×10－2 nm和7.8×10－2 nm。则熔点：NiO________(填“>”、“<”或“＝”)FeO。‎ ‎(4)Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料，具有大容量、高寿命、耐低温等特点，在日本和中国已实现了产业化。该合金的晶胞结构如图所示。‎ ‎①该晶体的化学式为________________。‎ ‎②已知该晶胞的摩尔质量为M g·mol－1，密度为d g·cm－3。设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是________ cm3(用含M、d、NA的代数式表示)。‎ ‎③该晶体的内部具有空隙，且每个晶胞的空隙中储存6个氢原子比较稳定。已知：a＝511 pm，c＝397 pm；标准状况下氢气的密度为8.98×10－5 g·cm－3；储氢能力＝。若忽略吸氢前后晶胞的体积变化，则该储氢材料的储氢能力为________。‎ 答案　(1)①3d24s2　②7‎ ‎(2)①O>Cl>C　②3∶1　sp2‎ ‎(3)>‎ ‎(4)①LaNi5　②　③1 236‎ 解析　(4)①从图中可以看出，La位于平行六面体的顶点，晶胞中La的原子数为×8＝1。平行六面体的上、下两个面各有2个Ni原子，四个侧面各有1个Ni原子，体心还有1个Ni原子。故晶胞中Ni的原子数为×8＋1×1＝5。故该晶体的化学式为LaNi5。‎ ‎②晶胞的体积为 cm3。‎ ‎③LaNi5合金储氢后的密度ρ＝＝≈0.111 g·cm－3，由定义式：储氢能力＝，故储氢能力＝≈1 236。‎ ‎3．在元素周期表前四周期中原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、F中，A与其余五种元素既不同周期也不同主族，B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，C的氧化物是导致酸雨的主要物质之一，D原子核外电子有8种不同的运动状态， E的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多，F元素的基态原子最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。‎ ‎(1)写出基态E原子的价电子排布式________。‎ ‎(2)B、C、D三元素第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)；A与C形成CA3型分子，分子中C原子的杂化类型为________，分子的立体构型为________；C的单质与 BD化合物是等电子体，据等电子体的原理，写出BD化合物的电子式：________； A2D由液态形成晶体时密度________(填“增大”、“不变”或“减小”)，分析主要原因：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)已知D、F能形成一种化合物，其晶胞的结构如图所示：‎ 则该化合物的化学式为________(用元素符号表示)；若相邻D原子和F原子间的距离为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为______________g·cm－3(用含a、NA的代数式表示)。‎ 答案　(1)3d54s1‎ ‎(2)CN>C ‎(7)　12　TiN>CaO>KCl 解析　Ⅰ.(1)在Li、Be、B、C、N、O、F组成的共价分子有N2、O2、F2、CO、CO2、NO、NO2、N2‎ O，其中N2与CO、CO2与N2O互为等电子体。‎ ‎(2)NO为3原子，价电子数为18，其中SO2、O3与NO互为等电子体。‎ ‎(3)N与CO2互为等电子体，所以N为直线形。‎ Ⅱ.(7)(2a×10－10)3·ρ·NA＝4M(TiN)，‎ ρ＝。‎ ‎6．硼(B)及其化合物在化学中有重要的地位。请回答下列问题：‎ ‎(1)Ga与B同主族，Ga的基态原子核外电子排布式为________，第一电离能由大到小的顺序是________。‎ ‎(2)硼酸(H3BO3)是白色片状晶体(层状结构如下图)，有滑腻感，在冷水中溶解度很小，加热时溶解度增大。‎ ‎①硼酸中B原子的杂化轨道类型为________ 。‎ ‎②硼酸晶体中存在的作用力有范德华力和________ 。‎ ‎③加热时，硼酸的溶解度增大，主要原因是________。‎ ‎④硼酸是一元弱酸，在水中电离时，硼酸结合水电离出的OH－而呈酸性。写出硼酸的电离方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)硼氢化钠(NaBH4)是有机化学中的一种常用还原剂，在热水中水解生成硼酸钠和氢气，用化学方程式表示其反应原理：_____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[BH4]－的空间构型是___________________________________________________________。‎ ‎(4)B3N3H6可用来制造具有耐油、耐高温性能的特殊材料。写出它的一种等电子体物质的分子式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)硼化镁晶体在39 K时呈超导性。在硼化镁晶体中，镁原子和硼原子是分层排布的，下图是该晶体微观结构的透视图，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。则硼化镁的化学式为________。‎ ‎(6)金刚石的晶胞如右图。立方氮化硼的结构与金刚石相似，已知晶胞边长为361.5 pm，则立方氮化硼的密度是____________________ g· cm－3。‎ ‎(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数用NA表示)。‎ 答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1　B>Ga ‎(2)①sp2　②氢键、共价键 ‎③加热破坏了硼酸分子之间的氢键 ‎④H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋‎ ‎(3)NaBH4＋4H2O===Na[B(OH)4]＋4H2↑(或NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑)　正四面体 ‎(4)C6H6‎ ‎(5)MgB2‎ ‎(6) 解析　(5)每个Mg周围有6个B，每个B周围有3个Mg，所以硼化镁的化学式为MgB2。‎ ‎(6)a3·ρ·NA＝4M(BN)，ρ＝。‎