【得分宝典】高中化学-实验过关专题六-物质结构.doc

专题六 物质结构第一类 验证型实验大题过关 【典例解析】 1向某晶体的水溶液中加入Fe2的溶液后，无明显变化，当滴入几滴溴水后，混合液中出现血红色，那么由此得出下列结论错误的是()A该晶体中一定含有SCNBFe3的氧化性比Br2的氧化性强CFe2不能与SCN形成血红色的化合物DFe2被Br2氧化成Fe3【高考真题解析】1.（2011安徽高考） 中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是()A根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大B根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是7C根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系，推出pH6.8的溶液一定显酸性D根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO2（2011四川高考）甲、乙、丙、丁、戊为原子序数依次增大的短周期元素。甲、丙处于同一主族，丙、丁、戊处于同一周期，戊原子的最外层电子数是甲、乙、丙原子最外层电子数之和。甲、乙组成的成的常见气体X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；戊的单质与X反应能生成乙的单质，同时生成两种溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1mol/L的Y溶液pH1；丁的单质既能与丙元素最高价氧化物的水化物的溶液反应生成盐L也能与Z的水溶液反应生成盐；丙、戊可组成化合物M。请回答下列问题（1）戊离子的结构示意图为_。（2）写出乙的单质的电子式：_。（3）戊的单质与X反应生成的Y和Z的物质的量之比为2 ：4，反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为_。（4）写出将少量Z的稀溶液滴入过量L的稀溶液中发生反应的离子方程式：_。（5） 按下图电解M的饱和溶液，写出该电解池中发生反应的总反应方程式： _。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到 的现象是_。【过关测试】 1下列元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是()A原子的L电子层p轨道只填了两个电子的元素B外围电子排布式为3s23p2的元素C第三周期有7个价电子的元素D3p轨道电子半充满的元素【解析】A项元素为C，B项元素为Si，C项元素为Cl，D项元素为P。最高价氧化物对应水化物的酸性：HClO4H3PO4H2CO3H2SiO3。【答案】C2为了证明(NH4)2Fe(SO4)26H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有NH、Fe2、SO和 H2O，下列实验叙述中不正确的是()A取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，加热，试管口有液体生成，则可证明晶体的成分中含有结晶水B硫酸亚铁铵晶体溶于水，得淡绿色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再滴入几滴新制氯水，溶液变为红色，则可证明晶体的成分中含有Fe2C硫酸亚铁铵晶体溶于水，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有SOD取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，试管口湿润的蓝色石蕊试纸变红，则可证明晶体的成分中含有NH【解析】D项中检验NH时，加入浓NaOH溶液，加热，能产生NH3，NH3可使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝色，因为氨气遇水能生成显碱性的NH3H2O。故D不正确。【答案】D3(2012九江市第一次统考)对实验I的实验现象预测正确的是（ ） A实验I：液体分层，下层呈无色 B实验：烧杯中先出现白色沉淀，后溶解 C实验：试管中立刻出现红色沉淀 D实验：放置一段时间后，饱和CuSO4溶液中出现蓝色晶体【解析】实验I的四氯化碳密度比水大，下层为紫红色，A项不正确；实验NH3溶于水形成的一水合氨不能使氢氧化铝沉淀溶解，B项不正确；实验溶液变红色，而不是生成沉淀，C项不正确。【答案】D4写出下列反应的离子方程式：(1)在氯化锌溶液中加入过量的氨水_；(2)在硫酸铜溶液中加入过量的浓氨水_；(3)氯化银溶于浓氨水_；(4)在FeCl3溶液中加入过量的氨水_。5.（2012年济宁期末）A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。已知：A元素的原子半径最小，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应能生成盐，D与E同主族，E元素原子的最外层电子数比次外层电子数少2。请回答：（1）元素C在周期表中的位置是 。（2）元素D的单质与金属钠反应生成的化合物可作潜水面具中的供氧剂，这种化合物与水反应的离子方程式： 。（3）D和E两种元素相比较，其原子得电子能力较强的是 （写名称）。 以下说法中，可以证明上述结论的是 （填写编号）。a 比较这两种元素的常见单质的沸点b二者形成的化合物中，D元素的原子显负价c比较这两种元素的气态氢化物的稳定性d比较这两种元素氢化物的水溶液的酸性（4）元素A、D、E与钠元素可形成两种酸式盐（均含有该四种元素），这两种酸式盐在水溶液中反应的离子方程式是： 。（5） 由元素A、B、D组成的一元酸X为日常生活中的调味剂，元素A、F组成的化合物为Y。