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江苏省淮安中学2部高三化学专项训练四
物质结构
班级________姓名___________学号________等级_______
1、 电子排布式:
例题1: 写出下列基态微粒的电子排布式: Cu、 Cu+、 Cu2+、 Zn、 As、 ;
练习1: 写出下列基态微粒的电子排布式: Cr、 Fe、 Fe3+、 Zn、 Ge、 Co、 Ti2+、 Ga
注意: 微粒的电子排布式和价电子或外围电子排布式区别: 例如Mn、 Ni、 Br
练习2、 原子序数依次增大的A、 B、 C三种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级, 各能级中的电子数相等; C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同; 则
A为______, B为_____, C为_____, 元素B的简单气态氢化物的沸点远高于元素A的简单气态氢化物的沸点, 其主要原因是 _______________________________________。
2、 第一电离能、 电负性比较与应用( 同周期、 同主族变化规律、 电离能的IIA、 VA特例)
例题1: C N O的第一电离能大小 ; 电负性大小
练习1: Na Mg Al的第一电离能大小 ; 电负性大小
练习2: 乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C===CH—C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是_______________, 构成丙烯腈元素中第一电离能最大的是 。
3、 化学键的类型: σ键和π键的计算和判断: 掌握如何判断σ键和π键;
例题1: 1mol中σ键和π键的数目为 ;
例题2: 1mol中σ键的数目为_______________1mol[Cr(NH3)3(H2O)Cl2]Cl中铬的配位数为 , σ键的数目为 ,CN—中C原子的杂化类型是 。1molCH2=CH-COOCH3中σ键、 π键数目是 ;
练习1: CO与Fe能形成配合物Fe(CO)5, 该配合物常温下呈液态, 熔点为—20.5℃, 沸点为103℃, 易溶于C2H5OC2H5等有机溶剂。据此可判断Fe(CO)5晶体为________晶体; 该配合物中σ键与π键的个数比为 。C2H5OC2H5中氧原子的杂化方式为__________; 1mol CH3COCH3中含有σ键的数目为_______。
练习2: 1mol C6H5COONa中含有σ键的数目为
4、 分子性质: 分子间作用力、 氢键、 分子的极性和非极性
例题1: NH3极易溶于水的原因是 HF熔、 沸点比HCl高的原因是
例题2: 化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物有两种异构体, 其中一种异构体可溶于水, 则该异构体是 ( 填”极性”、 ”非极性”) 分子
练习1: SO2属于 分子。SO3属于 分子。二氧化硫比二氧化碳在水中的溶解度大原因______________________________
练习2: C60晶体易溶于苯、 CS2, C60是________分子(填”极性”或”非极性”)
5、 分子结构: VSEPR模型—空间构型; 杂化类型( sp2 或sp3 、 sp3 ) ; 等电子体
熟记: n=2( 直线型) n=3( 平面正三角型) n=4 ( 正四面体型)
例题1: 元素C是形成有机物的主要元素, 下列分子中含有sp和sp3 杂化方式的是
A. B.CH4 C.CH2=CHCH3 D.CH3CH2C≡CH E.CH3CH3
例题2: 用正确的语言描述下列微粒的空间构型: H2S________NH3_____________________
CCl4_______________________CO2___________________BCl3_______________________SO2____________
练习1: NH3空间构型为_____________, N的杂化类型 _______
SO42-空间构型为_____________, S的杂化类型
BCl3空间构型为_____________, B的杂化类型
CS32-空间构型为____________, C的杂化类型
SeO2空间构型为_____________, Se的杂化类型
BH空间构型为_____________ ,B的杂化类型
练习2: CH3-CH(NH2)-COOH中碳原子杂化类型 ; N的杂化类型
等电子体: CO SO2 SO42- NO3- OH一_______
注意: 等电子体要求写的是分子还是离子
练习3: 与N3-互为等电子体的分子、 离子有: 、 , N3-空间构型是 型。
练习4: 请写出下列物质的电子式
H2O_______ C2H2______HClO______OH-______-CH3_________-OH________CO2________
6、 晶体结构、 配合物
例题1: C和Si 为同一主族元素, 但两者最高价氧化物的熔点差异较大, 原因是_______
例题2: NaCl和MgO都属离子化合物, NaCl的熔点为801.3℃, MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是
例题3: 据报道: 由Q、 X、 Z三种元素形成的一种晶体具有超导性, 其晶体结构如右图所示。晶体中距每个X原子周围距离最近的Q的原子的个数是 。
练习1: H2O和H2S都是分子晶体, 但二者的沸点差距很大原因是________________________________________.
练习2: CC14和Si C14属于晶体的类型___________________,二者沸点差距的原因_______________________________________________.
