讲练测2017届高考化学一轮复习 模块六 选修部分 专题十七 物质的结构与性质（课件+试题）（打包9套）.zip

1第 1步 高考真题试水1．(2013·四川卷)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 Z＞Y＞WB．W、X、Y、Z 的原子半径大小顺序可能是 W＞X＞Y＞ZC．Y、Z 形成的分子的空间构型可能是正四面体D．WY 2分子中 σ 键与 π 键的数目之比是 2∶1解析：由题意可知，W 为碳元素，X 为铝元素，Z 为氯元素，Y 为硅、磷、硫中的一种元素。若 Y为硅元素时，硅的电负性比碳小，故 A错误；碳元素的原子半径最小，故 B项错误；若 Y为硅元素，则 SiCl4是正四面体构型，故 C项正确；若 Y为硫元素，CS 2分子中σ 键与 π 键的数目之比为 1∶1，故 D项错误。答案：C2.(2012·上海卷)元素周期表中铋元素的数据如图所示，下列说法正确的是( )A．Bi 元素的质量数是 209B．Bi 元素的相对原子质量是 209.0C．Bi 原子 6p亚层有一个未成对电子D．Bi 原子最外层有 5个能量相同的电子解析：A 项，核素具有质量数，元素指一类原子的统称，不能说元素具有质量数；B 项，数据 209.0表示 Bi元素的相对原子质量，即各种同位素的平均相对原子质量；C 项，Bi 原子 6p亚层有 3个轨道，据洪特规则可知 6p3表示三个未成对电子；D 项，Bi 原子最外层的5个电子排布在 6s和 6p亚层，两个亚层上电子的能量不同。答案：B3．(2015·安徽卷)C、N、O、Al、Si、Cu 是常见的六种元素。(1)Si位于元素周期表第________周期第________族。(2)N的基态原子核外电子排布式为________；Cu 的基态原子最外层有________个电子。(3)用“”或“ MgCl2。(4)由题目信息提示可知 CuSO4与 P4反应生成H3PO4和 Cu。答案：(1)1s 22s22p63s23p2或[Ne]3s 23p2(2)三角锥形(3)HNO3 HF Si、Mg、Cl 2(4)P4＋10CuSO 4＋16H 2O===10Cu＋4H 3PO4＋10H 2SO45．(2014·安徽卷)Na、Cu、O、Si、S、Cl 是常见的六种元素。(1)Na位于元素周期表第________周期第________族；S 是基态原子核外有________个未成对电子；Si 的基态原子核外电子排布式为__________。(2)用“”或“Na＋ ；原子晶体熔点大于离子晶体，故熔点 NaCl (3)4CuCl(s)＋O 2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)Δ H＝－177.6 kJ·mol －1(合理答案均可)1第 4 步 模拟练习达标1．(2016·安徽江南十校联考)X、Y、Z 及 W 是短周期中的四种元素，其原子序数依次增大。相关信息如下表：元素 相关信息X 具有多种同素异形体，形成的化合物种类繁多Y 短周期主族元素中原子半径最大Z 位于元素周期表金属与非金属元素的分界线上，最高化合价为＋4W 富集在海水中的元素，它的某些化合物常用作消毒剂(1)Z 元素基态原子的核外电子排布式为________，其未成对的电子数目为________。(2)Y 位于元素周期表中第________周期，第________族，四种元素的电负性由大到小的顺序是________(写元素符号)。(3)氢化物中 X—H 和 W—H 的化学键极性较强的是________，耐磨材料(ZX)和单质 Y 熔点较高的是________(均用元素符号表示)。(4)已知 400℃时，HW 可被氧气催化氧化生成 W 的单质，从而实现化工生产上 W 的循环利用。若断开 1 mol H—W 化学键，该反应放热 28.9 kJ，试写出相应的热化学方程式：___________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根据题意知 Z 是 Si，基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p2，有 2个未成对电子。(2)根据原子半径的周期性变化知 Y 是 Na。X 是 C，W 是 Cl，根据电负性的周期性变化知电负性大小顺序是 ClCSiNa。(3)Cl 的电负性比 C 大，因此 C—H 键极性比Cl—H 键弱；SiC 是原子晶体，熔点比钠高。(4)断开 1 mol H—W 化学键，该反应放热28.9 kJ，则消耗 4 mol HCl 放热 115.6 kJ。