高三化学二轮复习专题练二物质结构和元素周期律.doc

高三化学二轮复习专题练(二)
物质结构和元素周期律
(45分钟,100分)
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.已知氰化氢可由氨气与碳反应制备,工艺如下:NH3+CHCN+H2,有关说法错误的是( )
A.若反应生成2.24 L氢气,转移电子数0.4NA
B.HCN分子中既含σ键又含π键
C.NH3与HCN中的N的化合价相同
D.金刚石、石墨、C60互为同素异形体,其中金刚石是原子晶体
2.对下列化学用语的理解和描述均正确的是( )
A.原子结构示意图可以表示12C,也可以表示14C
B.比例模型可以表示二氧化碳分子,也可以表示水分子
C.结构示意图为的阴离子都不能破坏水的电离平衡
D.电子式可以表示羟基,也可以表示氢氧根离子
3.下列排序不正确的是( )
A.电负性:C>Si>Al
B.酸性:HBr<HCl<HF
C.熔点:水银<碘<金刚石
D.沸点:C5H10(戊烯)<C3H7OH<HOCH2—CH2OH
4.科学家曾预言一种可用作炸药的物质,分子式为C(N3)4,其爆炸反应方程式为C(N3)4C+6N2↑,下列说法一定正确的是( )
A.该物质为离子晶体
B.该物质可通过C60吸附N2直接制得
C.18 g该物质完全分解产生13.44 L N2
D.C(N3)4中碳元素为正价
【加固训练】SCR法(选择性催化还原技术)是一种以NH3作为还原剂,将烟气中NOx分解成无害的N2和H2O的干法脱硝技术,反应原理为
①6NO+4NH35N2+6H2O
②6NO2+8NH37N2+12H2O
③NO+NO2+2NH32N2+3H2O
下列说法正确的是( )
A.NOx主要来自汽车尾气的排放,是引起温室效应的主要气体之一
B.N2中π键与σ键之比为1∶2
C.反应③中每生成22.4 L N2转移电子数1.5NA
D.NH3的沸点比PH3的沸点高
5.硫化钠可以用于制造硫化染料、皮革脱毛剂,金属冶炼,照相,人造丝脱硝等。可由硫酸钠与焦炭在800～1 100℃高温下煅烧得到,其反应方程式如下:Na2SO4+2CNa2S+2CO2,下列有关说法正确的是　(　　)
A.因为该反应的条件是800～1 100℃高温,所以为吸热反应
B.该反应有离子键、极性键、非极性键的断裂与生成
C.每生成标准状况下的22.4 L的二氧化碳,则有1 mol C被还原
D.每转移1 mol电子,形成0.5 mol的π键
6.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,化合物WX能抑制水的电离,离子化合物Y2Z能促进水的电离,则Y元素是( )
A.Li B.F C.Na D.Cl
7.美国研究人员对“富养罗尔斯通氏菌H16”的微生物进行了基因改造,使用二氧化碳作为单一碳来源,电力作为唯一的能量输入,在电子生物反应器中生产出异丁醇和异戊醇(3-甲基-1-丁醇),反应如下:4CO2+5H2OC4H10O+6O2,下列有关说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.该反应中CO2只作氧化剂
C.C4H10O中既含σ键又含π键
D.每转移6 mol电子,生成标准状况下5.6 L C4H10O
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
8.(16分)X、Y、Z、W是元素周期表前4周期的元素。相关信息如下:
元素
相关信息
X
大气中含量最丰富的元素
Y
氧化物常用于制造光导纤维
Z
价层电子排布为3d64s2
W
能形成红色的W2O和黑色的WO两种氧化物
(1)Y位于元素周期表第 周期 族,Y的电负性比X的电负性 (填“大”或“小”)。
(2)X2化学性质稳定的原因是 
;
实验室制取X常见氢化物的化学方程式是 
。
(3)实验室制备Z(OH)3胶体的方法是 

。
(4)W的基态原子电子排布式是 ;W与X的最高价氧化物对应水化物的稀溶液反应的离子方程式是
。
9.(14分)现有A、B、C、D、E、F、G七种位于周期表前4周期元素,其原子序数依次增大,相关信息如表所示:
元　素
相关信息
A
一种核素的原子核内不含中子
B
原子核外电子有6种不同运动状态
C
最高价氧化物的水化物与其氢化物可发生非氧化还原反应
D
单质之一为淡蓝色气体,可阻挡对人体有害的紫外线
E
在地壳中的含量位居第三
F
周期表中位于短周期,基态原子M层成对电子数是未成对电子数的2倍
G
该元素的一种氧化物M可用作油漆颜料,与E的单质反应可应用于焊接钢轨
