【新教材】高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)(五) 專題二 基本理論 第1講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律

新教材適用·高考化學(xué)課時(shí)沖關(guān)練(五)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律(B)(45分鐘,100分)一、選擇題(本題包括7小題,每小題6分,共42分)1.(2014·安慶模擬)已知氰化氫可由氨氣與碳反應(yīng)制備,工藝如下:NH3+CHCN+H2,有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.若反應(yīng)生成2.24 L氫氣,轉(zhuǎn)移電子數(shù)0.4NAB.HCN分子中既含鍵又含鍵C.NH3與HCN中的N的化合價(jià)相同D.金剛石、石墨、C60互為同素異形體,其中金剛石是原子晶體【解析】選A。沒(méi)有給出氫氣所處的外界條件,不能根據(jù)其體積求物質(zhì)的量,A錯(cuò)誤;HCN的結(jié)構(gòu)是HCN,含2個(gè)鍵和2個(gè)鍵,B正確;NH3中的N為-3價(jià),HCN中的N也為-3價(jià),C正確;同種元素形成的不同單質(zhì)互稱為同素異形體,D正確。2.(2014·合肥模擬)對(duì)下列化學(xué)用語(yǔ)的理解和描述均正確的是()A.原子結(jié)構(gòu)示意圖可以表示12C,也可以表示14CB.比例模型可以表示二氧化碳分子,也可以表示水分子C.結(jié)構(gòu)示意圖為的陰離子都不能破壞水的電離平衡D.電子式可以表示羥基,也可以表示氫氧根離子【解析】選A。12C與14C互為同位素,因此原子結(jié)構(gòu)示意圖可以表示12C,也可以表示14C,A正確;碳原子半徑大于氧原子半徑,氫原子半徑小于氧原子半徑,所以比例模型可以表示水分子,但不能表示二氧化碳分子,因?yàn)镃O2分子是直線形,B不正確;結(jié)構(gòu)示意圖為的陰離子可以是S2-,S2-水解促進(jìn)水的電離,能破壞水的電離平衡,C不正確;電子式只能表示羥基,不能表示氫氧根離子,OH-的電子式為H-,D不正確。3.下列排序不正確的是()A.電負(fù)性:C>Si>AlB.酸性:HBr<HCl<HFC.熔點(diǎn):水銀<碘<金剛石D.沸點(diǎn):C5H10(戊烯)<C3H7OH<HOCH2CH2OH【解析】選B。根據(jù)電負(fù)性的周期性變化規(guī)律可知A正確;B錯(cuò)誤,應(yīng)該是HF<HCl<HBr;常溫下水銀是液體,碘是固體,是分子晶體,金剛石是原子晶體,熔點(diǎn)比較正確;C5H10分子間沒(méi)有氫鍵,C3H7OH含羥基,分子間可形成氫鍵,HOCH2CH2OH含2個(gè)羥基,分子間形成的氫鍵比C3H7OH強(qiáng),因此D正確。4.科學(xué)家曾預(yù)言一種可用作炸藥的物質(zhì),分子式為C(N3)4,其爆炸反應(yīng)方程式為C(N3)4C+6N2,下列說(shuō)法一定正確的是()A.該物質(zhì)為離子晶體B.該物質(zhì)可通過(guò)C60吸附N2直接制得C.18 g該物質(zhì)完全分解產(chǎn)生13.44 L N2D.C(N3)4中碳元素為正價(jià)【解析】選D。該物質(zhì)由非金屬元素構(gòu)成,沒(méi)有陰陽(yáng)離子,故不是離子晶體,A錯(cuò)誤;C和N之間存在共價(jià)鍵,故不是簡(jiǎn)單吸附,B錯(cuò)誤;氣體未標(biāo)明狀態(tài),C錯(cuò)誤;氮對(duì)電子的吸引力大于碳,故碳顯正價(jià),D正確?！炯庸逃?xùn)練】SCR法(選擇性催化還原技術(shù))是一種以NH3作為還原劑,將煙氣中NOx分解成無(wú)害的N2和H2O的干法脫硝技術(shù),反應(yīng)原理為6NO+4NH35N2+6H2O6NO2+8NH37N2+12H2ONO+NO2+2NH32N2+3H2O下列說(shuō)法正確的是()A.NOx主要來(lái)自汽車尾氣的排放,是引起溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w之一B.N2中鍵與鍵之比為12C.反應(yīng)中每生成22.4 L N2轉(zhuǎn)移電子數(shù)1.5NAD.NH3的沸點(diǎn)比PH3的沸點(diǎn)高【解析】選D。NOx主要來(lái)自汽車尾氣的排放,但不是引起溫室效應(yīng)的氣體,A錯(cuò)誤;N2中含1個(gè)鍵,2個(gè)鍵,B錯(cuò)誤;由于沒(méi)有給出氣體所處的外界條件,根據(jù)體積沒(méi)有辦法求氣體的物質(zhì)的量,C錯(cuò)誤;氨分子間存在氫鍵,其沸點(diǎn)比PH3高,D正確。