例题3: [Cu(NH3)2]+中存在的化学键类型有 ( 填序号) 。
A.配位键 B.离子键 C.极性共价键 D.非极性共价键
练习4: 右图是铜的一种氯化物晶体的晶胞结构, 则它的化学式是 。
练习5: 钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体, 其结构如图所示: 由此可判断该钙的氧化物的化学式为 。
课后练习
1、 肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2( 氨基) 取代形成的另一种氮的氢化物。
( 1) NH3分子的空间构型是_________, NH3比SO2更易溶于水的原因是 ,
与SO2互为等电子体的单质分子是 , N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是______
( 2) 肼可用作火箭燃料, 燃烧时发生的反应是:
N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) △H=-1038.7kJ·mol-1
若该反应中有4mol N-H键断裂, 则形成的π键有________mol。
( 3) 肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同, 则N2H6SO4的晶体内不存在__________(填标号)
a. 离子键 b. 共价键 c. 配位键 d. 范德华力 e金属键
( 4) NF3构型为三角锥体, 沸点-129 ℃。NF3属于 晶体。
2、 周期表前四周期的元素A、 B、 C、 D、 E, 原子序数依次增大。A的核外电子总数与其周期数相同, B的价电子层中的未成对电子有3个, C的s能级电子总数与p能级电子总数相等, D与C同族; E的最外层只有1个电子, 但次外层有18个电子。回答下列问题:
( 1) E+离子的外围电子排布式
( 2) B、 C、 D中第一电离能由大到小的顺序为 ( 填元素符号)
( 3) A和B、 C两元素形成的两种共价化合物发生反应, 生成BA4+离子, 该离子的中心原子的杂化方式为 ; 与BA4+离子互为等电子体的一种分子为 ( 填化学式) 。
( 4) E的硫酸盐溶液中滴加过量的氨水能够生成配合物[E(NH3)4]SO4, 1 mol配合物中含有的σ键的数目为 。
( 5) E和C( 空心小球为C, 实心小球为E) 形成的一种离子化合物的晶体结构如图所示, 则离子化合物的化学式为
3、 已知X、 Y、 Z、 W、 K五种元素均位于周期表的前四周期, 且原子序数依次增大。元素X是周期表中原子半径最小的元素; Y的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道, 且这三种轨道中的电子数相同; W位于第2周期, 其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍; K位于ds区且原子的最外层电子数与X的相同。请回答下列问题: ( 答题时, X、 Y、 Z、 W、 K用所对应的元素符号表示)
⑴Y、 Z、 W元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
⑵K的电子排布式是 。
⑶Y、 Z元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子, 则Y的这种氢化物的化学式是
; Y、 Z的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是
⑷若X、 Y、 W形成的某化合物(相对分子质量为46)呈酸性, 则该化合
物分子中Y原子轨道的杂化类型是 ; 1 mol该分子中含有
σ键的数目是 。
⑸Z、 K两元素形成的某化合物的晶胞结构如右图所示, 则该化合物的
化学式是 , Z原子的配位数是 。
(6) 已知ZW与WY2互为等电子体, 则1 mol ZW中含有π键数目为____ ___;
4、 物质的组成、 结构都是决定物质性质的重要因素。
(1) R+中所有电子正好充满K、 L、 M三个电子层,它与Cl-形成的晶体结构如右图所示。
①其中R+的核外电子排布式为 。
②该晶体中与同一个Cl-相连的R+有 个。
(2) 下列有关说法正确的是 (填字母)。
A. 根据等电子体原理,N2O为直线形分子 B. 碳的第一电离能比氮小
C. 已知键能:EN≡N>3EN—N,则N2分子中键能:Eπ键>Eσ键
D. 已知Mr(CH3Cl)>Mr(CH3OH),则沸点:T(CH3Cl)>T(CH3OH)
(3) 在配位化合物[Cu(NH3)4]SO4中,不考虑空间构型,内界离子的结构可用示意图表示为 ,其中配体分子中心原子的杂化方式为 ,与外界离子互为等电子体的一种分子的化学式为 。
5、 由徐光宪院士发起, 院士学子同创《分子共和国》科普读物最近出版了, 全书形象生动地戏说了BF3、 TiO2、 CH3COOH、 CO2、 NO、 二茂铁、 NH3、 HCN、 H2S、 O3异戊二烯和萜等众多”分子共和国”中的明星。
( 1) 写出Fe原子价层电子排布式____________________________________
(2)溶液中CH3COOH分子和NH3分子之间能不能形成稳定的氢键?____________________
(3)CO2分子中碳原子的杂化类型是_____________;1molCH3COONa中含有键数目为_______。
(4)TiO2的天然晶体中, 最稳定的一种晶体结构如下图, 黑球表示____________原子。
(5)二茂铁( C5H5) 2Fe是Fe2+与环戊二烯基离子结合形成的小分子化合物, 该化合物中Fe2+与环戊二烯基离子之间以___________(填”离子键””金属键””配位键””氢键””范德华力”)相结合。
