江苏高三化学物质结构和性质专题突破8

2010届江苏高三化学物质结构和性质专题突破8
1．【江苏省南京三校09第三次联考】（A ）[物质结构与性质]
下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题：
（1）元素③的原子核外电子运动状态共有
（2）元素⑧基态原子核外电子排布式为
（3）②、③、④、⑤、⑥的氢化物的沸点（℃）
直角坐标图（上右图），序列“1”化合物的
电子式 ；序列“2”的氢化物，其中
心原子的杂化轨道类型是 杂化；序
列“5”的氢化物的空间构型为 。

序列
“3”和“4”反应生成的产物中的化学键有 。

（4）元素⑦、⑧形成单质晶体哪一种空间利用率高？ （填元
素符号）；理由是 。

图1代表的是元素⑦、⑧形
成单质晶体中的 晶体（填元素符号。

）
答案：（1）6种，（2）1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1或[Ar]3d 104s 1
（3）离子键，sp 3，正四面体形
（4）Cu ，晶胞中配位数Cu 为12，K 为8，配位数越大，空间利用率越高，K 。

2. 【2009年江苏省溧阳市5月高三调研3】（12分）
A. 在元素周期表中,一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s 24P 6,与其同周期的
A 、
B 、
C 、
D 四种元素,它们的原子的最外层电子数依次为2、2、1、7,其中A 、C 两
元素原子的次外层电子数为8,B 、D 两元素原子的次外层电子数为18,E 、D 两元素处
于同族,且在该族元素中,E 的气态氢化物的沸点最高。

(1)B 元素在周期表中的位置
(2)E 的气态氢化物在同族元素中沸点最高的原因是
(3) A 、C 两元素第一电离能 >_____。

(填元素符号)
(4)B 元素能形成多种配合物。

元素之间形成配合物的条仵是:一方是能够提供孤对电子的
原子,另一方是 的原子。

答案. (1)第4周期第IIB 族（3分）
(2)E 的气态氢化物分子间含有氢毽，破坏它需要较高的能量，所以熔沸点较高（3分）
(3)Ca K （3分）
(4)具有能够接受孤对电子的空轨道（3分）
3. 【2009年江苏省溧阳市5月高三调研3】 已知A 、B 、C 、D 、E
都是元素周期表中前
四周期的元素，它们的核电荷数A ＜B ＜C ＜D ＜E 。

B 原子的p 轨道半充满，形成的氢化
物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的。

D 原子得到一个电子后3p 轨道全充满。

A ＋比
D 原子形成的离子少一个电子层。

C 与A 形成A 2C 型离子化合物。

E 的原子序数为26，
E 原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。

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 、D 的第一电离能由小到大的顺序为____________________________。

（2）C 的氢化物分子是____________（填“极性”或“非极性”）分子。

（3）化合物BD 3的分子空间构型是________________。

（4）E 元素原子的核外电子排布式是___________________________；E 的一种常见配合
物E(CO)5常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂。

据此可判
断E(CO)5的晶体类型为_____________________；E(CO)5中的配体CO 与N 2、CN －等互
为等电子体，写出CO 分子的结构式________________________。

（5）金属E 单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶
胞分别如右图所示。

体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有
的E 原子个数之比为________________________。

答案
. （1）Na ＜S ＜P ＜Cl （1分）
（2）极性（1分）
（3）三角锥形（2分）
（4）1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2或[Ar]3d 64s 2（2分） 分子晶体（2分） C≡O （2分）
（5）1∶2（2分）
4．【江苏丹阳六中苏南二模适应性考试】已知一个碳原子上连有两个羟基时，易发生下列转
化：
请根据下图回答。

（1）E 中含有的官能团名称是 ；③的反应类型是 。

C 跟新制的氢氧化铜反应的化学方程式为 ；
（2）在化学上某些分子的式量可以辅助我们推断该分子组成，已知B （C x H y O 2）分子的相对
式量为162，则B 的分子式为 。

（3）在电脑芯片生产领域，高分子光阻剂是光刻蚀0.11μm 线宽芯片的关键技术。

B 分子
中酯基断键水解生成E 、F ，F 就是生产这种高分子光阻剂的主要原料。

F 具有如下特点：
①能跟FeCl 3溶液发生显色反应；②能发生加聚反应；③苯环上的一氯代物只有两种。

F 在
一定条件下发生加聚反应的化学方程式为： 。

（4）化合物G是F的同分异构体，它属于芳香族化合物，能发生银镜反应。

G可能有种结构，写出其中不含甲基的同分异构体的结构简式：。

答案（1）羧基（1分）氧化反应（1分）
CH3CHO+2Cu(OH) 2CH3COOH+Cu2O↓+2H2O（2分）
H10O2（2分）
（2）C
（3）
（2分）（4）四（2分）；
5．【江苏丹阳六中苏南二模适应性考试】（10分）图表法、图象法是常用的科学研究方法。