答案：(1)1s 22s22p63s23p2(或[Ne]3s 23p2) 2(2)三 ⅠA ClCSiNa(3)Cl—H SiC(4)4HCl(g)＋O 2(g) 2Cl2(g)＋2H 2O(g)= = = = =催 化 剂 400℃Δ H＝－115.6 kJ·mol －12．(2016·辽宁沈阳二中模拟)目前半导体生产展开了一场“铜芯片”革命——在硅芯片上用铜代替铝布线，古老的金属铜在现代科技应用上取得了突破。用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：2― →CuFeS2― ― →O2 800℃ Cu2S― ― →O2， △ ① Cu2O ― ― →Cu2S， △ ② Cu CuSO4(1)基态铜原子的外围电子排布式为________，硫、氧元素相比，第一电离能较大的元素是________(填元素符号)。(2)反应①、②中均生成有相同的气体分子，该分子的中心原子杂化类型是________，其立体结构是________。(3)某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验：CuSO 4溶液 蓝色沉淀 沉淀― ― →氨 水 ― ― →氨 水 溶解，得到深蓝色透明溶液。写出蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式：____________________；深蓝色透明溶液中的阳离子(不考虑 H＋ )内存在的全部化学键类型有________。(4)铜是第四周期最重要的过渡元素之一，其单质及化合物具有广泛用途。铜晶体中铜原子堆积模型为________；铜的某种氧化物晶胞结构如图所示，若该晶体的密度为 d g/cm3，阿伏加德罗常数的值为 NA，则该晶胞中铜原子与氧原子之间的距离为________pm。(用含 d 和 NA的式子表示)解析：(1)Cu 位于第四周期ⅠB 族，是 29 号元素，基态铜原子的价电子排布式为3d104s1；同主族元素第一电离能自上而下逐渐减小，所以第一电离能较大的是氧。(2)反应①、②生成的相同气体分子是 SO2，SO 2中价层电子对个数＝2＋ (6－2×2)＝3，所以 S 原12子采用 sp2杂化，由于含有一个孤电子对，其空间构型是 V 型。(3)硫酸铜溶液与氨水生成氢氧化铜蓝色沉淀，氢氧化铜溶于过量的氨水，形成[Cu(NH 3)4]2＋ 离子；深蓝色透明溶液中的阳离子(不考虑 H＋ )内存在的全部化学键类型有共价键、配位键。(4)铜晶体中铜原子堆积模型为面心立方最密堆积，O 原子在晶胞的顶点和体心，故 O 原子数＝ ×8＋1＝2，Cu 原子数＝4，即一个氧化亚铜晶胞中有 2 个 O 原子和 4 个 Cu 原子，根据18密度计算公式 ρ ＝ 可知，体积 V＝ ＝ cm3，所以晶胞的边长为 cm，根据晶胞mV mρ 288NAd 3288d·NA的结构图可知，晶胞中铜原子与氧原子之间的距离为晶胞边长的 ，所以该晶胞中铜原子343与氧原子之间的距离为 × cm＝ ×10－10 pm。34 3288d·NA 343288d·NA答案：(1)3d 104s1 O (2)sp 2 V 型(3)Cu(OH)2＋4NH 3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋ ＋2OH － ＋4H 2O 共价键、配位键(4)面心立方最密堆积 ×10－10343288d·NA3．(2016·河北衡水中学期末)(1)下图曲线表示部分短周期元素的原子序数(按递增顺序排列)和其常见单质沸点的关系。其中 A 点表示的单质是________(填化学式)。(2)准晶体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。(3)氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有四个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有________个铜原子。(4)很多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是_____________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)已知 HF 与 F－ 通过氢键结合成 HF 。判断 HF 和 HF 微粒间能否形成氢键，并－ 2 － 2 － 2说明理由。解析：(1)图中曲线表示 8 种元素的原子序数(按递增顺序排列)和单质沸点的关系，A以及前面的 2 种单质的沸点都低于 0℃，则连续 3 种均为气体单质，根据短周期元素形成的常见气体单质，推得 A 为 F2。