2019年高考化学备考百强校大题狂练系列专题20晶体结构与性质.doc

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1、- 1 -专题 20 晶体结构与性质（满分 60 分 时间 30 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_1.（1）某短周期元素组成的分子的球棍模型如图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到 8 电子稳定结构，原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是（_）AX 原子可能为A 族元素BY 原子一定为A 族元素C该分子中，既含极性键，又含非极性键D从圆球的大小分析，该分子可能为 N2F4（2）若上述模型中 Y 原子最外层达到 2 电子稳定结构且其相对分子质量与 O2相同，则该物质的分子式为_，它与 P2H4常温下均为气体，但比 P2H4易液化，常用作火箭燃料，其主要原因是_。.已知 X、Y、Z、W 四种

2、元素分别是元素周期表中连续三个短周期的元素，且原子序数依次增大。X、W 同主族，Y、Z 为同周期的相邻元素。W 原子的质子数等于 Y、Z 原子最外层电子数之和。Y 的氢化物分子中有 3 个共价键，试推断： （1）X、Z 两种元素的元素符号：X_、Z_。（2）由以上元素中两两形成的化合物中：溶于水显碱性的气态氢化物的电子式为_，它的共价键属于_(填“极性”或“非极性”)键；含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为_；含有极性共价键和非极性共价键的化合物的电子式为_。（3）由 X、Y、Z 所形成的常见离子化合物是_(写化学式)，该化合物与 W 的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液加热时反应的离子方

3、程式为_；X 与 W 形成的化合物与水反应时，水是_(填“氧化剂”或“还原剂”)。- 2 -（4）用电子式表示 W 与 Z 形成 W2Z 的过程： _。【答案】BN 2H4N2H4分子之间形成氢键，致使 N2H4沸点升高易液化 HO 极性NH4NO3 NH OH NH3H 2O 氧化剂【解析】【详解】（3）NH 4NO3是离子化合物，NH 4NO3与浓 NaOH 加热时发生反应：NH OH NH3H 2O；NaH 和 H2O 反应生成 NaOH 和 H2，H 2O 是氧化剂，故答案为：NH 4NO3、NH OH NH3H 2O、氧化剂；（4）钠和氧气反应生成氧化钠，该反应中钠失电子发生氧化反应

4、，氧气得电子发生还原反应，其反应过程为 ，故答案为：。【点睛】化合物电子式的书写时要注意分清化合物的类别，若是离子化合物则为对应阴、阳- 3 -离子的电子式的组合，若为共价化合物则为原子间通过共用电子对形成，只有电子对的偏移，而没有电子的得失。2X、Y、Z、M、N、Q 、P 为元素周期表前四周期的 7 种元素。其中，X 原子核外的 M 层中只有两对成对电子，Y 原子核外的 L 层电子数是 K 层的两倍，Z 是地壳内含量最高的元素，M 的内层电子数是最外层电子数的 9 倍，N 的原子序数比 M 小 1, Q 在元素周期表的各元素中电负性最大。P 元素的第三电子层处于全充满状态，第四电子层只有一个

5、电子请回答下列问题：（1）X 元素在周期表中的位置是_，它的外围电子的电子排布图为 _，P 元素属于_区元素。（2）XZ 2分子的空间构型是_ ，YZ 2分子中 Y 的杂化轨道类型为_ ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_（写分子式） ，理由是_。（3）含有元素 N 的盐的焰色反应为_ 色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原是_（4）元素 M 与元素 Q 形成晶体结构如图 1 所示，设其晶胞边长为 a pm，该化合物的摩尔质量为 Dg/mol。求该晶胞密度的计算式为_g/cm 3（5）三聚氰胺是一种含氮化合物,其结构简式如图 2 所示。 三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是_， 1 mol

6、三聚氰胺分子中 键的数目为_。 【答案】第三周期A 族 dsV 型 spSO2SO2为极性分子, CO2为非极性分子,H 2O 为极性溶剂,极性分子易溶于极性溶剂,故 SO2的溶解度较紫电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量 sp2、sp 315NA【解析】- 4 -【分析】X、Y、Z、M、N、Q、P 为元素周期表前四周期的 7 种元素,X 原子核外的 M 层中只有两对成对电子，核外电子排布应为 1s22s22p63s23p4,X 为 S 元素；Y 原子核外的 L 层电子数是 K 层的两倍,Y 有 2 个电子层,最外层电子数为 4，故 Y 为 C 元素；Z 是地壳内含量最高的元素,

7、为 O 元素;M 的内层电子数是最外层电子数的 9 倍,M 只能处于第四周期,最外层电子数只能为 2,内层电子总数为 18,核外电子总数为 20,故 M 为 Ca 元素;N 的原子序数比 M 小 1,则 N 为 K 元素;Q 在元素周期表的各元素中电负性最大,Q 为 F 元素;P 元素的第三电子层处于全充满状态,第四电子层只有一个电子,原子核外电子数 29,则 P 为 Cu 元素。 【详解】由分析可以知道:X 为 S 元素;Y 为 O 元素;Z 为 O 元素;M 为 Ca 元素;N 为 K 元素;Q 为F 元素;P 为3 （1）基态溴原子的价层电子轨道排布式为_。第四周期中，与溴原子未成对电子