I．短周期某主族元素M的电离能情况如图（A）所示。

则M元素位于周期表的第
族。

II．图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像，折线c可以表达出第
族元素氢化物的沸点的变化规律。

不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线——折线a和折线b，你认为正确的是：，理由是：。

III．人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属则被科学家预测为是钛（Ti）。

钛被誉为“未来世纪的金属”。

试回答下列问题：（1）22Ti元素基态原子的价电子层排布式为。

（2）在Ti的化合物中，可以呈现+2、+3、+4三种
化合价，其中以+4价的Ti最为稳定。

偏钛酸钡
的热稳定性好，介电常数高，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
胞的结构示意图如右图，则它的化学式
是。

答案】I．IIIA
II．IV A；b；a点所示的氢化物是水，其沸点高是由于在
水分子间存在多条结合力较大的氢键，总强度远远大于分子间作用力，所以氧族元素中其它氢化物的沸点不会高于水。

III．（1）3d24s2。

（2）①BaTiO3；
6.【江苏省奔牛高级中学2009届高三下学期第二次模拟】下列排列顺序正确的一组是A．半径：Fe(OH)3胶粒＞I－＞K+＞Na+B．熔沸点：HF＜HCl＜HBr＜HI
C．还原性：Fe3+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+D．热稳定性：HF＜PH3＜H2S＜HCl 7．【江苏省奔牛高级中学2009届高三下学期第二次模拟】不锈钢是由铁、铬、镍、碳及众多不同元素所组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素。

其中铬的含量不
能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜CrO3防止腐蚀。

(1)基态碳（C）原子的轨道表示式为。

(2)[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O中Cr的配位数为；已知CrO5中Cr为+6价，则CrO5的结构式为。

(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈四面体构型。

423K 时，Ni(CO)4分解为Ni和CO，从而制得高纯度的Ni粉。

试推测：四羰基镍的晶体类型是，Ni(CO)4易溶于下列。

A．水B．四氯化碳C．苯D．硫酸镍溶液
(4)Fe的一种晶体如甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到的A~B图中正确的
是。

(5)据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然具有超导性。

鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。

该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方密堆积，
试写出该晶体的化学式。

晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有个。

答案、A（1）(2分)
（2）6（1分）（1分）
（3）分子晶体（1分）bc(2分)
（4） A （2分）
（5）MgCNi3 (2分)12 (1分)
8．【江苏省大丰高级中学2009届高三第四次调研考试3月】下列关于物质结构的说法中
正确的是【A】
A．离子化合物Na x NO4中，NO4X-中的各原子最外层都达8电子稳定结构，则x＝3
B．某元素原子最外层电子数是次外层电子数的a倍，则该原子核内质子数为a＋2
C．D2O分子与H2O分子是所含电子总数不相等的极性分子
D．在任何物质的分子中都含有化学键
9。

【江苏省大丰高级中学2009届高三第四次调研考试3月】（物质结构与性质）氮是地球上极为丰富的元素。

(1）Li3N晶体中氮以N3-存在，基态N3-的电子排布式为。

(2）N≡N的键能为942 kJ·mol-1，N-N单键的键能为247 kJ·mol-3，计算说明N2中的
图中：碳原子用小球，镍原子用大球，镁原子用大球
Cr
O
O
O
O
O
键比键稳定（填“σ”“π”）。

(3）（CH3）3NH+和AlCl-4可形成离子液体。

离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100℃，其挥发性一般比有机溶剂(填“大”或“小”），可用作(填代号）。

a、助燃剂
b、“绿色”溶剂
c、复合材料
d、绝热材料
(4）X＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成
的晶体结构如图所示。

X的元素符号是，与同一个
N3-相连的X＋有个。

(5）2008的秋天，毒奶粉事件震惊全国，这主要是奶粉中含有有毒的
三聚氰胺
()。

下列关于三聚氰胺分子的说法中正确的是。

A．所有碳原子采用sp2杂化，所有氮原子采用sp3杂化
B．一个分子中共含有15个σ键
C．属于极性分子，故极易溶于水
D．形成的晶体熔点较高
答案：(1)1s22s22p6 (2）πσ(3）小 b (4）Cu 6 （5）B
10．【江苏省高淳高级中学09高三化学模拟】①~⑨所代表的元素均在元素周期表前4周期，按原子半径递增的顺序进行排列，它们
的主要化合价如表所示。