根据以上信息,回答下列问题:
(1)画出元素C的基态原子核外电子排布图: ;
D、E、F三种元素的第一电离能大小顺序为 (用元素符号表示)。
(2)化合物BA2D2的蒸气293 K时,理论测算密度为1.9 g·L-1,实际密度为2.5 g·L-1的原因是
。
(3)FD2易溶于水的原因可能是 (填序号)。
①FD2与水极性相同 ②FD2可以与水反应
(4)有人推测化合物CA5的存在,该化合物中含有化学键的可能类型为 。
(5)D、E形成的一种化合物硬度仅次于金刚石,主要用作高级研磨材料、制作手表的轴承,该物质的晶体类型是 晶体。另一含有E的硫酸盐是一种常用净水剂,其水溶液呈 (选填“酸性”“中性”或“碱性”),原因是_____
　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式解释)。
(6)化合物M可用于制备一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾)。补充完整并配平该制备反应的化学方程式:

10.(13分)X、Y、Z、W是周期表中原子序数依次增大的四种前4周期元素,相关信息如下:
元素
相关信息
X
X能形成多种同素异形体,其中一种是电的良导体
Y
Y基态原子核外电子排布中,有3个能级填充电子,且最高能级上有一对电子
Z
Z的基态原子中最外层电子数占其电子总数的
W
W存在质量数为63,中子数为34的核素
(1)W位于元素周期表的 周期第 族,其基态原子核外有
个单电子。
(2)Y的第一电离能比氮元素 (填“大”或“小”),与Y同主族的元素(含Y)形成的最简单氢化物的沸点较高的是 (填名称),其沸点较高的原因是
。
(3)在点燃条件下,Z的单质可在X形成的最高价氧化物中燃烧,写出其化学方程式:
。
(4)298 K,101 kPa时,1 g氢气在单质Y2中完全燃烧放出142.9 kJ的热,则反应的热化学方程式是
。
11.(15分)已知A、B、C、D、E是周期表中前4周期原子序数递增的元素,其中A、B是同一周期的相邻元素,B的基态原子中成对电子与未成对电子数之比为4∶3,C的二价阳离子与B的阴离子具有相同的电子层结构,AD2为非极性分子,E的基态原子核外电子有24种运动状态。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)E的基态原子的核外电子排布式: 。
(2)A、B、C的电负性由小到大的顺序为 。
(3)写出化合物AD2的电子式:　　　　　　　;B的简单氢化物的分子空间构型是 ,由液体变为气体所需克服的微粒间作用力是范德华力和 。
(4)B与C形成的离子化合物与盐酸反应生成两种盐,反应方程式为
。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与1 mol D的单质反应时放热QkJ,该反应的热化学方程式是____________________________________________
。
【加固训练】原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。
回答下列问题:
(1)元素a为 ,c为 。
(2)由这些元素形成的双原子分子为 。
(3)由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是 ,非直线形的是 (写两种)。
(4)这些元素的单质或由它们形成的物质中,其晶体类型属于原子晶体的是 ,离子晶体的是 ,金属晶体的是 ,分子晶体的是
(每空填一种)。
(5)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为 。

答案及解析
1、【解析】选A。没有给出氢气所处的外界条件,不能根据其体积求物质的量,A错误;HCN的结构是H—C≡N,含2个σ键和2个π键,B正确;NH3中的N为-3价,H—C≡N中的N也为-3价,C正确;同种元素形成的不同单质互称为同素异形体,D正确。
2、【解析】选A。12C与14C互为同位素,因此原子结构示意图可以表示12C,也可以表示14C,A正确;碳原子半径大于氧原子半径,氢原子半
径小于氧原子半径,所以比例模型可以表示水分子,但不能表示二氧化碳分子,因为CO2分子是直线形,B不正确;结构示意图为的阴离子可以是S2-,S2-水解促进水的电离,能破坏水的电离平衡,C不正确;电子式只能表示羟基,不能表示氢氧根离子,OH-的电子式为H]-,D不正确。
