2019高考化學(xué)三輪沖刺 大題提分 大題精做13 以推斷元素為背景物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題.docx

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大題精做十三有機物的綜合推斷 精選大題 1.(2018江蘇模擬)W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素，且原子序數(shù)依次增大。基態(tài)W的原子核外有2個未成對電子，Q是電負(fù)性最大的元素，基態(tài)R的原子核外未成對電子數(shù)是W原子核外未成對電子數(shù)的2倍。請回答下列問題(答題時，W、Y、Z、Q、R用所對應(yīng)的元素符號表示)： (1)一種由Y、Z元素組成的化合物與WZ2互為等電子體，其分子式為__________。 (2)已知Y2Q2分子存在如圖所示的兩種結(jié)構(gòu)(球棍模型，短線不一定代表單鍵)，該分子中Y原子的雜化方式是__________雜化。 (3)W的電子式為__________，基態(tài)R原子的價電子排布式為__________。 (4)YQ3分子的空間構(gòu)型為____________，Y和Q兩元素的簡單氫化物的沸點較高的是__________(寫分子式)。往硫酸銅溶液中通入過量的YH3(H代表氫元素)，可生成配離子[Cu(YH3)4]2＋，但YQ3不易與Cu2＋形成配離子，其原因是__________________________。 (5)科學(xué)家通過X射線探明RZ的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相似，在RZ晶體中距離R2＋最近且等距離的R2＋有________個。若在RZ晶體中陰陽離子間最近距離為a pm，晶體密度為ρgcm－3，則阿伏加德羅常數(shù)NA的表達式為________mol－1。 【解析】由電負(fù)性信息知Q是氟元素，反推W是碳元素，故Y是氮元素、Z是氧元素；由基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)目關(guān)系知R是鐵元素。(1)CO2屬于三原子分子，16個價電子，故對應(yīng)的等電子體為N2O。(2)N2F2中每個氮原子與氟原子各形成一個單鍵，兩個氮原子之間形成一個雙鍵，還有一對孤電子對，故其為sp2雜化。(3)C與N2互為等電子體，兩個碳原子之間共用三對電子。(4)NF3中N原子為sp3雜化，故NF3為三角錐形分子。HF分子之間氫鍵強于NH3分子之間的氫鍵，故HF的沸點較高。配位鍵形成要求提供孤電子對的原子最好呈負(fù)電性，NF3中共用電子對偏向電負(fù)性大的氟原子，故導(dǎo)致其難與銅離子形成配位鍵。(5)FeO晶胞中，與Fe2＋距離最近且相等的Fe2＋共有12個。FeO晶胞的邊長為2a10－10 cm，晶胞體積為810－30a3 cm3，一個晶胞中含有4個“FeO”組成單元，晶胞質(zhì)量為g，故有810－30a3ρ＝，由此可求出NA的數(shù)值。 【答案】(1)N2O　 (2)sp2　 (3) 3d64s2　 (4)三角錐形　HF　由于電負(fù)性F>N>H，在NF3分子中，共用電子對偏向F原子，使得N原子上的孤電子對難與Cu2＋配位　 (5)12　1030 1.已知A、B、C、D都是周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大。A原子、C原子的L電子層中都有兩個未成對的電子，C、D同主族。E、F都是第四周期元素，E原子核外有4個未成對電子，F(xiàn)原子除最外電子層只有1個電子外，其余各電子層均為全充滿。根據(jù)以上信息填空： (1)基態(tài)D原子中，電子占據(jù)的最高電子層符號為______，該電子層具有的原子軌道數(shù)為________。 (2)E2＋的價層電子排布圖是________，F(xiàn)原子的電子排布式是________。 (3)A的最高價氧化物對應(yīng)的水化物分子結(jié)構(gòu)式為________，其中心原子采取的軌道雜化方式為________，B的氣態(tài)氫化物的價層電子對斥模型為________。 (4)化合物AC2、B2C和陰離子DAB?互為等電子體，它們結(jié)構(gòu)相似，DAB?的電子式為________。 (5)配合物甲的焰色反應(yīng)呈紫色，其內(nèi)界由中心離子E3＋與配位體AB?構(gòu)成，配位數(shù)為6。甲的水溶液可以用于實驗室中E2＋的定性檢驗，檢驗E2＋的離子方程式為_________________________________________。 (6)某種化合物由D、E、F三種元素組成，其晶胞如圖所示，則其化學(xué)式為________。 【解析】根據(jù)題中信息不難推出A是C，B是N，C是O，D是S，E是Fe，F(xiàn)是Cu。(2)由H2CO3的結(jié)構(gòu)式可以直接看出中心原子C原子的價層電子對數(shù)是3，因此軌道雜化方式是sp2；B的氣態(tài)氫化物是NH3，N原子的價層電子對數(shù)是4，所以NH3的價層電子對互斥模型是四面體形。