在等体积、等pH的X、Y的溶液中分别加入等质量的锌粉，反应后若最后仅有一份溶液中存在锌粉，则反应过程中两溶液中反应速率的大小关系是：X Y（填“”、“ （6）12第二类 定量型实验大题过关【典例解析】 1金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以HCN、CN和金属离子的配离子的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下：水样预处理：水样中加入磷酸和EDTA，在pH2的条件下加热蒸馏，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收；滴定：将吸收液调节至pH11，以试银灵作指示剂，用AgNO3标准溶液滴定终点时，溶液由黄色变成橙红色。Ag2CN=Ag(CN)2。根据以上知识回答下列问题：(1)水样预处理的目的是_。(2)水样预处理的装置如图，细导管插入吸收液中是为了_。(3)蒸馏瓶比吸收液面要高出很多，其目的是_。(4)如果用盐酸代替磷酸进行预处理，实验结果将_(填“偏高”、“无影响”或“偏低”)。(5)准确移取某工厂污水100 mL，经处理后用浓度为0.01000 molL1的硝酸银标准溶液滴定，终点时消耗了21.00 mL。此水样中含氰化合物的含量为_mgL1(以CN计，计算结果保留一位小数)。【高考真题解析】1（2011安徽高考）科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3（如下图所示）。已知该分子中N-N-N键角都是108.1，下列有关N(NO2) 3的说法正确的是（ ）A分子中N、O间形成的共价键是非极性键B分子中四个氮原子共平面C该物质既有氧化性又有还原性D15.2g该物质含有6.021022个原子2（2011安徽高考）W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负性在同周期主族元素中最大。（1）X位于元素周期表中第 周期第 族；W的基态原子核外有 个未成对电子。（2）X的单质和Y的单质相比，熔点较高的是 （写化学式）；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是 （写化学式）。 （3）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是 。（4）在25C、101 kPa下，已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol 电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是 。3（2011山东高考） 氧是地壳中含量最多的元素。 （1）氧元素基态原子核外未成对电子数为 个。 （2）H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为 。（3） H+可与H2O形成H3O+，H3O+中O原子采用 杂化。H3O+中H-O-H的键角比H2O中H-O-H的键角大，原因是 。(4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为agcm-3，表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为 cm3。 因此该晶胞中含有的氯离子个数为81/8+61/34，同样也可以计算出钠离子个数为4。由于CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，所以CaO晶胞中也含有4个钙离子和4个氧离子，因此CaO晶胞体积为。【答案】（1）2（2）O-H键、氢键、范德华力 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键是分子间作用力增大（3）sp3 H2O中O原子有2对孤对电子，H3O只有1对孤对电子，排斥力较小（4）【过关测试】1（2012年南昌市调研）A、B、C、D、E是原子序数依次递增的五种短周期元素，已知：B原子核外电子总数与最外层电子数之比为4：3D原子最外层电子数与次外层电子数之比为3：4E，C+，A+的离子半径逐渐减小A单质在E单质中燃烧火焰呈苍白色请回答下列问题：（1）E的最高价氧化物对应水化物的化学式为：_。它的酸性比D的最高价氧化物对应水化物的酸性：_。（填“强”或“弱”）（2）X、Y是由上述元素中任意3种组成的强电解质，且构成的原子个数比均为1：1：1。已知X溶液中水电离出来的C（H+）=10-12mol/L，则X的电子式为：_；Y的水溶液酸碱性与X相同，则其原因是（写离子方程式）：_；（3）B与C构成原子个数比为1：1的化合物与H2O反应的化学方程式为：_；（4）A与B，A与D均可形成18个电子的分子，这两种分子在水溶液中反应生成物之一是含10电子的化合物；该反应可观察到现象是：_，原因是（用化学方程式表示）_。2印刷电路的废腐蚀液中含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费可从该废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为腐蚀液原料循环使用。测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5 mol/L，含FeCl2 3.0 mol/L，含FeCl3 1.0 mol/L，含HCl 3.0 mol/L.取废腐蚀液200 mL按如下流程在实验室进行实验：回答下列问题：(1)上述方法获得的铜粉中含有杂质，除杂所需试剂是_(填化学式)。(2)实验室可用固体KClO3与浓HCl反应制备Cl2，此反应中Cl2既是氧化产物，又是还原产物。反应的化学方程式为_。(3)下图是实验室制备Cl2并通入FeCl2溶液中获得FeCl3溶液的部分装置。从下图挑选所需的仪器，完成上述装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管，固定装置不用画)，并标明容器中所装试剂。(4)实验中，必须控制生成氯气的速度，使导管口逸出的气泡每秒12个，以便被FeCl2溶液完全吸收。控制生成氯气速度的操作是： _。