6、 原子序数依次增大的A、 B、 C、 D、 E、 F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级, 各能级中的电子数相等; C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同; D为它所在周期中原子半径最大的主族元素; E和C位于同一主族, F的原子序数为24。( 1) F原子基态的核外电子排布式为 。
( 2) 在A、 B、 C三种元素中, 第一电离能由大到小的顺序是 ( 用元素符号回答) 。
( 3) 元素B的简单气态氢化物的沸点远高于元素A的简单气态氢化物的沸点, 其主要原因是 。
( 4) 由A、 B、 C形成的离子CAB-与AC2互为等电子体, 则CAB-的结构式为
( 5) 在元素A与E所形成的常见化合物中, A原子轨道的杂化类型为 。
( 6) 由B、 C、 D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如右图
所示, 则该化合物的化学式为 。
7、 下表为元素周期表的一部分, 其中的字母代表相应的元素。
a
b
c
d
e
f
g
h
I
( 1) 元素h的四价阳离子的外围电子排布式为 。
( 2) 元素c、 d、 e、 f的第一电离能( I1) 由小到大的顺序为 。( 用相应元素的元素符号表示)
( 3) 表中所列的元素之间能够形成多种无机化合物和有机化合物, 则它们形成的化合物之一—邻甲基苯甲醛的分子中碳原子轨道的杂化类型为 。1 mol 苯甲醛分子中含有σ键的数目为 。
( 4) 元素d与e形成的化合物常见于制作 材料, 其原因是 。
( 5) 表中有关元素形成的一种离子和单质d3互为等电子体, 则该离子的化学式为 。
( 6) 元素I的合金可用来储存a的单质, 该合金的晶胞结构如上图所示, 则此合金的化学式为 。
( 1) ①1s22s22p63s23p63d10 ②2mol或1.204×1023 ③sp、 sp2杂化; N
( 2) BCD
( 3) CaO2
练习4
(1) ①3d10(2分) ②4(2分) (2) ABC(2分)
(3) (2分)
(3) sp3(2分) SiCl4或SiF4(2分)
21.A.共12分。
( 1) 3d5( 2分) ( 2) Al<Mg<O<N( 2分)
( 3) sp2 和sp3 ( 2分) 14 mol或14NA( 1分)
( 4) 耐火( 1分) 晶体的晶格能较大( 1分)
( 5) NO2—( 1分)
( 6) LaNi5( 2分)
江苏省淮安中学2部高三化学专项训练五
综合专题
班级________姓名___________学号________等级_______
【例题1】磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素, 主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、 焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) △H1=+3359.26 kJ·mol-1
CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) △H2=-89.61 kJ·mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)=6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) △H3
则△H3= kJ·mol-1。
(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒, 解毒原理可用下列化学方程式表示:
11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4
60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是 。
(3)磷的重要化合物NaH2PO4、 Na2HPO4和Na3PO4可经过H3PO4与NaOH溶液反应获得, 含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如右图所示。
①为获得尽可能纯的NaH2PO4, pH应控制在 ; pH=8时, 溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 。
②Na2HPO4溶液显碱性, 若向溶液中加入足量的CaCl2溶液, 溶液则显酸性, 其原因是
(用离子方程式表示)。
(4)磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2:1 反应时, 可获得一种新型阻燃剂中间体X, 并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X 的核磁共振氢谱如下图所示。
①酸性气体是 (填化学式)。
②X的结构简式为 。
【解题策略】
本题围元素及其化合物展开, 涉及元素化合物性质、 热化学方程式、 氧化还原反应、 离子反应方程式的书写、 电极方程式书写、 读图读表计算等的综合题, 是以常见物质相关的化学知识在生产、 生活中具体运用的典型试题。
练习: 铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛。( 1) 由辉铜矿制取铜的反应过程为:
2Cu2S(s) + 3O2 (g) = 2Cu2O(s) + 2SO2(g) △H=-768.2kJ·mol-1,
2Cu2O(s) + Cu2S(s) = 6Cu(s) + SO2(g) △H=+116.0kJ·mol-1,
①热化学方程式: Cu2S(s) + O2(g) = 2Cu(s) + SO2(g) △H= kJ·mol-1。
②获得的粗铜需电解精炼, 精炼时粗铜作 极( 选填: ”阳”或”阴”) 。
( 2) 氢化亚铜是一种红色固体, 可由下列反应制备
0
2
4
6
8
10
各粒子分布( %)
20
40
60
80
100
0
