高考名师推荐化学物质结构与性质推断(带解析)

2014高考名师推荐化学物质结构与性质推断（带解析）

一、填空题

1.在电解炼铝过程中加入冰晶石(用“A”代替)，可起到降低Al 2O 3熔点的作用。冰晶石的生产原理为2Al(OH)3＋12HF ＋3Na 2CO 3=2Al ＋3CO 2↑＋9H 2O 。根据题意完成下列填空： (1)冰晶石的化学式为 ，含有离子键、 等化学键。

(2)生成物中含有10个电子的分子是 (写分子式)，该分子的空间构型为 ，中心原子的杂化方式为 。

(3)反应物中电负性最大的元素为 (填元素符号)，写出其原子最外层的电子排布图： 。

(4)Al 单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。

若已知Al 的原子半径为d ，N A 代表阿伏加德罗常数，Al 的相对原子质量为M ，则一个晶胞中Al 原子的数目为 ；Al 晶体的密度为 (用字母表示)。

【答案】(1)Na 3AlF 6 配位键 (2)H 2O V 形 sp 3

(3)F (4)4

【解析】(1)冰晶石的化学式为Na 3AlF 6，Na ＋

与

之间为离子键，而

是以配位键形成

的。(2)生成物中10电子分子是H 2O ，氧原子采取sp 3

杂化，由于氧原子含有两对孤电子对，故分子结构为V 形。(3)F 是电负性最大的元素，其最外层电子排布图为

。(4)铝晶

胞的原子处于晶胞顶角和面心，故一个晶胞含有的Al 原子数目为6×＋8×＝4。设Al 晶胞的边长为a ，则有：2a 2

＝(4d)2

，a ＝2d ，Al 晶胞的体积为V ＝16d 3

，故Al 晶体的密度为

。

2.下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

试填空。

(1)写出上表中元素I 的基态原子的电子排布式和价层电子排布

图： 。

元素C 、D 、E 、F 的第一电离能由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 (2)元素A 分别与C 、D 、E 形成最简单的常见化合物分子甲、乙和丙。下列有关叙述不正确的有 。

A ．甲、乙和丙分子的空间构型分别为正四面体形、三角锥形、V 形

B ．甲、乙和丙分子中，中心原子均采取sp 3

的杂化方式

C ．三种分子中键角由大到小的顺序是丙>乙>甲

D ．甲、乙和丙分子均为由极性键构成的极性分子

(3)由元素J 、C 、E 组成一种化学式为J(CE)5的配位化合物，该物质常温下呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂。据此可判断： ①该化合物的晶体类型为 。 ②该化合物的晶体中存在的作用力有 。 A ．离子键

B．极性键

C．非极性键

D．范德华力

E．氢键

F．配位键

③根据共价键理论和等电子体理论分析，CE分子中σ键与π键的数目比为。

(4)在测定A与F形成的化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原

因

是

。

(5)某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如表中元素G与元素B，原因

是

。

【答案】(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) F>N>O>C

(2)CD

(3)①分子晶体②BDF③1∶2

(4)氟化氢气体中存在因氢键而相互缔合形成的缔合分子(HF)

n

(5)Be与Al在元素周期表中位于对角线的位置

【解析】根据这几种元素在周期表中的位置推知：A为H(氢)，B为Be，C为C(碳)，D为N，E为O，F为F(氟)，G为Al，H为Cl，I为Cr，J为Fe，(1)Cr元素基态原子的电子排布式

为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1，其价层电子排布图为，一般来说，同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，但N元素原子2p轨道上电子达到半充满，

故其第一电离能要大于O的第一电离能，因此这四种元素的第一电离能由大到小的顺序为

F(氟)>N>O>C(碳)。(2)甲、乙、丙分别为CH

4、NH

3

、H

2

O，这三种分子的中心原子均采取sp3

的杂化方式，它们的空间构型分别为正四面体形、三角锥形、V形，CH

4

分子中的键角为

109°28′，而NH

3分子和H

2

O分子上有未成键的孤电子对；孤对电子越多，排斥力越大，键

角越小，所以键角顺序为H

2O

3

4

，故A项、B项正确，C项错误；这三种分子中，CH

4

为

非极性分子，NH

3、H

2

O均为极性分子，D项错误。(3)由该化合物的熔沸点可判断它为分子晶

体，分子晶体中均存在范德华力，由该分子的结构可以看出其晶体中还存在极性键和配位键；

CO分子和N

2分子互为等电子体，故CO分子的结构与N

2

类似，为C≡O，因此CO分子中σ键

和π键的个数比为1∶2。(4)A与F形成的化合物为HF，它的分子间存在的氢键会使HF相互结合形成(HF)

n

，从而使得测的相对分子质量偏高。(5)Be和Al在元素周期表中位于对角线的位置，因此它们的有些性质是相似的。

3.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，