(2)从外观无法区分三者，但用 X 光照射会发现：晶体对X 射线发生衍射，非晶体不发生衍射，准晶体介于二者之间，因此通过有无衍射现象即可确定。(3)该晶胞中 O 原子数为 4×1＋6×1/2＋8×1/8＝8，由 Cu2O 中 Cu 和 O 的原子个数比可知该晶胞中铜原子数为 O 原子数的 2 倍，即为 16 个。(4)许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是发生电子跃迁时以光的形式将能量释放出来。(5)在 HF 中，已经存在分－ 2子内氢键(F—H…F － )，所以没有可用于形成分子间氢键的氢原子，故 HF 和 HF 微粒间－ 2 － 2不能形成氢键。4答案：(1)F 2 (2)X 射线衍射 (3)16(4)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式将能量释放出来(5)否，在 HF 中，已经存在分子内氢键(F—H…F － )，所以没有可用于形成分子间氢－ 2键的氢原子，故 HF 和 HF 微粒间不能形成氢键。－ 2 － 24．(2016·河南郑州北大附中模拟)研究物质的微观结构，有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题：(1)C、Si、N 元素的电负性由大到小的顺序是___________ _______；C 60和金刚石都是碳的同素异形体，二者相比，熔点高的是________，原因是____________________________________________ ________________________。(2)A、B 均为短周期金属元素，依据表中数据，写出 B 的基态原子的电子排布式：________。电离能/(kJ·mol －1 ) I1 I2 I3 I4A 932 1 821 15 390 21 771B 738 1 451 7 733 10 540(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其 d 轨道电子排布有关。一般地，d 0或 d10排布无颜色，d 1～d 9排布有颜色。如[Co(H 2O)6]2＋ 显粉红色。据此判断：[Mn(H2O)6]2＋ ________(填“无”或“有”)颜色。(4)利用 CO 可以合成化工原料 COCl2、配合物 Fe(CO)5等。①COCl 2分子的结构式为 ，每个 COCl2分子内含有________个 σ 键，________个 π 键，其中心原子采取________杂化轨道方式。②Fe(CO) 5在一定条件下发生分解反应：Fe(CO) 5(s)===Fe(s)＋5CO(g)。反应过程中，断裂的化学键只有配位键，形成的化学键类型是________。解析：(1)非金属性越强，元素电负性越大，根据三种元素在元素周期表中的位置，可知它们的电负性关系是 NCSi。C 60是分子晶体，金刚石是原子晶体，金刚石的熔点较高。(2)从表中电离能数值来看，A、B 的第三电离能出现突跃，可见它们是第ⅡA 族元素，因A、B 均为短周期元素，且 B 的第一、二电离能均比 A 的小，故 B 是镁。(3)Mn 2＋ 的 3d 轨道有 5 个电子，故[Mn(H 2O)6]2＋ 有颜色。(4)①单键是 σ 键，双键中有一个 σ 键和一个 π键。⑦Fe(CO) 5的配位键是铁原子与 CO 形成的，分解产物 CO 的化学键并未改变，生成了铁单质，故形成的化学键是金属键。答案：(1)NCSi 金刚石 金刚石为原子晶体，C 60为分子晶体 (2)51s22s22p63s2(或[Ne]3s 2)(3)有 (4)①3 1 sp 2 ②金属键5．(2016·赣州期末)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 族元素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：(1)S 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________________；(2)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________；(3)Se 原子序数为________，其核外 M 层电子的排布式为________；(4)H2Se 的酸性比 H2S________(填“强”或“弱”)。