5.硫化鈉可以用于制造硫化染料、皮革脫毛劑,金屬冶煉,照相,人造絲脫硝等。可由硫酸鈉與焦炭在8001 100高溫下煅燒得到,其反應(yīng)方程式如下:Na2SO4+2CNa2S+2CO2,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.因?yàn)樵摲磻?yīng)的條件是8001 100高溫,所以為吸熱反應(yīng)B.該反應(yīng)有離子鍵、極性鍵、非極性鍵的斷裂與生成C.每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的22.4 L的二氧化碳,則有1 mol C被還原D.每轉(zhuǎn)移1 mol電子,形成0.5 mol的鍵【解析】選D。反應(yīng)是放熱或吸熱與反應(yīng)物、生成物的總能量有關(guān),與反應(yīng)條件無(wú)關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)有離子鍵的斷裂和形成,有SO極性鍵、CC非極性鍵的斷裂,有CO極性鍵的形成,沒(méi)有非極性鍵的形成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C被氧化,C項(xiàng)錯(cuò)誤;1個(gè)CO2分子中有2個(gè)鍵,則D正確。6.W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,化合物WX能抑制水的電離,離子化合物Y2Z能促進(jìn)水的電離,則Y元素是()A.LiB.FC.NaD.Cl【解析】選C。結(jié)合題意W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,化合物WX能抑制水的電離,則WX為酸或者堿,綜合分析W為氫,X為氟;Y、Z在第3周期,結(jié)合化合價(jià)知Y元素是Na,故選C。7.美國(guó)研究人員對(duì)“富養(yǎng)羅爾斯通氏菌H16”的微生物進(jìn)行了基因改造,使用二氧化碳作為單一碳來(lái)源,電力作為唯一的能量輸入,在電子生物反應(yīng)器中生產(chǎn)出異丁醇和異戊醇(3-甲基-1-丁醇),反應(yīng)如下:4CO2+5H2OC4H10O+6O2,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.該反應(yīng)中CO2只作氧化劑C.C4H10O中既含鍵又含鍵D.每轉(zhuǎn)移6 mol電子,生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L C4H10O【解析】選A。該反應(yīng)可看作丁醇燃燒反應(yīng)的逆反應(yīng),因此是吸熱反應(yīng),A項(xiàng)正確;根據(jù)反應(yīng)方程式可知CO2中的O被氧化,C被還原,因此CO2既是氧化劑又是還原劑,B錯(cuò)誤;C4H10O中只含鍵,C錯(cuò)誤;每轉(zhuǎn)移6 mol電子,生成0.25 mol C4H10O,但標(biāo)準(zhǔn)狀況下C4H10O不是氣體,體積不是5.6 L,D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括4小題,共58分)8.(16分)(2014·宣城二模)X、Y、Z、W是元素周期表前4周期的元素。相關(guān)信息如下:元素相關(guān)信息X大氣中含量最豐富的元素Y氧化物常用于制造光導(dǎo)纖維Z價(jià)層電子排布為3d64s2W能形成紅色的W2O和黑色的WO兩種氧化物(1)Y位于元素周期表第周期族,Y的電負(fù)性比X的電負(fù)性(填“大”或“小”)。(2)X2化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的原因是  ;實(shí)驗(yàn)室制取X常見(jiàn)氫化物的化學(xué)方程式是  。(3)實(shí)驗(yàn)室制備Z(OH)3膠體的方法是    。(4)W的基態(tài)原子電子排布式是;W與X的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的稀溶液反應(yīng)的離子方程式是  ?！窘馕觥縓是大氣中含量最豐富的元素,是N;Y的氧化物可制造光導(dǎo)纖維,是硅;Z為Fe;W是Cu。(1)硅在周期表的第3周期第A族,非金屬性N>Si,則電負(fù)性N>Si。(2)N2的性質(zhì)穩(wěn)定是因?yàn)槠浞肿又泻I,鍵能大,破壞化學(xué)鍵需要較高的能量,因此N2的性質(zhì)穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)室制備氨氣用氯化銨與氫氧化鈣反應(yīng),2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O。