新編高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)(四) 專題二 基本理論 第1講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律

新編高考化學(xué)備考資料課時(shí)沖關(guān)練(四)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律(A)(45分鐘,100分)一、選擇題(本題包括7小題,每小題6分,共42分)1.(2013·重慶高考)下列排序正確的是()A.酸性:H2CO3<C6H5OH<CH3COOHB.堿性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOHC.熔點(diǎn):MgBr2<SiCl4<BND.沸點(diǎn):PH3<NH3<H2O【解析】選D。碳酸的酸性大于苯酚的酸性,A錯(cuò)誤;金屬性:Ba>Ca,因而堿性: Ba(OH)2>Ca(OH)2,B錯(cuò)誤;BN為原子晶體,SiCl4為分子晶體,MgBr2為離子晶體,因而熔點(diǎn):BN>MgBr2>SiCl4,C錯(cuò)誤;氨氣分子和水分子之間都存在氫鍵,因而沸點(diǎn)反常得高,由于水分子之間的氫鍵強(qiáng)于氨氣分子之間的氫鍵,因此水的沸點(diǎn)高于氨氣分子,D正確。2.氮與硅能構(gòu)成Si3N4陶瓷,氮還能與硫構(gòu)成S4N4,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.4.6 g該物質(zhì)所含原子總數(shù)為1.204×1023B.該物質(zhì)的分子中含有極性鍵和非極性鍵C.該物質(zhì)沒(méi)有很高的熔、沸點(diǎn)D.該物質(zhì)既有氧化性又有還原性【解析】選B。4.6 g該物質(zhì)的物質(zhì)的量為0.025 mol,所含原子的物質(zhì)的量為0.2 mol,故所含原子總數(shù)為1.204×1023,A選項(xiàng)正確;該物質(zhì)的分子中含有極性鍵,沒(méi)有非極性鍵,所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤;該物質(zhì)為分子晶體,熔、沸點(diǎn)不高,C選項(xiàng)正確;S4N4中S、N均處于中間價(jià)態(tài),所以該物質(zhì)既有氧化性又有還原性,D選項(xiàng)正確?！炯庸逃?xùn)練】三氟化氮(NF3)是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體,NF3可用NH3與氟氣制取:4NH3+3F2NF3+3NH4F,下列說(shuō)法中正確的是()A.NF3為原子晶體B.該反應(yīng)為F2的自身氧化還原反應(yīng)C.NF3的形成過(guò)程用電子式可表示為D.該反應(yīng)中所有物質(zhì)均不含離子鍵【解析】選C。NF3為分子晶體,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;F2的化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),B選項(xiàng)錯(cuò)誤;NF3為共價(jià)化合物,C選項(xiàng)正確;NH4F含離子鍵,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2014·黃山一模)下列化學(xué)用語(yǔ)使用正確的是()A.Mg2+結(jié)構(gòu)示意圖:B.含18個(gè)中子的氯原子的核素符號(hào)ClC.苯甲醛:D.水合氫離子電子式:【解析】選A。A中Mg2+核外電子數(shù)為10,結(jié)構(gòu)示意圖正確;質(zhì)子數(shù)在元素符號(hào)的左下方、質(zhì)量數(shù)在元素符號(hào)的左上方,B錯(cuò)誤;醛基的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CHO,C錯(cuò)誤;水合氫離子中,O與3個(gè)H形成了3個(gè)共價(jià)鍵,O還有1對(duì)孤電子對(duì),D錯(cuò)誤。【易錯(cuò)提醒】化學(xué)用語(yǔ)使用常見(jiàn)錯(cuò)誤舉例(1)電子式:如用電子式表示陰離子時(shí)要用“”括起,電荷數(shù)寫在括號(hào)外面的右上角。