气态 SeO3分子的立体构型为________，SO 离子的立体构型为________；2－3(5)H2SeO3的 K1和 K2分别为 2.7×10－3 和 2.5×10－8 ，H 2SeO4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：①H 2SeO3和 H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：____________________________________________；②H 2SeO4比 H2SeO3酸性强的原因：________________________ _______________________________________________；(6)ZnS 在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方 ZnS 晶体结构如图所示，其晶胞边长为 540.0 pm，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)。解析：本题综合考查物质结构与性质相关知识，涉及杂化轨道、第一电离能、电负性、电子排布式、分子的立体构型、晶胞的计算等。(1)由 S8分子结构可知，在 S8分子中 S 原6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。(2)同主族元素从上到下元素的第一电离能逐渐减小，则有 OSSe。(3)Se 原子序数为 34，其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p4，则核外 M 层电子的排布式为3s23p63d10。(4)同主族元素对应的氢化物中，元素的非金属性越强，对应的氢化物的酸性越弱，则 H2Se 的酸性比 H2S 强，气态 SeO3分子中 Se 形成 3 个 σ 键，没有孤电子对，为平面三角形分子，SO 中 S 形成 3 个 σ 键，孤电子对数为 ＝1，则为三角锥2－36＋ 2－ 2×32形。(5)①酸第一步电离产生的酸根阴离子带有负电荷，吸引 H＋ ，同时产生的 H＋ 抑制第二步电离，所以 H2SeO4和 H2SeO3第一步电离程度大于第二步电离程度；②H 2SeO3的分子结构为 ，Se 为＋4 价，而 H2 SeO4的分子结构为，Se 为＋6 价，后者 Se 原子吸电子能力强，导致 Se—O—H 中的 O 原子更向 Se 偏移，则羟基上氢原子更容易电离出 H＋ 。(6)晶胞中 S2－ 位于顶点和面心，共含有 8× ＋6× ＝4，Zn 2＋ 位于体心，共 4 个，则晶胞中平均含有 4 个 ZnS，质量18 12为 ，晶胞的体积为(540.0×10 －10 cm)3，则密度为4× 65＋ 32 g/mol6.02×1023mol－ 1＝4.1 g·cm－3 ；四个 Zn2＋ 在体内的四个小立方体的中心，不4× 65＋ 32 g·mol－ 16.02×1023mol－ 1 540.0×10－ 10cm 3在同一平面上，过 b 向上面作垂线，构成直角三角形，两边分别为 a、 a，即可求出斜24 14边为 a(a 为晶胞边长)，则 a 位置 S2－ 与 b 位置 Zn2＋ 之间的距离为 ×540.0 pm＝13534 34或 pm 或 pm。3270.01－ cos109°28′ 135×2sin109°28′2答案：(1)sp 3 (2)OSSe (3)34 3s 23p63d10(4)强 平面三角形 三角锥形(5)①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 ②H 2SeO3和 H2SeO4可表示为(HO) 2SeO 和(HO) 2SeO2，H 2SeO3中 Se 为＋4 价，而 H2SeO47中 Se 为＋6 价，正电性更高，吸电子的能力强导致 Se—O—H 中的 O 原子更向 Se 偏移，越易电离出 H＋(6) ＝4.1 g·cm－3 或 或4× 65＋ 32 g·mol－ 16.02×1023mol－ 1 540.0×10－ 10cm 3 270.01－ cos109°28′135×2sin109°28′2135 36．(2016·开封模拟)钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属” 。试回答下列问题：(1)钛有 Ti 和 Ti 两种原子，它们互称为________。Ti 元素在元素周期表中的位4822 5022置是第________周期________族；基态原子的电子排布式为________；按电子排布 Ti 元素在元素周期表分区中属于________区元素。(2)偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如下图所示，它的化学式是________。