第一部分-专题十四-物质结构与性质(选修3).doc

专题十四　物质结构与性质(选修3)

(时间：40分钟　满分：70分)
小题限时满分练
一、选择题(本题包括7小题，每小题4分，满分28分，限时15分钟；每小题只有一个选项符合题意)
1．(仿2012上海高考，6)元素周期表中铋元素的数据见右图，下列说法不正确的是 (　　)。
A．Bi原子s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是纺锤形
B．Bi元素的相对原子质量是209.0
C．Bi原子6p能级中6px、6py、6pz轨道上各有一个电子
D．Bi原子最外层有5个能量相同的电子
答案　D
2．(仿2013上海高考，13)某元素的最外层电子数为2，价电子数为5，并且是同族中原子序数最小的元素，关于该元素的判断错误的是 (　　)。
A．电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2
B．该元素为V
C．该元素为ⅡA族元素
D．该元素位于d区
解析　该元素为同族元素中原子序数最小的，所以该元素为第二周期或第四周期元素。又因其价电子数≠最外层电子数，可推出该元素并不是第二周期元素，应为第四周期元素，价电子排布式为3d34s2，故为23号元素V，d区元素。
答案　C
3．(仿2013江苏高考，21)下列对分子或离子的立体构型判断不正确的是 (　　)。
A．NH4＋和CH4都是正四面体形
B．CO2和CS2都是直线形
C．NCl3和BCl3都是三角锥形
D．H2O和H2S都是V形
解析　NCl3是三角锥形分子，BCl3是平面三角形分子。
答案　C
4．(仿2013山东高考，32)下列对一些实验事实的理论解释正确的是(　　)。
选项
实验事实
理论解释
A
氮原子的第一电离能大于氧原子
氮原子2p能级半充满
B
CO2为直线形分子
CO2分子中C—O是极性键
C
金刚石的熔点低于石墨
金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体
D
HF的沸点高于HCl
HF的相对分子质量小于HCl
解析　选项B事实与解释无因果关系；选项C的理论解释错误，原因是石墨中C—C键键能大于金刚石中C—C键键能；选项D的理论解释错误，原因是HF分子间存在氢键。
答案　A
5．(仿2012山东高考，32)关于金属性质和原因的描述不正确的是 (　　)。
A．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收了某些波长的可见光造成的
B．金属具有良好的导电性，是因为在金属晶体中共享了金属原子的价电子，
在外电场的作用下自由电子定向移动便形成了电流，所以金属易导电
C．金属具有良好的导热性，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，自
由电子通过与金属离子发生碰撞，传递了能量
D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以滑动而不破
坏金属键
解析　金属具有金属光泽是金属中的自由电子吸收了可见光中的某些波长的光。
答案　A
6．(仿2012上海高考，4)PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但P—H键键能比N—H键键能低。下列判断正确的是 (　　)。
A．PH3分子呈平面三角形
B．PH3分子是极性分子
C．PH3沸点低于NH3沸点，因为P—H键键能低
D．PH3分子稳定性低于NH3分子，因为NH3分子之间存在氢键
解析　PH3分子呈三角锥形，空间结构不对称，属于极性分子，A错、B对；PH3沸点低于NH3沸点，因为NH3分子间存在氢键，C错；PH3分子稳定性低于NH3分子，因为P—H键键能比N—H键键能低，D错。
答案　B

7．(仿2013福建高考，31)有关晶体的结构如图所示，下列说法中不正确的是
(　　)。

A．在NaCl晶体(图甲)中，距Na＋最近的Cl－形成正八面体
B．该气态团簇分子(图乙)的分子式为EF或FE
C．在CO2晶体(图丙)中，一个CO2分子周围有12个CO2分子紧邻
D．在碘晶体(图丁)中，碘分子的排列有两种不同的方向
解析　B中，由于是气态团簇分子，其分子式应为E4F4或F4E4。
答案　B
大题限时争分练
二、非选择题(本题包括3小题，共42分，限时25分钟)
8．(仿2013上海高考，4)(满分10分)现有5种固态物质：氯化钠、硼、石墨、锑、氖。将符合信息的物质名称和所属晶体类型填在表格中。
编号
信　息
物质名称
晶体类型
(1)
熔点811 ℃，硬度较大，易溶于水，水溶液或熔融态时均能导电