(5)按上述流程操作，需称取Fe粉的质量应不少于_ g(精确到0.1 g)，需通入Cl2的物质的量不少于_ mol，加入烧瓶中的KClO3的质量应不少于_ g(精确到0.1 g)。【解析】本题是一道定性分析和定量分析相结合的综合实验题，明确反应原理是解题的关键。（1）由于是加入的过量的铁，所以得到的铜中含有铁粉，可以用酸溶解铁反应掉。（2）根据题意，KClO3中Cl的化合价从5价降低到0价，HCl中Cl的化合价从-13（2012阳泉一模）W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素，其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。(1)W位于元素周期表第_周期第_族。W的气态氢化物稳定性比H2O(g)_(填“强”或“弱”)。(2) Y的基态原子核外电子排布式是_，Y的第一电离能比X的_(填“大”或“小”)。(3) Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式：_。(4)已知下列数据：Fe(s)O2(g)=FeO(s)H272.0 kJmol12X(s)O2(g)=X2O3(s)H1675.7 kJmol1X的单质和FeO反应的热化学方程式：_。 4（2011重庆）用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。（1）Al的原子结构示意图为_；Al与NaOH溶液反应的离子方程式：_。(2)30Si的原子的中子数为_；SiO2晶体类型为_。（3）Al3+与Yn的电子数相同，Y所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是_。（4）焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是_。（5）经处理后的熔渣36.0g（仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2），加入足量稀盐酸，分离得到11.0g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为_。【解析】本题考察原子的结构、晶体类型、方程式的书写以及有关计算。（1） Al在周期表中位于第三周期第A族，其原子结构示意图为；单质铝既能与酸反应产生氢气，又能与强碱反应产生氢气，与NaOH溶液反应的离子方程式：2Al2OH2H2O=2AlO23H2。第三类 探究型实验大题过关【典例解析】 1(1)下列说法正确的是_(选填序号)。A在进行物质检验时，一般先对试样进行外观观察，确定其状态、颜色、气味等B配制银氨溶液时，应把硝酸银溶液逐滴加入氨水中C一般在实验室点燃可燃性气体时，必须先要检验纯度D测定硫酸铜晶体结晶水的质量分数时，若用潮湿的坩埚会使测定结果偏小E酸碱中和滴定实验中根据碱式滴定管的两次读数得出NaOH溶液体积为22.0 mLF实验室制取氯气等有毒气体时，必须在密闭体系或通风橱中进行(2)补铁剂中铁元素的含量是质检部门衡量其质量的重要指标，实验主要包括如下步骤：a配制0.01 mol/L到0.008 mol/L等一系列浓度的Fe(SCN)63(红色)溶液作为标准比色液。b样品处理：c准确量取一定体积的待测液于比色管中，加入稍过量的KSCN溶液，并稀释到10 mL。d比色：选取与待测液颜色一致或相近的标准比色液即可判断待测液的浓度。试回答下列问题：配制100 mL 0.01mol/L标准溶液，需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、量筒，还需要：_、_。步骤b脱色过程包括加入：_(填：脱有机色素的吸附剂名称)搅拌煮沸冷却_(填操作)。步骤b样品处理中，氧化的目的是_。【高考真题解析】 12.（2011海南）I（6分）下列分子中，属于非极性的是A.SO2 B.BeCl2 C.BBr3 D.COCl2解析：根据价层电子对互斥理论（VSEPR）可得四种分子的结构如下：答案:BCII（14分）铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：（1）CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为_；（2）CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是_；（3）SO42-的立体构型是_，其中S原子的杂化轨道类型是_；（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为_；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_；该晶体中，原子之间的作用力是_；（5）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_。【过关测试】 1有关溶液中所含离子的检验，下列判断正确的是()A加入硝酸酸化，再滴加KSCN溶液后有血红色物质生成，则原溶液中一定有Fe3存在B加入盐酸有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则原溶液中一定有大量的CO存在C用某溶液做焰色反应实验时火焰为黄色，则该溶液中一定有钠元素，可能有钾元素D分别含有Mg2、Cu2、Fe2和Na的四种盐酸盐溶液，只用NaOH溶液是不能一次鉴别开的2.(2012年浙江省宁波市八校高三学期初测试)下列实验设计能完成或实验结论合理的是（ ）A证明一瓶红棕色气体是溴蒸气还是二氧化氮，可用湿润的碘化钾一淀粉试纸检验，观察试纸颜色的变化B铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加KSCN溶液，未出现血红色，该铝热剂不含氧化铁C测氯水的pH可用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸上，待其变色后和标准比色卡比较D用新制氢氧化铜悬浊液可以鉴别甲酸、甲酸甲酯、乙酸、乙酸乙酯四种物质3锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成Zn(NH3)。