(3)實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鐵膠體的方法是向沸水中滴加12 mL的飽和氯化鐵溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色為止。(4)Cu的基態(tài)原子的電子排布式為3d104s1,Cu與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式是3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O。答案:(1)3A小(2)氮?dú)夥肿又泻I,鍵能大2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O(3)制備氫氧化鐵膠體的方法是向沸水中滴加12 mL的飽和氯化鐵溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱(4)3d104s13Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O9.(14分)(2014·資陽(yáng)二模)現(xiàn)有A、B、C、D、E、F、G七種位于周期表前4周期元素,其原子序數(shù)依次增大,相關(guān)信息如表所示:元素相關(guān)信息A一種核素的原子核內(nèi)不含中子B原子核外電子有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)C最高價(jià)氧化物的水化物與其氫化物可發(fā)生非氧化還原反應(yīng)D單質(zhì)之一為淡藍(lán)色氣體,可阻擋對(duì)人體有害的紫外線E在地殼中的含量位居第三F周期表中位于短周期,基態(tài)原子M層成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍G該元素的一種氧化物M可用作油漆顏料,與E的單質(zhì)反應(yīng)可應(yīng)用于焊接鋼軌根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題:(1)畫出元素C的基態(tài)原子核外電子排布圖: ;D、E、F三種元素的第一電離能大小順序?yàn)?用元素符號(hào)表示)。(2)化合物BA2D2的蒸氣293 K時(shí),理論測(cè)算密度為1.9 g·L-1,實(shí)際密度為2.5 g·L-1的原因是  。(3)FD2易溶于水的原因可能是(填序號(hào))。FD2與水極性相同F(xiàn)D2可以與水反應(yīng)(4)有人推測(cè)化合物CA5的存在,該化合物中含有化學(xué)鍵的可能類型為。(5)D、E形成的一種化合物硬度僅次于金剛石,主要用作高級(jí)研磨材料、制作手表的軸承,該物質(zhì)的晶體類型是晶體。另一含有E的硫酸鹽是一種常用凈水劑,其水溶液呈(選填“酸性”“中性”或“堿性”),原因是_(用離子方程式解釋)。(6)化合物M可用于制備一種“綠色”環(huán)保高效凈水劑K2FeO4(高鐵酸鉀)。補(bǔ)充完整并配平該制備反應(yīng)的化學(xué)方程式:【解析】氫元素的氕不含中子,故A是H;根據(jù)泡利原理可知B是C;最高價(jià)氧化物的水化物與其氫化物可發(fā)生非氧化還原反應(yīng)的是硝酸與氨氣,所以C是N;臭氧是淡藍(lán)色氣體,可阻擋對(duì)人體有害的紫外線,所以D是O;地殼中的含量位居第三的是鋁,所以E是Al;基態(tài)原子M層成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍的原子有鋁原子和硫原子,符合題意的是硫,所以F是S;一種氧化物M可用作油漆顏料,與E的單質(zhì)反應(yīng)可應(yīng)用于焊接鋼軌,該氧化物是氧化鐵,所以G是Fe。(1)N的原子核外有7個(gè)電子,基態(tài)原子核外電子排布圖為;根據(jù)同周期、同主族元素的第一電離能變化規(guī)律知O、Al、S的第一電離能大小順序?yàn)镺>S>Al。(2)化合物BA2D2是甲酸(HCOOH),甲酸分子間的氫與氧易形成氫鍵,分子發(fā)生聚合,而使氣體密度比理論值要大。(3)SO2是極性分子,并且與水反應(yīng)生成亞硫酸。(4)若存在NH5,則應(yīng)該是NH4H,所以該化合物中含有的化學(xué)鍵有共價(jià)鍵和離子鍵。(5)由Al與O形成的化合物的硬度僅次于金剛石,晶體類型應(yīng)該與金剛石類似,是原子晶體。Al2(SO4)3水解使溶液呈酸性,離子方程式為Al3+3H2OAl(OH)3+3H+。