(4)CO2的結(jié)構(gòu)式是O=C=O，SCN－與CO2互為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，其結(jié)構(gòu)式應(yīng)是[S=C=N]－，所以其電子式是。(6)晶胞中F(Cu)原子數(shù)目是8＋4＋1＝4，E(Fe)原子數(shù)目是4＋6＝4，D(S)原子全部位于晶胞內(nèi)部，數(shù)目是8，所以Cu、Fe、S原子數(shù)目之比是4∶4∶8＝1∶1∶2，故其化學(xué)式為CuFeS2。 【答案】(1)M　9　 (2)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (3)　sp2 　四面體形 (4) (5)3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓ (6)CuFeS2 2.在周期表中1~36號之間的W、X、Y、Z、Q五種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，已知W與其余四種元素既不同周期也不同主族；X和Z的基態(tài)原子的核外電子均排布在3個能級上，且均有2個未成對電子；Q元素原子質(zhì)子數(shù)為29。 (1)按電子排布，Q元素在周期表中屬____________區(qū)。 (2)第一電離能Y______Z，電負(fù)性Y______Z(填“＞”，“＝”或“＜”)。 (3)W與Z形成的常見化合物有W2Z、W2Z2；W與Y能形成多種二元化合物，如YW3、Y2W4、Y3W5、Y4W6……，W2Z分子中Z原子的雜化類型為______，YW3分子的立體構(gòu)型為_____，YW3極易溶于W2Z的主要原因有___________________。(寫出兩點即可) (4)Q+基態(tài)核外電子排布式為________________________________。 (5)Q+與Y3?形成的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，陰、陽離子間的核間距為a pm，阿伏加德羅常數(shù)用NA表示，則晶體的密度為_____________gcm?3。 o-Y3??-Q+ 【解析】（1）由以上分析知道Q為Cu，按電子排布，Cu元素在周期表中屬ds區(qū)；本題答案為：ds。（2）氮原子核外電子2p能級處于半滿狀態(tài)，所以第一電離能Y>Z，同周期從左到右電負(fù)性增大，所以電負(fù)性Y、<。（3）由分析可知，W2Z分子即H2O，H2O中O原子的雜化類型為sp3，YW3分子即NH3分子，NH3的立體構(gòu)型為三角錐形，YW3極易溶于W2Z的主要原因有：都是極性分子，相似相溶，NH3與H2O分子間可形成氫鍵，氨氣與水反應(yīng)生成一水合氨；本題答案為：sp3；三角錐形；都是極性分子，相似相溶；NH3與H2O分子間可形成氫鍵；NH3與H2O發(fā)生反應(yīng)。（4）Q為Cu，Cu+基態(tài)核外電子排布式為: 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；本題答案為：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。（5）Cu+與N3-形成的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，陰、陽離子的核間距為apm，則晶胞邊長為2apm，該晶胞中N3?：818=1、Cu+：1214=3，晶體的化學(xué)式為Cu3N，該晶體的密度ρ==(364+14)/[NA(2a10?10)3]gcm?3；本題答案為：(364+14)/[NA(2a10?10)3]。 【答案】（1）ds （2）＞＜ （3）sp3 三角錐形都是極性分子，相似相溶；NH3與H2O分子間可形成氫鍵；NH3與H2O發(fā)生反應(yīng) （4）[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10 （5）(364+14)/[NA(2a10?10)3] 3.A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種前四周期元素。A的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同；B的價電子排布式為nsnnpn+2；C、D為同周期元素，C是同周期元素中離子半徑最小的元素，D元素最外層有一個未成對電子；E位于元素周期表的第四周期第IVB族，常用加熱ED4溶液的方法制備納米材料。 回答下列問題， (1)D原子的價電子排布圖為___________，E原子核外有_____個未成對電子，五種元素中電負(fù)性最大的是___________(填元素符號)。 (2)化合物D2B的中心原子的雜化方式為______________，分子的立體構(gòu)型為_____________。 (3)由A、B、D三種元素所形成的一系列化合物中氧化性最強的是_______(填化學(xué)式，下同)，酸性最強的是_________________。 (4)C與D能形成化合物Q。在1.01105Pa、T1℃時，氣體摩爾體積為53.4L/mol，實驗測得Q的氣態(tài)密度為5.00g/L，則此時Q的化學(xué)式為____________________。 (5)E單質(zhì)有兩種同素異形體，高溫下是體心立方堆積，但在常溫下的晶體結(jié)構(gòu)為如圖所示的六方最密堆積。已知晶胞參數(shù)分別為acm和ccm，則該晶體的密度可表示為______gcm?3。(用含a和c的式子表示，用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值)。 【解析】A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種前四周期元素。A的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，則為氫元素；B的價電子排布式為nsnnpn+2，n為2，則為氧元素；C、D為同周期元素，C是同周期元素中離子半徑最小的元素，則C為鋁元素，D元素最外層有一個未成對電子，則為氯元素；E位于元素周期表的第四周期第IVB族，常用加熱ED4溶液的方法制備納米材料，則E為Ti，ED4為TiCl4。(1)D為氯元素，價電子排布式為3s23p5，原子的價電子排布圖為，E為Ti，是22號元素，原子核外有2個未成對電子，元素非金屬性越強電負(fù)性越大，則五種元素中電負(fù)性最大的是O；(2)化合物Cl2O的中心原子的價層電子對數(shù)為6+122=4，中心原子雜化軌道類型是sp3雜化；Cl2O中O原子的價層電子對數(shù)為2+12（6-21）=4，含有2個孤電子對，分子的立體構(gòu)型為V形；(3)由A、B、D三種元素所形成的一系列化合物中氧化性最強的是HClO，酸性最強的是HClO4；（4）實驗測得氣態(tài)無水Q在1.01ⅹ105Pa，t1℃的密度為5.00g/L，氣體摩爾體積為53.4L/mol，該化合物的摩爾質(zhì)量為5.00g/L53.4L/mol=267g/mol，令化合物Q化學(xué)式為(AlCl3)n，所以：n(27+35.53)=267，解得n=2，所以化合物Q化學(xué)式為Al2Cl6；(5)每個晶胞中有1216+3+212=6個原子，已知晶胞參數(shù)分別為acm和ccm，體積為936a2c，則該晶體的密度可表示為643a2cNA。 【答案】（1） 2 O （2）sp3雜化 V形 （3）HClO HClO4 （4）Al2Cl6 （5）643a2cNA 4.a、b、c、d、e均為周期表前四周期元素，原子序數(shù)依次增大，相關(guān)信息如下表所示。 a 原子核外電子分別占3個不同能級，且每個能級上排布的電子數(shù)相同 b 基態(tài)原子的p軌道電子數(shù)比s軌道電子數(shù)少1 c 在周期表所列元素中電負(fù)性最大 d 位于周期表中第4縱行 e 基態(tài)原子M層全充滿，N層只有一個電子 請回答： (1)d屬于______區(qū)的元素，其基態(tài)原子的價電子排布圖為_____________。 (2)b與其同周期相鄰元素第一電離能由大到小的順序為__________(用元素符號表示)。 (3)c的氫化物水溶液中存在的氫鍵有________種，任意畫出一種_________。 (4)a與其相鄰?fù)髯逶氐淖罡邇r氧化物的熔點高低順序為___________(用化學(xué)式表示)。若將a元素最高價氧化物水化物對應(yīng)的正鹽酸根離子表示為A，則A的空間構(gòu)型為____________；A的中心原子的軌道雜化類型為______________，與A互為等電子體的一種分子為____________(填化學(xué)式)。 (5)e與Au的合金可形成面心立方最密堆積的晶體，在晶胞中e原子處于面心，該晶體具有儲氫功能，氫原子可進入到由e原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中，儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石晶胞結(jié)構(gòu)相似，該晶體儲氫后的化學(xué)式為______________，若該晶體的相對分子質(zhì)量為M，密度為a g/cm3，則晶胞的體積為________(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。 【解析】（l）d為Ti元素，屬于d區(qū)的元素，基態(tài)原子的價電子排布3d24s2，故其基態(tài)原子的價電子排布圖為，故答案為：d；；（2）與b同周期相鄰元素分別為C、O，同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能由大到小的順序為：N＞O＞C，故答案為：N＞O＞C；（3）c的氫化物為HF，水溶液中存在的氫鍵有、、、，共4種，故答案為：4；、、、任意一種；（4）a與其相鄰?fù)髯逶氐淖罡邇r氧化物分別為CO2、SiO2，前者屬于分子晶體，后者屬于原子晶體，故熔點高低順序為SiO2＞CO2．