其中⑦是过滤金属，且M曾排满，未成对电子数为1，其余为
（1）元素②在周期表中的位置是，②③④中第一电离能最小的元素符号是。

（2）元素⑤的氢化物的空间构型是，元素⑥的氢化物中心原子的杂化方式是，元素④⑥的氢化物的非典由高到低的顺序是（填分子式），理由是。

（3）元素⑨单质晶体的原子堆积方式是。

（4）⑦的基态原子核外电子排布式为，它的硫酸盐、氯化物、溴化物溶于足量的水以后呈相似的颜色，原因是在这些溶液中都含有相同的配离子是。

（5）都由元素①③⑤⑧组成的两种化合物发生的离子反应方程式是。

答案．（1）第2周期，ⅦA族，O
（2）V形，SP3，NH3ph3
理由是NH3是有氢键
（3） B
（4）1s22s22p63s23p63d104s′，Cu(H2O)4
（5）HSO3—+H+=H2O+SO2↑
10．【江苏省华罗庚中学2009高三年级第七次质量检测】美国化学家诺塞拉研制出一种可以将水分解成氢气和氧气的催化剂，这将使氢气生产成为可能，并使太阳能使用步入新的时代，被称为“水发电技术”。

下列有关说法正确的是【D】
A.“水发电技术”是指水分解生成氢气和氧气，同时放出能量来发电
B.“水发电技术”的能量转换形式为：化学能+热能+电能
C.若水分解产生的H2和O2分别通入燃料电池的两极，通H2的极为电源正极
D.“水发电技术”可实现发电过程中的零排放
11．【江苏省华罗庚中学2009高三年级第七次质量检测】F2和Xe在一定条件下可生成XeF2、XeF
4和 XeF6三种氟化氙，它们都是极强的氧化剂（其氧化性依次递
增），都极易水解。

其中6XeF4 +12H2O=2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑,下列推测正确的是【C】
A.XeF2分子中各原子均达到八电子的稳定结构
B.某种氟化氙的晶体结构单元如右图所示，可推知其化学式为XeF6
C. XeF4按已知方式水解，每生成4mol Xe转移16mol电子
D. XeF2加入水中，在水分子的作用下，将重新生成Xe和F2
12．【江苏省华罗庚中学2009高三年级第七次质量检测】(12分)
海底热液研究处于当今科研的前沿。

海底热液活动区域“黑烟
囱”的周围，存活的长管虫、蠕虫、蛤类、贻贝类等动植物，
成了极佳的天然海底实验室，且海底“黑烟囱”周围常存在FeS、
黄铜矿及锌矿等矿物。

(1)有关几种气体分子的说法正确的是。

A．CO的结构式可表示为C≡O
B．C02与COS(硫化羰)互为等电子体
C．NH3分子中氮原子采用sp2杂化 D．HCN分子呈直线形
(2)酸性热液中大量存在一价阳离子，结构如图2，它的化学式为
(3)铁原子核外电子排布式为：
(4)“黑烟囱“热液冷却后若可检测出图3所示分子，该分子中手性碳原子数为：。

(5)FeS与NaCl均为晶胞相似的晶体，前者熔点为985℃，后者80l℃，其原因是
(6)从“黑烟囱”形成的矿床中提取镍，需将其转化为四羰基合镍(结构如上图4)，则该络合物的配体是配位数为。

答案、12分（每空均2分）
B C
（1）ABD （2）H 11O 5+ （3）1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2或[Ar]3d 64s
2
（4）4 （5）FeS 晶体的晶格能比NaCl 晶体晶格能大 （6）CO 4
13．【江苏省华罗庚中学09高考适应训练】一种新的刺激性非致命武器臭鼬弹（skunkbomb ）。