N、H3O+等復(fù)雜陽(yáng)離子也應(yīng)如此寫。(2)有機(jī)物:不理解碳的四價(jià)問(wèn)題,多寫或少寫氫原子的數(shù)目,如CH3CH2(CH3)3;官能團(tuán)書寫出錯(cuò),如將醛基寫成CHO或COH,羥基寫成OH,硝基寫成NO2,碳碳雙鍵寫成CC。(3)錯(cuò)別字方面:將酯化反應(yīng)寫成“脂”化反應(yīng),消去反應(yīng)寫成“消化”反應(yīng),羧基寫成“酸”基,苯寫成“笨”,碳碳雙鍵寫成“炭炭”雙鍵等。4.(2014·馬鞍山三模)氰化物有劇毒,用過(guò)氧化氫處理含氰廢水的第一步反應(yīng)原理如下:CN-+H2O2CNO-+H2O。下列說(shuō)法正確的是()A.反應(yīng)中H2O2被氧化B.CN-既含鍵又含鍵C.溫度越高越有利于該反應(yīng)發(fā)生D.每生成1.8 g H2O,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.4NA【解析】選B。H2O2中的O的化合價(jià)由-1-2,因此作氧化劑,每生成1.8 g水,轉(zhuǎn)移電子0.2 mol,A、D錯(cuò)誤;CN-含有鍵和鍵,B正確;該反應(yīng)的反應(yīng)熱不知,因此升溫對(duì)反應(yīng)是否有利不清楚,C錯(cuò)誤。5.(2014·安慶二模)近年來(lái),科學(xué)家合成了一種穩(wěn)定的氫鋁化合物Al2H6。Al2H6的球棍模型如下圖所示,它的熔點(diǎn)為150,可用作高能燃料或儲(chǔ)氫材料。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.Al2H6可以燃燒,產(chǎn)物為氧化鋁和水B.1 mol Al2H6中約含有4.8×1024個(gè)鍵C.60 g Al2H6中含鋁原子約為1.2×1024個(gè)D.Al2H6在固態(tài)時(shí)所形成的晶體是離子晶體【解析】選D。該物質(zhì)含Al、H,燃燒產(chǎn)生水和氧化鋁,A正確;根據(jù)模型可知1個(gè)Al2H6含8個(gè)鍵,B正確;60 g的Al2H6為1 mol,而1 mol的Al2H6含2 mol Al,C正確;根據(jù)該物質(zhì)熔點(diǎn)低判斷是分子晶體,D錯(cuò)誤。6.2013年下半年我省霧霾天氣十分嚴(yán)重。PM2.5細(xì)顆粒物含有的毒性物質(zhì)來(lái)源之一是汽車尾氣排放。通過(guò)排氣管加裝催化裝置,可有效減少CO和NO的排放,催化裝置內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為NOx+CON2+CO2,下列關(guān)于此反應(yīng)的說(shuō)法中,不正確的是()A.所涉及元素的第一電離能:N>O>CB.當(dāng)x=2時(shí),每生成1 mol N2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4 molC.等物質(zhì)的量N2和CO2中,鍵的個(gè)數(shù)比為11D.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為11時(shí),NOx中氮元素的化合價(jià)為+2價(jià)【解析】選B。N的2p能級(jí)為半充滿狀態(tài),是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此第一電離能N>O>C,A正確;x=2,則生成1 mol N2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1 mol×2×(4-0)=8 mol,B錯(cuò)誤;N2的結(jié)構(gòu)是NN,1 mol N2含鍵2 mol,CO2的結(jié)構(gòu)是OCO,因此1 mol CO2含鍵2 mol,C正確;還原劑為CO,1 mol CO失去電子2 mol,則1 mol氧化劑得電子2 mol,1個(gè)NOx分子得到電子2個(gè),化合價(jià)應(yīng)該由+2價(jià)0,D正確。7.(2014·六安模擬)氨硼烷(NH3BH3)是儲(chǔ)氫量最高的儲(chǔ)氫材料之一。