a(chǎn)元素最高價氧化物水化物對應(yīng)的正鹽酸根離子為CO，離子中C原子價層電子對數(shù)=3+4+2-232=3，沒有孤電子對，故碳酸根離子為平面三角形結(jié)構(gòu)，中心C原子的軌道雜化類型為 sp2雜化；與CO32-互為等電子體的一種分子為SO3等，故答案為：SiO2＞CO2；平面三角形；sp2雜化；SO3；（5）Cu與Au的合金可形成面心立方最密堆積的晶體，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點，該晶體具有儲氫功能，氫原子可進入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中，儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石晶胞結(jié)構(gòu)相似，金剛石晶胞結(jié)構(gòu)為，則形成的晶體中晶胞中原子為H原子，共有有4個，Cu原子數(shù)目為612=3，Au原子數(shù)目為818=1，該晶體儲氫后的化學(xué)式為H4Cu3Au，若該晶體的相對分子質(zhì)量為M，晶胞質(zhì)量為MNAg，晶體密度為ag/cm3，則晶胞的體積為MNAgag/cm3=MaNAcm3，故答案為：H4Cu3Au；MaNAcm3。 【答案】（1）d （2） N＞O＞C （3）4 F－H…F或F－H…O或O－H…F或O－H…O （4）SiO2＞CO2 平面三角形sp2 SO3或BF3 （5）H4Cu3Au 5.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數(shù)依次增大。其中A元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1。C是電負(fù)性最大的元素。D原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍，E是第Ⅷ族中原子序數(shù)最小的元素。 （1）寫出基態(tài)C原子的電子排布式_________________。 （2）A、B、C三種元素的第一電離能由大到小的順序為______________(用元素符號表示)，原因是___________________。 （3）已知DC4常溫下為氣體，則該物質(zhì)的晶體類型是_________，組成微粒的中心原子的軌道雜化類型為____________，空間構(gòu)型是___________。 （4）Cu2＋容易與AH3形成配離子[Cu(AH3)4]2＋，但AC3不易與Cu2＋形成配離子，其原因是_______________ ___________。 （5）A、B兩元素分別與D形成的共價鍵中，極性較強的是__________。A、B兩元素間能形成多種二元化合物，其中與A互為等電子體的物質(zhì)的化學(xué)式為__________。 （6）已知E單質(zhì)的晶胞如圖所示，則晶體中E原子的配位數(shù)為__________，一個E的晶胞質(zhì)量為___________。 【解析】（1）C為F，基態(tài)C原子的電子排布式1s22s22p5。（2）A、B、C三種元素的第一電離能由大到小的順序為F＞N＞O(用元素符號表示)，原因是N原子的2p 能級處于較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)故N>O，F(xiàn)最大。（3）已知DC4即四氟化硅常溫下為氣體，則該物質(zhì)的晶體類型是分子晶體，組成微粒的中心原子的軌道雜化類型為sp3，空間構(gòu)型是正四面體形。（4）Cu2＋容易與AH3形成配離子[Cu(AH3)4]2＋，但NF3分子中，共用電子對偏向F原子，使得N原子上孤電子對難與銅離子形成配位鍵，其原因是由于電負(fù)性F＞N＞H，在NF3分子中，共用電子對偏向F原子，使得N 原子上的孤電子對難與Cu2＋形成配位鍵。（5）A、B兩元素分別與D形成的共價鍵中，O元素的非金屬性大于N，則極性O(shè)-Si鍵＞N-Si鍵；等電子體中原子個數(shù)相等及價電子數(shù)相等，N中含有3個原子、價電子數(shù)是16，與該離子互為等電子體的氮氧化物為N2O。（6）該晶胞是體心立方晶胞，所以鐵原子的配位數(shù)為8，該晶胞中Fe原子個數(shù)=1+81/8=2，體心上的Fe原子被頂點上的8個原子包圍，所以其配位數(shù)是8，每個Fe原子的質(zhì)量=M/NAg，則該晶胞質(zhì)量就是兩個Fe原子質(zhì)量=2M/NAg=256/NAg=112/NAg。 【答案】（1）1s22s22p5 （2）F＞N＞O N原子的2p 能級處于較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài) （3）分子晶體 sp3 正四面體形 （4）由于電負(fù)性F＞N＞H，在NF3分子中，共用電子對偏向F原子，使得N 原子上的孤電子對難與Cu2+形成配位鍵 （5）Si-O鍵 N2O （6）8 112/NA g