(3)氮化钛(Ti 3N4)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金装饰的替代品。以 TiCl4为原料，经过一系列反应，可以制得 Ti3N4和纳米 TiO2。①Ti 3N4中钛元素的化合价为________。TiCl 4分子中 4 个氯原子不在同一平面上，则TiCl4的空间构型为________。②反应①为置换反应、该反应的化学方程式为__________ ________________________。8③纳米 TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米 TiO2催化的一个实例如下：化合物甲的分子中采取 sp2杂化的碳原子个数为________，化合物乙中采取 sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为______________。④有一种氮化钛晶体的晶胞如下图所示，该氮化钛晶胞中含有________个 N 原子，晶胞中 N、Ti 之间的最近距离为 a pm，则该氮化钛的密度为 ________g·cm－3 (NA为阿伏加德罗常数的数值，只列算式)。解析：本题考查同位素、元素在周期表中的位置、原子的电子排布式、晶体的构型、化学式、原子的杂化、晶胞中含有元素的原子个数、晶胞的密度等知识。(1)这两种原子质子数相同而中子数不同，互称同位素。Ti 元素在周期表中的位置是第四周期ⅣB 族。基态Ti 原子的电子排布式为 1s22s2p63s33p63d24s2。按电子排布可知 Ti 元素在元素周期表分区中属于 d 区元素。(2)在每个偏钛酸钡晶体中含有 Ba：1；Ti：8× ＝1；O：12× ＝3。所18 14以偏钛酸钡的化学式是 BaTiO3。(3)①根据在任何化合物中正负化合价的代数和为零的原则可知：在 Ti3N4中元素的化合价为 Ti：＋4 价，N：－3 价，由于在 TiCl4中四个 Cl 原子不在一个平面内。则 TiCl4的空间构型为正四面体形。②TiCl 4与 Mg 发生的是置换反应，该反应的化学方程式为 2Mg＋TiCl 4 Ti＋= = = = =高 温 9杂化的原子有 C、N、O 三个，当原子核外的电子处于全充满、半充满或全空时是稳定的状态，N 原子的 2p 轨道处于半充满的稳定状态。其余的则原子核外的电子数越多，原子越难失去电子。因此它们的第一电离能 NOC。④N 原子在顶点和面心上，Ti 在棱边上和体内。所以每个晶胞中含有的原子个数为 N：8× ＋6× ＝4；Ti：12× ＋1＝4，即每个18 12 14晶胞内含有 4 个 TiN。由晶胞图可知：晶胞的边长为 2a×10－10 cm，则ρ＝ ＝ ÷(2a×10－10 )3＝ 。mV 4×62NA 4×62 2a×10－ 10 3·NA答案：(1)同位素 四 ⅣB 1s 22s22p63s23p63d24s2 d (2)BaTiO3 (3)①＋4 正四面体 ②2Mg＋TiCl 4 Ti＋2MgCl 2 = = = = =高 温 ③7 NOC ④4 62×4 2a×10－ 10 3·NA模块六 选修部分模块六 选修部分专题十七 物质结构与性质专题十七 物质结构与性质 考纲专题解读考纲专题解读 考点精准研析考点精准研析 考点一 考点一 原子结构与性质原子结构与性质第 1步 高考真题试水 第 2步 教材知识盘点 第 3步 命题要点突破 第 4步 模拟练习达标 温 示提馨请做：请做： 第第 1步步 高考真题试水高考真题试水 第 2步 教材知识盘点 第 3步 命题要点突破 1第 1 步 高考真题试水1．(2015·新课标全国卷Ⅱ)A、B、C、D 为原子序数依次增大的四种元素，A 2－ 和 B＋具有相同的电子构型；C、 D 为同周期元素，C 核外电子总数是最外层电子数的 3 倍；D 元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：(1)四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中 C 原子的核外电子排布式为________。(2)单质 A 有两种同素异形体，其中沸点高的是________(填分子式)，原因是________________；A 和 B 的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。 (3)C 和 D 反应可生成组成比为 1∶3 的化合物 E, E 的立体构型为________，中心原子的杂化轨道类型为________。(4)化合物 D2A 的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________，单质 D与湿润的 Na2CO3反应可制备 D2A，其化学方程式为_________________________________。 (5)A 和 B 能够形成化合物 F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数 a＝0.566 nm，F 的化学式为____________；晶胞中 A 原子的配位数为________；列式计算晶体 F 的密度(g·cm －3 )______________________________________________________。解析：A、B、C、D 为原子序数依次增大的四种元素，A 2－ 和 B＋ 具有相同的电子构型，则 A 为 O 元素，B 为 Na 元素。C、D 为同周期元素，C 核外电子总数是最外层电子数的 3 倍，则 C 为 P 元素，D 为 Cl 元素。(1)非金属性越强，元素的电负性越大，则四种元素中电负性最大的是 O 元素。P 元素的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p3(或[Ne] 3s23p3)。(2)氧元素有 O2和 O3两种单质，其中 O3相对分子质量大，分子间作用力也大，熔沸点高。H 2O 和NaH 形成的晶体分别为分子晶体和离子晶体。(3)化合物 E 为 PCl3, PCl3分子中 P 原子价层电子对数为 4，有一对孤对电子，故分子空间构型为三角锥形，P 原子杂化轨道类型为 sp3杂化。(4)Cl 2O 分子内氧原子价层电子对数为 4，含有 2 对孤对电子，所以分子立体构型为V 形。(5)晶胞中含有 O 原子：8× ＋6× ＝4，含有 Na 原子 8 个，则 F 的化学式为 Na2O，18 12以顶点 O 原子为中心，与其紧邻等距的 Na 原子有 8 个，其晶胞中 O 原子的配位数为 8。晶体 Na2O 的密度为：2＝2.27 g/cm 3。4×62 g/mol 0.566×10－ 7cm 3×6.02×1023mol－ 1答案：(1)O 1s 22s22p63s23p3(或[Ne] 3s 23p3)(2)O3 O 3相对分子质量较大，范德华力大 分子晶体 离子晶体(3)三角锥形 sp 3(4)V 形 42Cl2＋2Na 2CO3＋H 2O===Cl2O＋2NaHCO 3＋2NaCl(或 2Cl2＋Na 2CO3===Cl2O＋CO 2＋2NaCl)(5)Na2O 8＝2.27 g/cm 34×62 g·mol－ 1 0.566×10－ 7cm 3×6.02×1023mol－ 12．(2014·新课标全国卷Ⅰ)早期发现的一种天然二十面体准晶体颗粒由 Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：(1)准晶体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，Fe 3＋ 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(CH 3CHO)氧化为乙酸，而自身还原成 Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________。1 mol 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：____________________。Cu 2O 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＝0.405 nm，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：本题主要考查晶体的鉴别、基态原子核外电子的排布、杂化方式的判断、σ 键、π 键的计算、晶胞的计算等。(1)根据 X­射线穿过物质的晶格时所产生的衍射效应，可以区分晶体、非晶体和准晶体。(2)Fe 的原子序数为 26，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故最外层 3d 轨道上有 4 个未成对电子；Fe 3＋ 就是把最外层 s 轨道上的 2 个电子与 d 轨道上的 1 个电子完全失去，故其电子排布式为1s22s23s22p63p63d5；Fe 3＋ 与 KSCN 的络合产物为血红色。(3)乙醛(CH 3CHO)中，—CH 3中的 C与甲烷中的 C 杂化方式一样，故为 sp3杂化，而—CHO 是平面结构，因此 C 为 sp2杂化；1 mol CH3CHO 中，—CH 3中有 3 个 σ 键，C 和 C 之间是 σ 键，—CHO 中 C 和 H 之间是 σ 键，C 和 O 之间有 1 个 σ 键，1 个 π 键，故 1 mol CH3CHO 中，有 6 mol σ 键；氢键会影响物质的熔、沸点；根据信息，立方晶胞中 O 原子数为 4＋8×l/8＋6×1/2＝8，再结合化学式Cu2O 可知，该晶胞中有 16 个 Cu。