(2)
熔点630.74 ℃，沸点1 750 ℃，导电

(3)
由分子间作用力结合而成，熔点很低，化学性质稳定

(4)
由共价键结合成空间网状结构的晶体，熔点2 300 ℃，沸点2 550 ℃，硬度大

(5)
由共价键结合成层状结构的晶体，熔点高、能导电，具有滑腻感

解析　原子晶体的熔沸点远大于分子晶体的熔沸点，原子晶体的硬度大于分子晶体的硬度，金属晶体的熔、沸点及硬度差别较大；原子晶体和分子晶体在固态和熔化时不导电，金属晶体具有良好的导电性；氖化学性质很稳定；石墨是层状结构的晶体，具有滑腻感。
答案　(1)氯化钠　离子晶体　(2)锑　金属晶体　(3)氖　分子晶体　(4)硼　原子晶体　(5)石墨　混合晶体
9．(仿2013福建高考，31)(满分17分)图示法和图像法都是常用的科学研究方法。
(1)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示。

①写出基态Cu原子的核外电子排布式________________________________。
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)________。
(2)下图是研究部分元素氢化物的沸点变化规律的图像，折线c可以表达出第________族元素氢化物的沸点变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线——折线a和折线b，你认为正确的是________(填“a”或“b”)，理由是________________________________________
_________________________________________________________________。

(3)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫做第一电离能(设为E)。如图所示：

①同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是________；
②根据图中提供的信息，试推断E氧________E氟(填“>”、“<”或“＝”，下同)；
③根据第一电离能的含义和元素周期律，试推断E镁________E钙。
解析　胆矾晶体中存在配离子[Cu(H2O)4]2＋，H2O中的O原子提供孤电子对，Cu2＋提供空轨道形成配位键，从而可以写出水合铜离子的结构简式。(2)由图示氢化物的沸点变化规律看出，c的氢化物沸点逐渐升高，说明没有氢键的影响，应是第ⅣA族元素。折线a和b都说明氢化物中含有氢键，第二周期氢化物的沸点为100 ℃，应为第ⅥA族元素，但a线的变化趋势不对，b正确。(3)同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能总趋势是逐渐增大；同主族内，随着电子层数的增多，第一电离能总趋势是逐渐减小。
答案　(1)①1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
②
(2)ⅣA　b　A点表示的氢化物是水，其沸点高是由于在水分子之间存在氢键，氢键的强度远大于范德华力。所以氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水
(3)①增大　②<　③>
10．(仿2013新课标Ⅱ全国高考，27)(满分15分)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。X、Y和Z分属不同的周期，它们的原子序数之和是W原子序数的5倍。在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中，由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。请回答下列问题：
(1)W元素原子的L层轨道表示式为________，W3分子的空间构型为________；
(2)化合物M的晶体结构与NaCl相同，而熔点高于NaCl。M熔点较高的原因是____________________。将一定量的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂，用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式有________，O—C—O的键角约为________；
(3)X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角，Z处于体心位置，则该晶体的组成为X∶Y∶Z＝________；
(4)含有元素Z的盐的焰色反应为紫色。许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是__________________________________________________________。
解析　W原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，可推知W为氧元素，因W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且所有可能的二组分化合物中，Y与氧元素形成的化合物M熔点最高，可推知Y为Mg。因X、Y不在同一周期且X的原子数序数大于8小于12，所以X为F，由X、Y、Z的原子序数之和为40，可推知Z为K。晶格能∝，所以MgO比NaCl晶格能大，在碳酸二甲酯分子中碳原子的杂化方式有sp3和sp2两种。O—C—O键角约为120°，每一个晶胞中实际拥有的离子数目的计算规律为：顶点：、棱上：、面心：、体心：晶胞独有，推出X∶Y∶Z＝3∶1∶1。焰色反应是物理变化，是电子发生能级跃迁时产生的。
答案　(1) V形
(2)构成晶体的离子半径小，晶格能大　sp3和sp2　120°
(3)3∶1∶1
(4)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可
见光区域)光的形式释放能量