室溫下NH3BH3是一種分子晶體,可以與水發(fā)生催化脫氫反應(yīng):NH3BH3+2H2ONH4BO2+3H2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.NH3BH3和NH4BO2的晶體類型相同B.0.2 mol NH3BH3發(fā)生催化脫氫反應(yīng),可以生成13.44 L H2C.NH3BH3分子中只含有共價(jià)鍵D.催化脫氫反應(yīng)中NH3BH3作氧化劑【解析】選C。本題以新材料為情境考查晶體類型、化學(xué)鍵、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的量的計(jì)算。根據(jù)氨硼烷是分子晶體可知C正確;NH4BO2是離子晶體,A錯(cuò)誤;B項(xiàng)沒(méi)有給出氣體所處的外界條件,不能求氫氣的體積,錯(cuò)誤;脫氫是氧化反應(yīng),即氨硼烷是還原劑(或若水中的H化合價(jià)沒(méi)有變化,則氨硼烷是還原劑又是氧化劑,若水中的H化合價(jià)降低,則氨硼烷是還原劑),D錯(cuò)誤?！疽族e(cuò)提醒】涉及氣體體積的計(jì)算時(shí)要看清氣體所處的外界條件,若不是標(biāo)準(zhǔn)狀況,則一般不能根據(jù)物質(zhì)的量求氣體體積。二、非選擇題(本題包括4小題,共58分)8.(15分)(2014·蚌埠一模)X、Y、Z、M、N是元素周期表前4周期的五種常見(jiàn)元素,相關(guān)信息如下:元素相關(guān)信息X形成化合物種類最多的元素,它的一種氣態(tài)氧化物能產(chǎn)生溫室效應(yīng)Y地殼中含量最多的元素Z單質(zhì)為雙原子分子,結(jié)構(gòu)中有3對(duì)共用電子M陽(yáng)離子就是1個(gè)質(zhì)子N單質(zhì)是一種常見(jiàn)金屬,與元素Y形成黑色和紅色兩種化合物(1)X在周期表中的位置是,Y的基態(tài)原子電子排布式為。(2)Y、Z、M三種元素組成的一種常見(jiàn)的鹽,其溶液呈酸性的原因是(用離子方程式表示)  。(3)Z2分子中鍵與鍵數(shù)目比為 。(4)X、Y、Z三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤?5)ZM3在同主族同類化合物中沸點(diǎn)反常的原因是_  。(6)已知4N(s)+Y2(g)2N2Y(s) H=-akJ·mol-12N2Y(s)+Y2(g)4NY(s)H=-bkJ·mol-1寫出N生成NY的熱化學(xué)方程式  。【解析】X的氧化物能產(chǎn)生溫室效應(yīng),該氧化物是二氧化碳,則X是C;地殼中含量最多的元素是氧,即Y是O;Z的單質(zhì)是雙原子分子,有3對(duì)共用電子,則Z是N;M的陽(yáng)離子是質(zhì)子,即H+,因此M是H;N的氧化物有黑色和紅色兩種,是Cu。(1)C在周期表的第2周期第A族,O的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p4。(2)YZM形成的鹽是NH4NO3,能水解使溶液呈酸性:N+H2ONH3·H2O+H+。(3)N2的結(jié)構(gòu)為NN,含2個(gè)鍵,1個(gè)鍵。(4)氮原子的p能級(jí)是半充滿狀態(tài),是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此第一電離能N>O>C。(5)NH3在同主族的氫化物中沸點(diǎn)反常,是因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵,增強(qiáng)了分子間相互作用。(6)根據(jù)蓋斯定律,兩式相加除以2得2Cu(s)+O2(g)2CuO(s),H=-(a+b)/2 kJ·mol-1。答案:(1)第2周期第A族1s22s22p4(2)N+H2ONH3·H2O+H+(3)12(4)N>O>C(5)分子間存在氫鍵(6)2Cu(s)+O2(g)2CuO(s)H=-(a+b)/2 kJ·mol-19.(14分)(2014·資陽(yáng)二模)A、B、C、D、E、F均為短周期主族元素,且原子序數(shù)依次增大。已知A的一種核素的質(zhì)量數(shù)等于其質(zhì)子數(shù);E原子最外層電子數(shù)為其電子層數(shù)的兩倍,C、E是同主族元素;B的第一電離能大于C的第一電離能;D離子在同周期離子中半徑最小。G的最外層電子排布圖為,其余各能層電子全充滿。(1)畫出B原子的結(jié)構(gòu)示意圖:,G+離子的電子排布式為。