(4)Al 单质为面心立方结构，即晶胞中 8 个顶点上各有31 个 Al 原子，6 个面心上各有 1 个 Al 原于，故顶点上离 Al 原子最近的 Al 原子共有 12 个，因此晶胞中铝原子的配位数为 12；晶胞中 Al 原子的数目为 8×1/8＋6×1/2＝4，晶胞的体积为 a3，再根据 ρ＝ m/V，得 ρ＝ 。4×276.02×1023× 0.405×10－ 7 3答案：(1)X­射线衍射 (2)4 1s 22s22p63s23p63d5 血红色(3)sp3、sp 2 6 NA CH 3COOH 存在分子间氢键 16(4)12 4×276.02×1023× 0.405×10－ 7 33．(2014·四川卷)X、Y、Z、R 为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY 2是红棕色气体；X 与氢元素可形成 XH3；Z 基态原子的 M 层与 K 层电子数相等；R 2＋ 离子的 3d 轨道中有 9 个电子。请回答下列问题：(1)Y 基态原子的电子排布式是________；Z 所在周期中第一电离能最大的主族元素是________。(2)XY 离子的立体构型是________；R 2＋ 的水合离子中，提供孤电子对的原子是－ 2________。(3)Z 与某元素形成的化合物的晶胞如图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数比是________。(4)将 R 单质的粉末加入 XH3的浓溶液中，通入 Y2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是__________________________ ____________________________________________。解析：本题考查元素的推断、电子排布式、同周期元素第一电离能变化规律、离子空间构型、晶体化学式的求得、离子方程式的书写等。分子式为 XY2的红棕色气体为 NO2，故X 为 N 元素，Y 为 O 元素，M 层与 K 层电子数相等的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2，则 Z 为 Mg 元素，＋2 价离子的 3d 轨道上有 9 个电子的原子的外围电子排布式为 3d104s1，则 R 为 Cu 元素。(1)O 元素基态电子排布式为 1s22s22p4；第三周期元素中第一电离能最大的主族元素为 Cl 元素。(2)NO 与 O3为等电子体，两者结构相似，为 V 形；－ 24在 Cu2＋ 的水合离子中，O 原子提供孤电子对，Cu 2＋ 提供空轨道。(3)由晶胞结构可看出，阳离子位于顶点和体心，故阳离子个数为 ×8＋1＝2 个，阴离子位于面心和体内，故阴离子18个数为 ×4＋2＝4 个，故阴离子与阳离子个数比为 2∶1。(4)深蓝色溶液中含有的离子为12[Cu(NH3)4]2＋ ，根据电子守恒、电荷守恒以及原子守恒可写出离子方程式。答案：(1)1s 22s22p4 Cl (2)V 形 O(3)2∶1(4)2Cu＋8NH 3·H2O＋O 2===2[Cu(NH3)4]2＋ ＋4OH － ＋6H 2O4．(2014·福建卷)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如下图所示。(1)基态硼原子的电子排布式为________。(2)关于这两种晶体的说法，正确的是________(填序号)。a．立方相氮化硼含有 σ 键和 π 键，所以硬度大b．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软c．两种晶体中的 B—N 键均为共价键d．两种晶体均为分子晶体(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为______________，其结构与石墨相似却不导电，原因是________________________________________________________________________。(4)立方相氮化硼晶体中，硼原子的杂化轨道类型为__________。