(6)Fe2O3與KNO3發(fā)生氧化還原反應(yīng),Fe:+3+6升高3價(jià),N:+5+3降低2價(jià),根據(jù)電子得失總數(shù)相等得出Fe2O3與KNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為1、3,K2FeO4、KNO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2、3,再根據(jù)原子守恒可知缺少的反應(yīng)物為KOH,配平即可得到方程式:Fe2O3+3KNO3+4KOH2K2FeO4+3KNO2+2H2O。答案:(1)O>S>Al(2)甲酸形成分子間氫鍵(3)(4)離子鍵、共價(jià)鍵(5)原子酸性Al3+3H2OAl(OH)3+3H+(6)1Fe2O334KOH232【講評(píng)建議】本題較難,講解本題時(shí)應(yīng)提醒學(xué)生注意以下幾點(diǎn):解答第(1)小題,由于沒(méi)有看清題目要求或思維定式把排布圖答成電子排布式,教學(xué)中應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真審題的習(xí)慣。解答第(3)小題,由于知識(shí)儲(chǔ)備不足:忽視相似相溶原理而只選。解答第(4)小題,不能理解NH5的結(jié)構(gòu)而錯(cuò)答成極性鍵和非極性鍵。10.(13分)(2014·安慶二模)X、Y、Z、W是周期表中原子序數(shù)依次增大的四種前4周期元素,相關(guān)信息如下:元素相關(guān)信息XX能形成多種同素異形體,其中一種是電的良導(dǎo)體YY基態(tài)原子核外電子排布中,有3個(gè)能級(jí)填充電子,且最高能級(jí)上有一對(duì)電子ZZ的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)占其電子總數(shù)的WW存在質(zhì)量數(shù)為63,中子數(shù)為34的核素(1)W位于元素周期表的周期第族,其基態(tài)原子核外有個(gè)單電子。(2)Y的第一電離能比氮元素(填“大”或“小”),與Y同主族的元素(含Y)形成的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)較高的是(填名稱),其沸點(diǎn)較高的原因是  。(3)在點(diǎn)燃條件下,Z的單質(zhì)可在X形成的最高價(jià)氧化物中燃燒,寫出其化學(xué)方程式:  。(4)298 K,101 kPa時(shí),1 g氫氣在單質(zhì)Y2中完全燃燒放出142.9 kJ的熱,則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是  ?！窘馕觥縓元素能形成多種同素異形體,其中一種可導(dǎo)電,是C;Y的基態(tài)原子有3個(gè)能級(jí),即1s、2s、2p,而且2p上有一對(duì)電子,則Y的電子排布式是1s22s22p4,是O;Z,若最外層電子數(shù)是1,則其質(zhì)子數(shù)是6,沒(méi)有這種元素,若最外層電子數(shù)是2,則其質(zhì)子數(shù)是12,是Mg,最外層電子數(shù)是3,其質(zhì)子數(shù)是18,沒(méi)有這種元素,其他元素也不可能;W的質(zhì)子數(shù)是63-34=29,是Cu。(1)Cu在周期表的第4周期第B族。(2)N的2p能級(jí)是半充滿狀態(tài),而電子處于全充滿、半充滿、全空時(shí)是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此第一電離能O<N;A中簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn)最高的是水,因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵,增強(qiáng)了水分子間的相互作用。(3)鎂在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳單質(zhì):2Mg+CO22MgO+C。(4)1 g氫氣是0.5 mol,則2 mol氫氣燃燒放熱142.9 kJ×4=571.6 kJ,熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJ·mol-1。答案:(1)第4B1(2)小水水分子間存在氫鍵(3)2Mg+CO22MgO+C(4)2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H=-571.6 kJ·mol-111.(15分)已知A、B、C、D、E是周期表中前4周期原子序數(shù)遞增的元素,其中A、B是同一周期的相鄰元素,B的基態(tài)原子中成對(duì)電子與未成對(duì)電子數(shù)之比為43,C的二價(jià)陽(yáng)離子與B的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),AD2為非極性分子,E的基態(tài)原子核外電子有24種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。