(2)C與E組成的一種化合物具有漂白性,該化合物分子中含共價(jià)鍵(填“極性”或“非極性”)。(3)D單質(zhì)具有良好導(dǎo)熱性的原因是  。(4)E、F的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性強(qiáng)弱比較(填寫化學(xué)式):>。(5)A與B形成的10電子陽(yáng)離子在重水中的水解離子方程式為  。【解析】根據(jù)A的信息可知是H;E可能是He或C或S,結(jié)合它們?yōu)槎讨芷谥髯逶?且原子序數(shù)依次增大,C、E是同主族元素知是S,則C是O;根據(jù)B的第一電離能大于C的第一電離能知B是N;D是Al;G為Cu。(1)B原子的結(jié)構(gòu)示意圖為,Cu失去最外層1個(gè)電子形成Cu+,其電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。(2)SO2分子中含極性共價(jià)鍵。(3)鋁單質(zhì)具有良好導(dǎo)熱性的原因是在熱的作用下,自由電子與金屬鋁離子頻繁碰撞,形成熱的傳導(dǎo)。(4)非金屬性:Cl>S,則酸性HClO4>H2SO4。(5)N水解實(shí)質(zhì)是N消耗水中的OH-,因此N在重水中的水解離子方程式為N+D2ONH3·HDO+D+。答案:(1)1s22s22p63s23p63d10(2)極性(3)在熱的作用下,自由電子與金屬鋁離子頻繁碰撞,形成熱的傳導(dǎo)(4)HClO4H2SO4(5)N+D2ONH3·HDO+D+【易錯(cuò)提醒】(1)原子失去電子時(shí),首先是失去最外層電子,因此G+的電子排布式不能寫成1s22s22p63s23p63d94s1。(2)N在重水中的水解離子方程式仿照N在水中的水解:N與水分子中的OH-結(jié)合,而不是與水結(jié)合,即不能寫成N+D2ONH3·D2O+H+。10.(14分)A、B、C、D、E是五種常見(jiàn)元素,相關(guān)信息如下表所示:元素相關(guān)信息A氫化物易液化,常用來(lái)作制冷劑B單質(zhì)是一種常見(jiàn)的氧化劑,其2p能級(jí)有2個(gè)未成對(duì)的電子C除稀有氣體外,原子半徑在第3周期中最大D地殼中含量最高的金屬元素E三價(jià)的陽(yáng)離子的3d能級(jí)半充滿(1)C在周期表的第周期第族,E2+的核外電子排布式為。(2)第一電離能AB(填“>”或“<”),A與B的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性較強(qiáng)的是(填分子式),A、C、D形成的簡(jiǎn)單離子中半徑最小的是  (填離子符號(hào))。(3)A的氫化物、B的氫化物的沸點(diǎn)比對(duì)應(yīng)同族相鄰元素的氫化物的沸點(diǎn)都要高得多,主要原因是  。(4)已知下列數(shù)據(jù):E(s)+1/2B2(g)EB(s) H=-272.0 kJ·mol-12D(s)+3/2B2(g)D2B3(s) H=-1 675.7 kJ·mol-1D的單質(zhì)和EB反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是  (相關(guān)物質(zhì)用化學(xué)式表示)。【解析】A的氫化物易液化,是氨氣,即A是N;根據(jù)B的2p能級(jí)有2個(gè)未成對(duì)電子可知是C或O,又因?yàn)槭浅Ｒ?jiàn)的氧化劑,應(yīng)該是O;C是Na;D是Al;E為Fe。(1)Na在第3周期第A族,Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6。(2)N的p能級(jí)為半充滿狀態(tài),是穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能N>O,非金屬性O(shè)>N,則氫化物較穩(wěn)定的是H2O,根據(jù)電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒,核電荷數(shù)大的半徑小,因此離子半徑最小的是Al3+。(3)N、O的氫化物分子間形成氫鍵,其沸點(diǎn)比同主族相鄰元素的氫化物的沸點(diǎn)高。 (4)根據(jù)蓋斯定律-×3得2Al(s)+3FeO(s)Al2O3(s)+3Fe(s)H=-859.7 kJ·mol-1。