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约 300 km 的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是_________________________________________ _______________________________。(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4含有________mol 配位键。解析：本题考查电子排布式、晶体的性质和计算、空间构型的判断、杂化方式的判断、5配位键等。(1)B 的原子序数为 5，故其基态原子的电子排布式为 1s22s22p1。(2)立方相氮化硼晶体的硬度大小与是否含有 σ 键和 π 键无关，与晶体的结构有关，即立方相氮化硼晶体为原子晶体，硬度较大，a 错；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，根据石墨晶体可知其层和层之间是靠范德华力结合的，故其作用力小，质地较软，b 正确；B 和 N 都是非金属元素，两种晶体中的 B—N 键都是共价键，c 正确；六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，属于混合型晶体，立方相氮化硼晶体为原子晶体，d 错误。(3)六方相氮化硼晶体与石墨晶体相似，同一层上的原子在同一平面内，根据六方相氮化硼晶体的晶胞结构可知，1 个 B原子与 2 个 N 原子相连，故为平面三角形结构：由于 B 原子最外层的 3 个电子都参与了成键，层与层之间没有自由移动的电子，故不导电。(4)立方相氮化硼晶体的结构与金刚石相似，故 B 原子为 sp3杂化；该晶体存在于地下约 300 km 的古地壳中，因此需要制备的条件是高温、高压。(5)NH 中，有 1 个配位键，BF 中有 1 个配位键，故 1 mol NH4BF3含有＋ 4 － 42 mol 配位键答案：(1)1s 22s22p1 (2)bc(3)平面三角形 层状结构中没有自由移动的电子(4)sp3 高温、高压 (5)25．(2014·江苏卷)含有 NaOH 的 Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米 Cu2O。(1)Cu＋ 基态核外电子排布式为__________。(2)与 OH－ 互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是__________；1 mol 乙醛分子中含有的 σ 键的数目为__________。(4)含有 NaOH 的 Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)Cu2O 在稀硫酸中生成 Cu 和 CuSO4。铜晶胞结构如下图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为________。解析：本题主要考查核外电子排布式、等电子体、杂化类型的判断、共价键的类型判断、晶胞的计算等。(1)Cu 的原子序数为 29，根据洪特规则特例：能量相同的原子轨道在6全充满(如 p6和 d10)、半充满(如 p3和 d5)和全空(如 p0和 d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定，因此 Cu 原子的基态核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1，故 Cu＋ 核外基态电子排布式为 1s22s22p63s23p63d10。(2)OH － 为 10 电子粒子，电子数相等、原子数相等的粒子之间互为等电子体，故可以是 HF。(3)醛基( )所有原子在同一平面上，因此中心 C 原子为 sp2杂化；乙醛的结构简式为 CH3CHO，CH 3CHO 中，C—H 是 σ 键，C= ==O 中，一个是 σ 键一个是 π 键，C—C 键是 σ 键，因此 1 mol CH3CHO 中有 6 molσ 键。(4)CH3CHO 被新制 Cu(OH)2氧化为 CH3COOH，CH 3COOH 再与 NaOH 反应生成 CH3COONa。(5)根据晶胞可知，铜晶体是面心立方结构，位于顶点的铜原子离面心的铜原子最近，一个晶胞中，与一个顶点铜原子距离最近的面心铜原子有 3 个，经过一个顶点的晶胞有 8 个，共 24 个，面心的原子由 2 个晶胞共用，故离铜原子最近的铜原子有 12 个。答案：(1)[Ar]3d 10(或 1s22s22p63s23p63d10) (2)HF(3)sp2 6 mol(或 6×6.02×1023个)(4)2Cu(OH)2＋CH 3CHO＋NaOH CH3COONa＋Cu 2O↓＋3H 2O (5)12― ― →△