回答下列问题：(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为_(用化学式表示)。(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式_。(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是_。硫酸铝和氢氧化钠硫酸铝和氨水硫酸锌和氢氧化钠硫酸锌和氨水(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式_。试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备Zn(OH)2的原因_。4（2012潮州模拟）下表为元素周期表的一部分。请回答下列问题：(1)上述元素中，属于s区的是_(填元素符号)。(2)写出元素的基态原子的电子排布式_。(3)元素第一电离能为_(填“大于”或“小于”)。(4)元素气态氢化物的中心原子有_对弧对电子，其VSEPR模型为_；中心原子的杂化类型为_；该分子为_分子(填“极性”或“非极性”)。向硫酸铜溶液中逐滴加入其水溶液，可观察到的现象为_。 (5)元素的钠盐晶胞结构如图所示，每个Na周围与之距离最近的Na的个数为_。第四类 设计型实验大题过关【典例解析】 1某同学设计了如下所示的方法，鉴定盐A的组成成分。下列结论中正确的是() (血红色溶液) (浅黄色沉淀) AA中一定有Fe3 BC中一定有Fe3 CB为AgI沉淀 DA一定为FeBr2溶液【解析】KSCN溶液是检验Fe3的特效试剂，加入KSCN溶液出现血红色，表明C中一定含Fe3，故B正确，但A中不一定有Fe3，有可能含Fe2，当Fe2遇硝酸酸化时，会被氧化生成Fe3：3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O，故A、D错误；又因为AgI是黄色沉淀，而B为浅黄色沉淀，C错误。【答案】B【高考真题解析】 1（2011天津高考）以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是（ ）A第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子B同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径逐渐减小C第 A元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强D同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低2（2011新课标全国）短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是（ ） A元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构 B元素X与氢形成的原子比为1：1的化合物有很多种 C元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成 D元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，C正确；C和S均属于非金属元素，二者可以形成共价化合物CS2，D正确。【答案】A【过关测试】 1某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液，最合理的生产途径是()A Cl2FeCl3FeCl3溶液BCl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液CCl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液D.FeCl3溶液2（2012年合肥市第一次质量检测）磷有三种同素异形体，分别为白磷（P4）、红磷和黑磷。（1）白磷常温下为白色或淡黄色固体，在40左右自燃，实验室保存少量白磷的方法是 。（2）白磷黑磷，黑磷比白磷稳定，结构与石墨相似，下列叙述正确的是 （填选项字母）A黑磷与白磷互为同分异构体B黑磷能导电C白磷转化为黑磷为氧化还原反应D白磷转化为黑磷为放热反应（3）红磷在氯气中燃烧生成两种氯化物，其中一种氯化物分子是每个原子最外层都满足8个电子的结构，则该氯化物的空间构型与下列 分子最相似。（填选项字母）AH2OBCCl4CNH3DCS2（4）已知白磷、红磷燃烧的热化学方程式分别为P4（s、白磷）+5O2（g）=P4O10（s）；H=-986KJmol-1P（s、红磷）+O2（g）=P4O10（s）；H=-739KJmol-1写出红磷转化为白磷的热化学方程式 。3（2012安庆统测） C、Si、Ge、Sn是同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题：(1)Ge的原子核外电子排布式为_。(2)C、Si、Sn三种元素的单质中，能够形成金属晶体的是_。(3)按要求指出下列氧化物的空间构型、成键方式或性质：CO2分子的空间构型及碳氧之间的成键方式_；SiO2晶体的空间构型及硅氧之间的成键方式_；已知SnO2是离子晶体，写出其主要物理性质_(写出2条即可)。(4)CO可以和很多金属形成配合物，如Ni(CO)4，Ni与CO之间的键型为_。(5)碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比，已知Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060 cm1，CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143 cm1，则Ni(CO)4中碳氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度_(填字母)。A强B弱C相等 D无法判断