答案:(1)3A1s22s22p63s23p63d6(2)>H2OAl3+(3)NH3分子間、H2O分子間存在氫鍵,使沸點(diǎn)升高(4)2Al(s)+3FeO(s)Al2O3(s)+3Fe(s) H=-859.7 kJ·mol-111.(15分)X、Y、Z、W是元素周期表前三周期中原子序數(shù)依次遞增的常見(jiàn)元素,其相關(guān)信息如下表:元素相關(guān)信息XX的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn+1YY的一種核素中子數(shù)為10、質(zhì)量數(shù)為18ZZ是同周期中第一電離能最小的元素WW的簡(jiǎn)單離子半徑是同周期中最小的元素RR的基態(tài)原子有4個(gè)未成對(duì)電子,最外層沒(méi)有未成對(duì)電子,中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)元素(1)R位于元素周期表中第周期第族。(2)X的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物容易液化,主要原因是  ,X與Y的簡(jiǎn)單氫化物中較穩(wěn)定的是(填化學(xué)式)。(3)X、Y、Z、W的第一電離能由小到大的順序:(填元素符號(hào))。(4)Z的最高價(jià)氧化物的水化物與W反應(yīng)的離子方程式是  。(5)R單質(zhì)與水蒸氣在強(qiáng)熱時(shí)反應(yīng),每轉(zhuǎn)移1 mol電子釋放akJ的能量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是  ?！窘馕觥扛鶕?jù)表中的信息,n=2,因此X是N;根據(jù)質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),Y的質(zhì)子數(shù)是8,為O;X、Y、Z、W是元素周期表前三周期原子序數(shù)依次遞增的元素,而且W的簡(jiǎn)單離子半徑是同周期中最小的(電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒,核電荷數(shù)大的半徑小),即W是Al;則Z是Na,R是Fe。(2)NH3分子間能形成氫鍵,增大其分子間相互作用力,因此容易液化;O的非金屬性比N大,因此氫化物穩(wěn)定些的是H2O。(3)根據(jù)同周期的第一電離能由左向右呈增大的趨勢(shì),同主族由上到下逐漸減小,而且A、A的元素第一電離能比相鄰元素的高可知第一電離能由小到大順序:Na<Al<O<N。(5)3 mol Fe參加反應(yīng)共失去電子8 mol。答案:(1)4(2)NH3分子間能形成氫鍵,增大其分子間相互作用力,因此容易液化H2O(3)Na<Al<O<N(4)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2(5)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g) H=-8akJ·mol-1【講評(píng)建議】本題較難,學(xué)生答題時(shí)可能出現(xiàn)下列錯(cuò)誤:(1)由于未能掌握簡(jiǎn)單離子半徑的變化規(guī)律而把W推為Na或Cl,教學(xué)中要求學(xué)生熟記一些規(guī)律。(2)第(1)小題鐵的位置可能寫成B。(3)第(2)小題缺乏對(duì)氫鍵的理解或語(yǔ)言表達(dá)能力差而把分子間存在氫鍵答成分子中存在氫鍵,教學(xué)中要訓(xùn)練學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力,規(guī)范答題。(4)第(3)小題沒(méi)有看清題目要求而把第一電離能大小順序答成由大到小或沒(méi)有用元素符號(hào)作答而用字母作答或N、O的順序答成O>N。教學(xué)中需培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真審題的習(xí)慣。(5)第(4)小題離子方程式寫成化學(xué)方程式。(6)第(5)小題熱化學(xué)方程式中的物質(zhì)狀態(tài)未標(biāo)、反應(yīng)熱單位沒(méi)有寫,教學(xué)中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)熱化學(xué)方程式書寫的指導(dǎo)與訓(xùn)練。