3、【解析】选B。根据电负性的周期性变化规律可知A正确;B错误,应该是HF<HCl<HBr;常温下水银是液体,碘是固体,是分子晶体,金刚石是原子晶体,熔点比较正确;C5H10分子间没有氢键,C3H7OH含羟基,分子间可形成氢键,HOCH2—CH2OH含2个羟基,分子间形成的氢键比C3H7OH强,因此D正确。
4、【解析】选D。该物质由非金属元素构成,没有阴阳离子,故不是离子
晶体,A错误;C和N之间存在共价键,故不是简单吸附,B错误;气体未标明状态,C错误;氮对电子的吸引力大于碳,故碳显正价,D正确。
【加固训练】【解析】选D。NOx主要来自汽车尾气的排放,但不是引起温室效应的气体,A错误;N2中含1个σ键,2个π键,B错误;由于没有给出气体所处的外界条件,根据体积没有办法求气体的物质的量,C错误;氨分子间存在氢键,其沸点比PH3高,D正确。
5、【解析】选D。反应是放热或吸热与反应物、生成物的总能量有关,与反应条件无关,A项错误;该反应有离子键的断裂和形成,有S—O极性键、C—C非极性键的断裂,有CO极性键的形成,没有非极性键的形成,B项错误;C被氧化,C项错误;1个CO2分子中有2个π键,则D正确。
6、【解析】选C。结合题意W、X、Y、Z是原子序数依次增大的四种短周期元素,化合物WX能抑制水的电离,则WX为酸或者碱,综合分析W为氢,X为氟;Y、Z在第3周期,结合化合价知Y元素是Na,故选C。
7、【解析】选A。该反应可看作丁醇燃烧反应的逆反应,因此是吸热反应,A项正确;根据反应方程式可知CO2中的O被氧化,C被还原,因此CO2既是氧化剂又是还原剂,B错误;C4H10O中只含σ键,C错误;每转移6 mol
电子,生成0.25 mol C4H10O,但标准状况下C4H10O不是气体,体积不是5.6 L,D错误。
8、【解析】X是大气中含量最丰富的元素,是N;Y的氧化物可制造光导
纤维,是硅;Z为Fe;W是Cu。
(1)硅在周期表的第3周期第ⅣA族,非金属性N>Si,则电负性N>Si。
(2)N2的性质稳定是因为其分子中含氮氮三键,键能大,破坏化学键需要较高的能量,因此N2的性质稳定,实验室制备氨气用氯化铵与氢氧化钙反应,2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(3)实验室制备氢氧化铁胶体的方法是向沸水中滴加1～2 mL的饱和氯化铁溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色为止。
(4)Cu的基态原子的电子排布式为3d104s1,Cu与稀硝酸反应的离子方程式是3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。
答案:(1)3 ⅣA 小
(2)氮气分子中含氮氮三键,键能大
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)制备氢氧化铁胶体的方法是向沸水中滴加1～2 mL的饱和氯化铁溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热
(4)3d104s1
3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O
9、【解析】氢元素的氕不含中子,故A是H;根据泡利原理可知B是C;最高价氧化物的水化物与其氢化物可发生非氧化还原反应的是硝酸与氨气,所以C是N;臭氧是淡蓝色气体,可阻挡对人体有害的紫外线,所以D是O;地壳中的含量位居第三的是铝,所以E是Al;基态原子M层成对电子数是未成对电子数的2倍的原子有铝原子和硫原子,符合题意的是硫,所以F是S;一种氧化物M可用作油漆颜料,与E的单质反应可应用于焊接钢轨,该氧化物是氧化铁,所以G是Fe。
(1)N的原子核外有7个电子,基态原子核外电子排布图为;根据同周期、同主族元素的第一电离能变化规律知O、Al、S的第一电离能大小顺序为O>S>Al。
(2)化合物BA2D2是甲酸(HCOOH),甲酸分子间的氢与氧易形成氢键,分子发生聚合,而使气体密度比理论值要大。
(3)SO2是极性分子,并且与水反应生成亚硫酸。
(4)若存在NH5,则应该是NH4H,所以该化合物中含有的化学键有共价键和离子键。
(5)由Al与O形成的化合物的硬度仅次于金刚石,晶体类型应该与金刚石类似,是原子晶体。Al2(SO4)3水解使溶液呈酸性,离子方程式为
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
(6)Fe2O3与KNO3发生氧化还原反应,Fe:+3→+6升高3价,N:+5→+3降低2价,根据电子得失总数相等得出Fe2O3与KNO3的化学计量数分别为1、3,K2FeO4、KNO2的化学计量数分别为2、3,再根据原子守恒可知缺少的反应物为KOH,配平即可得到方程式:Fe2O3+3KNO3+4KOH2K2FeO4+3KNO2+2H2O。