主要成分是丁硫醇（C 4H 9SH ），如果哪个人的衣服粘上这种臭鼬弹的话，那么将会连臭五
年。

液化气中添加的报警剂是极臭的乙硫醇（C 2H 5SH ）。

下列说法你认为不正确的是【D 】
A ．丁硫醇与甲硫醇及乙硫醇互为同系物
B ．沸点不同的丁硫醇有四种
C ．丁硫醇在空气中燃烧生成二氧化碳、二氧化硫和水
D ．丁硫醇含有巯基（-SH ），易与水形成氢键，故易溶于水 14．【江苏省华罗庚中学09高考适应训练】下列有关比较中，大小顺序排列错误的是 （ A ）
A ．热稳定性：PH 3＞H 2S ＞HBr ＞NH 3
B ．物质的熔点：石英＞食盐＞冰＞汞
C ．晶体的晶格能CaO ＞NaCl ＞CsCl
D ．分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3悬浊液＞Fe(OH)3胶体＞15、【江苏省华罗庚中学09高考适应训练】（12分）A 、B 、C 、D 、
E 、
F 单质均为固体,
其相关的性质如下:
(1)A 、B 原子处于基态时,原子核外电子均成对,且核电荷数
A>B 写出A 的基态外围电子轨道表示式
(2)C 与A 在周期表同属于一个区的元素,写C 2+的核外电子排布式
（3）右图是金属B 和C 所形成的某种合金的晶胞结构示
意图，用最简式表示该合金中的组成 。

(用B 、C 元素符号表示)
（4）C 2＋和A 2+都能与NH 3、H 2O 、Cl －等形成配位数为4的配合物。

[A(NH 3)4]2＋和 [C (NH 3)4]2＋都具有对称的空间构型，[C(NH 3)4]2＋中的两个NH 3被两个Cl －取代，
能得到两种不同结构的产物，而[A(NH 3)4]2＋中的两个NH 3被两个Cl －取代，只能得到
一种产物,则[C(NH 3)4]2＋的空间构型为 。

[A(NH 3)4]2＋A 原子轨道的杂化
方式为
(5) D 、E 、F 均位于P 区, 电负性D<E<F, 第一电离能D<F<E,D 只有一个未成对电子.D 在
元素周期表中有位置是 D 、E 形成化合物的化学式 ,
该化合物的一种用途是
F 的最高价氧化物对水化物的分子式为
答案
．(12分)（1）3d 104s 2 的轨道表达式（2）［Ar ］3d 9 (3)CaCu 5 (4)平面正方形 sp 3
(4)第四周期第IIIA 族 GaAs 半导体材料 H 2SeO 4
16（1【江苏省沭阳中学高三第三次调研】0分）Ⅰ.已知A 、B 、C 、D 四种分子所含原子的
数目依次为1、3、6、6，且都含有18个电子，B、C是由两种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为1 :2。

D是一种有毒的有机物。

（1）组成A分子的原子的元素符号是；
（2）从B分子的立体结构判断，该分子属于分子（填“极性”或“非极性”）；
（3）C分子中都包含_______个σ键，_______个π键。

（4）D的熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是（须指明D是何物质）：
______________________________________________________。

Ⅱ.CO的结构可表示为C≡O，N2的结构可表示为N≡N。

（5
2
__________________________________________________________。

Ⅲ．Fe、Co、Ni、Cu等金属能形成配合物与这些金属原子的电子层结构有关。

（6）基态Ni原子的核外电子排布式为 __ ____ ，基态Cu原子的价电子排布式为___________________________。

（7）Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)5晶体属于 ___________ （填晶体类型）。

答案.（10分）(5)2分，其它每空1分
（1）Ar （2）极性（3）5 1 （4）D是CH3OH，分子之间能形成氢键
（5）CO中第一个π键的键能是273kJ/mol，N2中第一个π键的键能是523.3kJ/mol，所以CO的第一个键比N2更容易断。

（6）1s22s22p63s23p6 3d104s1（7）分子晶体
17．【苏北四市2008--2009学年度高三年级第二次调研】《物质结构与性质》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B、D、E原子最外电子层的P能级(轨道)上的电子处于半满状态。

通常情况下，A的一种氧化物分子为非极性分子，其晶胞结构如右下图所示。

原子序数为31的元素镓(Ga)与元素B 形成的一种化合物是继以C单质为代表的第一代半导体材料和GaE为代表的第二代半导体材料之后，在近lO年迅速发展起来的第三代新型半导体材料。