8、数相同的金属元素有_种。（2）铍与铝的元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有_(填标号)。A都属于 p 区主族元素 B电负性都比镁大C第一电离能都比镁大 D氯化物的水溶液 pH 均小于 7- 5 -（3）Al 元素可形成AlF 63 、AlCl 4 配离子，而 B 元素只能形成BF 4 配离子，由此可知决定配合物中配位数多少的因素是_；AlCl 4-的立体构型名称为_。（4）P 元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。白磷（P 4）易溶于 CS2，难溶于水，原因是_黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。白磷、红磷都是分子晶体，黑磷晶体与石墨类似的层状结构，如图所示。

9、下列有关黑磷晶体的说法正确的是_。A黑磷晶体中磷原子杂化方式为 sp2杂化B黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力C黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上DP 元素三种常见的单质中，黑磷的熔沸点最高（5）F 2中 F-F 键的键能(157kJ/mol)小于 Cl2中 Cl-Cl 键的键能(242.7kJ/mol)，原因是_。（6）金属钾的晶胞结构如图。若该晶胞的密度为 a g/cm3，阿伏加得罗常数为 NA，则表示 K 原子半径的计算式为_。【答案】 4 BD 中心原子半径、配位原子的半径 正四面体 P4 、CS 2是非极性分子，H 2O 是极性分子，根据相似相溶原理，P 4难溶于水 BD

10、 F- 6 -的原子半径小，孤电子对之间的斥力大 【解析】（1）溴原子为 35 号元素，基态原子价层电子排布式Ar 3d104s24p5，电子排布图为：；,溴原子未成对电子数为 1，与溴原子未成对电子数相同的金属元素有：K、Sc、Cr、Cu，共 4 种；（6）金属钾的晶胞结构为体心立方，晶胞中 K 原子数目为：1+8 =2，阿伏加德罗常数为 NA，K 原子的摩尔质量为 M，故晶胞质量为： ；设 K 原子半径为 r，设晶胞棱长为 l，晶胞中体对角线为 4r，则（4r） 2=l2+l2+l2，则 l= r，晶胞体积V=l3=（ r） 3，若该晶胞的密度为 ag/cm3，则（ r） 3a= ，且 M

11、=39 g/mol整理得：r= 。 点睛：同周期从左到右，第一电离能逐渐增大，第 IIA 族和 IIIA 族及 VA 族和 VIA 族第一电- 7 -离能的大小相反，所以 Mg 的第一电离能大于 Al；同主族从上到下，第一电离能逐渐减小，所以 Be 大于 Mg；根据相似相溶判断物质的溶解性，极性分子易溶于极性溶液，非极性分子易溶于非极性溶液分析本题；4氮、磷及其化合物在工农业生产中都有重要作用。（1）基态磷原子价电子排布的轨道表示式为_。（2） 元素 B、N、O 的第一电离能由大到小的顺序为_。（3） 食品添加剂 NaNO2中 NO2-中心原子的杂化类型是_，与 NO2-互为等电子体的分子的化

12、学式为_。(写 1 种)。（4）N 2H4 是火箭的燃料，与氧气的相对分子质量相同，它在常温常压下是液态，而氧气是气态，造成这种差异的主要原因是_。（5）磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高温下在氢气中反应合成。三溴化磷分子的空间构型是_，三溴化硼键角是_。磷化硼晶体晶胞如图所示: 其中实心球为磷原子，在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为_，磷原子的配位数为_，该结构中有一个配位键，提供空轨道的原子是_。己知晶胞边长 a pm，阿伏加德罗常数为 NA。则磷化硼晶体的密度为_g/cm 3。磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图中虚线圆圈表示 P 原子的投影)

13、，用实线圆圈画出 B 原子的投影位置(注意原子体积的相对大小)。_ 【答案】 NOB sp2杂化 SO2、O 3 N2H4分子间存在氢键，O 2分子间只有范德华力，氢键比范德华力强 三角锥形 120 面心立方- 8 -最密堆积 4 B 或 【解析】（1）P 为 15 号元素，基态磷原子价电子排布的轨道表示式为 ，故答案为： ；（2）同一周期，从左到右，元素 的第一电离能逐渐增大，但 N 的 2p 为半充满状态，均为稳定，第一电离能大于 O，第一电离能由大到小的顺序为 NOB，故答案为：NOB；（3） 食品添加剂 NaNO2中 NO2-中心原子 N 与 2 个原子相连，孤对电子对数= (5+1-22)=1，采用 sp2，与 NO2-互为等电子体的分子有 SO2、O 3，故答案为：sp 2杂化；SO2、O 3；- 9 -