請(qǐng)根據(jù)以上情況,回答下列問(wèn)題:(答題時(shí),A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示)(1)E的基態(tài)原子的核外電子排布式: 。(2)A、B、C的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?。(3)寫出化合物AD2的電子式:;B的簡(jiǎn)單氫化物的分子空間構(gòu)型是,由液體變?yōu)闅怏w所需克服的微粒間作用力是范德華力和。(4)B與C形成的離子化合物與鹽酸反應(yīng)生成兩種鹽,反應(yīng)方程式為  。(5)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的濃溶液與1 mol D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí)放熱QkJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_  。【解析】本題的突破口是確定B,根據(jù)B的基態(tài)原子中成對(duì)電子與未成對(duì)電子數(shù)之比為43可知是N,則C是Mg,B、C可形成Mg3N2;A是C,則D是S;核外電子有24種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則核外有24個(gè)電子,F是Cr。(1)位于第4周期第B族,基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。(2)根據(jù)同周期電負(fù)性由左向右逐漸增大,同主族由上到下逐漸減小的規(guī)律可知電負(fù)性:Mg<C<N。(3)二硫化碳的電子式與二氧化碳相似,氨分子是三角錐形;液氨分子間存在氫鍵,因此其汽化要破壞范德華力和氫鍵。(4)B與C形成的離子化合物是Mg3N2,與鹽酸反應(yīng)生成兩種鹽是MgCl2和NH4Cl。(5)S與濃硝酸反應(yīng)生成NO2、H2O和H2SO4。答案:(1)1s22s22p63s23p63d54s1(2)Mg<C<N 三角錐形氫鍵(4)Mg3N2+8HCl3MgCl2+2NH4Cl(5)S(s)+6HNO3(aq)6NO2(g)+H2SO4(aq)+2H2O(l)H=-QkJ·mol-1【加固訓(xùn)練】原子序數(shù)依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外層電子數(shù)為其周期數(shù)的二倍;b和d的A2B型氫化物為V形分子,c的+1價(jià)離子比e的-1價(jià)離子少8個(gè)電子?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)元素a為,c為。(2)由這些元素形成的雙原子分子為。(3)由這些元素形成的三原子分子中,分子的空間結(jié)構(gòu)屬于直線形的是,非直線形的是(寫兩種)。(4)這些元素的單質(zhì)或由它們形成的物質(zhì)中,其晶體類型屬于原子晶體的是,離子晶體的是,金屬晶體的是,分子晶體的是  (每空填一種)。(5)元素a和b形成的一種化合物與c和b形成的一種化合物發(fā)生的反應(yīng)常用于防毒面具中,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為  ?！窘馕觥吭有驍?shù)依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外層電子數(shù)為其周期數(shù)的二倍,b和d的A2B型氫化物為V形分子,c的+1價(jià)離子比e的-1價(jià)離子少8個(gè)電子,可推出元素a為碳,b為氧,c為鈉,d為硫,e為氯。(2)由這些元素形成的雙原子分子為CO。(3)由這些元素形成的三原子分子中,分子的空間結(jié)構(gòu)屬于直線形的是CO2和SO2,非直線形的是ClO2和SO2。(4)這些元素的單質(zhì)或由它們形成的AB型化合物中,其晶體類型屬于原子晶體的是金剛石,離子晶體的是NaCl,金屬晶體的是Na,分子晶體的是S或CO。元素a和b形成的一種化合物與c和b形成的一種化合物發(fā)生的反應(yīng)常用于防毒面具中,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。答案:(1)碳鈉(2)CO(3)CO2、CS2ClO2、SO2(4)金剛石NaClNaS或CO(5)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2