c(Cl-)/mol·L-1
CuCl+
Cu2+
CuCl2
CuCl- 3
CuCl2- 4
4CuSO4 + 3H3PO2 + 6H2O = 4CuH↓ + 4H2SO4 + 3H3PO4 。
①该反应还原剂是 ( 写化学式) 。②该反应每转移3mol电子, 生成CuH的物质的量为 。
( 3) 氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-) 的关系如图示。
①当c(Cl-)=9mol·L-1时, 溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为c( CuCl2) >c( ) >c( ) 。
②在c(Cl-)=1mol·L-1的氯化铜溶液中, 滴入AgNO3溶液, 完成其中一个含铜物种间转化的离子方程式为
+ Ag+ = AgCl↓+Cu2+。
课后练习
2、 氢气是清洁的能源, 也是重要的化工原料。
( 1) 以H2为原料制取氨气进而合成CO(NH2)2的反应如下:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=―92.40 kJ·mol-1
2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) △H=―159.47 kJ·mol-1
NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=+72.49 kJ·mol-1
则N2(g)、 H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为 。
( 2) 用丙烷和水为原料在电催化下制氢气, 同时得到一种含有三元环的环氧化合物A, 该反应的化学方程式为 。
该反应也可生成A的同分异构体——另一种环氧化合物B, B的核磁共振氢谱为
下图中的 ( 填”a”或”b”) 。
( 3) 已知叠氮酸( HN3) 不稳定, 同时也能与活泼金属反应, 反应方程式为:
2HN3=3N2↑+H2↑
2HN3+Zn=Zn(N3)2+H2↑
2 mol HN3与一定量Zn完全反应, 在标准状况下生成67.2 L气体, 其中N2的物质的量为 。
( 4) 已知H2S高温热分解制H2的反应为: H2S(g)H2(g)+1/2S2(g)
在恒容密闭容器中, 控制不同温度进行H2S的分解实验: 以H2S的起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率, 结果如右下图所示。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线, b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。若985℃时, 反应经t min达到平衡,
此时H2S的转化率为40%, 则反应速率v(H2)= ( 用含c、 t的代数式表示) 。请说明随温度的升高, 曲线b向曲线a逼近的原因: 。
( 5) 用惰性电极电解煤浆液的方法制H2的反应为:
C(s)+2H2O(l)=CO2(g)+2H2(g)
现将一定量的1 mol·L-1 H2SO4溶液和适量煤粉充分混合, 制成含碳量为0.02 g·mL-1~0.12g·mL-1的煤浆液, 置于右图所示装置中进行电
解( 两电极均为惰性电极) 。则A极的电极反应式为 。
例题1
(1)2821.6 (2)3mol
(3)①4~5.5(介于此区间内的任意值或区间均可) c(HPO42-)>c(H2PO4-)
②3Ca2++2HPO42-=Ca3(PO4)2↓+2H+
(4)①HCl ②
练习1
( 1) ①-217.4; ②阳;
( 2) ①H3PO2; ②1mol;
( 3) ①C(CuCl2)>C(CuCl-)>C(CuCl3)②CuCl-+Ag+=AgCl+Cu2+(CuCl2+Ag+=CuCl++AgCl; CuCl2+Ag+=Cu2++2AgCl)
【解析】
试题分析: ①根据盖斯定律, 可经过已知方程式1与方程2相加后除以3可得目标热化学方程式: Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g) △H=-217.4kJ·mol-1。②粗铜精炼是电解原理的运用, 只有粗铜做阳极时, 纯铜做阴极才能提纯。( 2) 在反应: 4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4 中, ①该反应还原剂是化合价升高的物质, 即为H3PO2 。②该反应每转移3mol电子, 生成CuH的物质的量为1mol。( 3) 氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-) 的关系如右图所示。①当c(Cl-)=9mol·L-1时, 过这一点在图像中做垂线平行于纵轴, 得出大小关系如答案所示。②根据图像能够看出当在c(Cl-)=1mol·L-1时存在含有氯离子的物质有氯化铜和其阴、 阳离子, 故反应方程式能够有溶: ②CuCl-+Ag+=AgCl+Cu2+(CuCl2+Ag+=CuCl++AgCl; CuCl2+Ag+=Cu2++2AgCl)
O
跟踪练习2
( 1) N2(g)+3H2(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(l) △H=-179.38 kJ·mol-1( 2分)
2) CH3CH2CH3+H2O →CH3—CH—CH2+2H2( 反应条件可写也可不写) ( 2分)
a( 2分) ( 3) 2 mol( 2分)
( 4) 0.4c/t mol·L-1·min-1( 2分) (单位不写扣1分)
温度升高, 反应速率加快, 达到平衡所需的时间缩短( 合理答案均可) ( 2分)
( 5) C+2H2O-4e-=CO2↑+4H+( 2分)
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