答案:(1)　O>S>Al
(2)甲酸形成分子间氢键　(3)①②
(4)离子键、共价键
(5)原子　酸性　Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
(6)1　Fe2O3　3　4　KOH　2　3　2
【讲评建议】本题较难,讲解本题时应提醒学生注意以下几点:
解答第(1)小题,由于没有看清题目要求或思维定式把排布图答成电子排布式,教学中应该培养学生认真审题的习惯。
解答第(3)小题,由于知识储备不足:忽视相似相溶原理而只选②。
解答第(4)小题,不能理解NH5的结构而错答成极性键和非极性键。
10、【解析】X元素能形成多种同素异形体,其中一种可导电,是C;Y的基态原子有3个能级,即1s、2s、2p,而且2p上有一对电子,则Y的电子排布式是1s22s22p4,是O;Z,若最外层电子数是1,则其质子数是6,没有这种元素,若最外层电子数是2,则其质子数是12,是Mg,最外层电子
数是3,其质子数是18,没有这种元素,其他元素也不可能;W的质子数是63-34=29,是Cu。
(1)Cu在周期表的第4周期第ⅠB族。
(2)N的2p能级是半充满状态,而电子处于全充满、半充满、全空时是稳定结构,因此第一电离能O<N;ⅥA中简单氢化物沸点最高的是水,因为水分子间存在氢键,增强了水分子间的相互作用。
(3)镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳单质:
2Mg+CO22MgO+C。
(4)1 g氢气是0.5 mol,则2 mol氢气燃烧放热142.9 kJ×4=571.6 kJ,热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)　ΔH=-571.6 kJ·mol-1。
答案:(1)第4　ⅠB　1
(2)小　水　水分子间存在氢键
(3)2Mg+CO22MgO+C
(4)2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
11、【解析】本题的突破口是确定B,根据B的基态原子中成对电子与未成对电子数之比为4∶3可知是N,则C是Mg,B、C可形成Mg3N2;A是C,则D是S;核外电子有24种运动状态,则核外有24个电子,F是Cr。(1)位于第4周期第ⅥB族,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。(2)根据同周期电负性由左向右逐渐增大,同主族由上到下逐渐减小的规律可知电负性:Mg<C<N。(3)二硫化碳的电子式与二氧化碳相似,氨分子是三角锥形;液氨分子间存在氢键,因此其汽化要破坏范德华力和氢键。(4)B与C形成的离子化合物是Mg3N2,与盐酸反应生成两种盐是MgCl2和NH4Cl。(5)S与浓硝酸反应生成NO2、H2O和H2SO4。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d54s1
(2)Mg<C<N　 三角锥形　氢键
(4)Mg3N2+8HCl3MgCl2+2NH4Cl
(5)S(s)+6HNO3(aq)6NO2(g)+H2SO4(aq)+2H2O(l)　ΔH=-QkJ·mol-1
【加固训练】【解析】原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍,b和d的A2B型氢化物为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子,可推出元素a为碳,b
为氧,c为钠,d为硫,e为氯。(2)由这些元素形成的双原子分子为CO。(3)由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是CO2和SO2,非直线形的是ClO2和SO2。(4)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是金刚石,离子晶体的是NaCl,金属晶体的是Na,分子晶体的是S或CO。元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。
答案:(1)碳　钠　(2)CO　(3)CO2、CS2　ClO2、SO2
(4)金刚石　NaCl　Na　S或CO
(5)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2