试回答下列问题： (答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为。

(2)A、B、C的第一电离能由大到小的顺序为。

(3)B元素的单质分子中有个π键，与其互为等电子体的物质的化学式可
能为 (任写一种)。

(4)上述A的氧化物分子中心原子采取——杂化，其晶胞中微粒问的作用力
为。

(5)EH3分子的空间构型为，其沸点与BH3相比 (填“高”或“低”)，原因是。

(6)向CuS04溶液中逐滴加入BH3的水溶液，得到深蓝色的透明溶液。

请写出该反应的离子方程式。

答案（1）1s22s22p63s23p63d104s24p1（1分）（2）N＞C＞Si （1分）
（3）2 CO（其他合理答案也给分）（2分）（4）sp 范德华力（2分）（5）三角锥（1分）低（1分）
NH3分子间能形成氢键，而AsH3分子间不能形成氢键（2分）
（6）Cu(OH)2＋4NH3＝［Cu(NH3)4］2+＋2OH-（或分步写）（2分）
18.【江苏省宿迁市高三第二次模拟】(12分）物质结构与性质
聚合铁（简称PFS）化学式为：现代污水处理工艺中常利用PFS在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。

(l）①PFS中铁显价，铁原子的电子排布式是。

②O元
素的第一电离能 N 元素的第一电离能（填“大于”或“小于”) ，原
因是；水分子中氧原子的杂化
轨道类型为。

H2O与H+以配位键结合成H3O＋的立体结构
为。

(2）水在不同的温度和压力条件下可以形成11种不同结构的晶体，密度从
比水轻的0.92g/cm3扩到约为水的一倍半。

冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物。

其中冰一VII的晶体结构为一个如右上图所示的立方晶胞，每个水分子可与周围个水分子以氢键结合，晶体中，1mol水可形成 mol氢键。

(3）已知下列元素的电负性数据：H: 2.1, O: 3.5, F:4.0。

OF2与水的立体结构相似，但水分子的极性比OF2强得多，其原因有：①OF2中氧原子上有两对孤对电子，抵消了F一O键中共用电子对偏向F而产生的极性；②从电负性上看，
答案(12分）物质结构与性质
②小于（ l 分），因为O原子和N原子的外
围电子排布分别为： N 原子的 p 轨道半充满，相对稳定，所以第一电离能大（ 2 分）；sp3 ( l 分）；三角锥形（ l 分）。

(2) 4 ( l 分）；2 ( l 分）。

(3）氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差（ 2 分）。

19．．【江苏省宿迁中学2009届（老校）高三年级考前热身训练】(12分) 三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在半导体加工，太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛应用。

NF3是一种三角锥型分子，键角102 °，沸点－129 ℃；可在铜的催化作用下由F2和过量NH3反应得到。

（1）NF3的沸点比NH3的沸点（-33 ℃)低得多的主要原因是。

（2）与铜属于同一周期，且未成对价电子数最多的元素基态原子核外电子排布式为。

（3）根据下列五种元素的第一至第四电离能数据（单位：kJ·mol-1
①在周期表中，最可能处于同一族的是和。

②T元素最可能是区元素。

若T为第二周期元素，F是第三周期元素中原
子半径最小的元素，则T、F形成化合物的空间构型为，其中心原子
的杂化方式为。

答案（1）NH3能形成氢键，NF3只有范德华力（2分）
（2）1s22s22p63s23p63d54s1（或[Ar] 3d54s1）（2分）（3）①R （1分）U（1分）
②P （2分）平面正三角形（2分）sp2（2分）
20【江苏省宿迁中学高三第三次调研】（A）聚合铁（简称PFS）化学式为：
现代污水处理工艺中常利用
PFS在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。

(l）①PFS中铁显价，铁原子的电子排布式是。

②O元素的第一电离能 N 元素的第一电离能（填“大于”或“小
于”) ，原因；水分子中氧原子
的杂化轨道类型为。

H2O与H+以配位键结合成H3O＋的立
体结构为。

(2）水在不同的温度和压力条件下可以形成11种不同结构的晶体，密度从比水轻的0.92g/cm3扩到约为水的一倍半。

冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物。

其中冰一VII的晶体结构为一个如右上图所示的立方晶胞，每个水分子可与周围个水分子以氢键结合，晶体中，1mol水可形成 mol氢键。

(3）已知下列元素的电负性数据：H: 2.1, O: 3.5, F:4.0。

OF2与水的立体结构相似，但水分子的极性比OF2强得多，其原因有：①OF2中氧原子上有两对孤对电子，抵消了F一O 键中共用电子对偏向F而产生的极性；②从电负性上看，
答案
.
（1分）②小于（ l 分），因为O原子和N
原子的外围电子排布分别为： N 原子的 p 轨道半充满，相对稳定，所以第一电离能大（ 2分）；sp3 ( l 分）；三角锥形（ l 分）。

(2) 4 ( l 分）；2 ( l 分）。

(3）氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差（ 1 分）。