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选修三高考专练
高中化学选修三高考题型专项练习
1.(15分)纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。
单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热,可用作燃料。
已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol)
I1
I2
I3
I4
A
932
1821
15390
21771
B
738
1451
7733
10540
(1)某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如右图所示,
该同学所画的电子排布图违背了。
(2)ACl2分子中A的杂化类型为。
(3)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确,并阐述理由。
(4)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。
写出基态钾原子的价电子排布式,该物质的K原子和C60分子的个数比为。
(5)继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是,NCl3分子空间构型为。
Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为。
2.【2010全国新课标卷】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层电子排布式为,W3分子空间构型为;
(2)X单质与水发生主要反应的化学方程式为;
(3)化合物M的化学式为,其晶体结构与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;
(4)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=;
(5)含有元素Z的盐的焰色反应为色。
许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是。
3.【2011全国新课标卷】氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如下图所示:
请回答下列问题:
(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是
(2)基态B原子的电子排布式为_________;B和N相比,电负性较大的是_________,BN中B元素的化合价为_________;
(3)在BF3分子中,FBF的键角是_______,B原子的杂化轨道类型为_______,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF
的立体结构为_______;
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为________,层间作用力为________;
(5)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、________个硼原子,立方氮化硼的密度是___________________________________g·cm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。
4.(15分)2010年上海世博会场馆,大量的照明材料或屏幕都使用了
发光二极管(LED)。
目前市售LED晶片,材质基本以GaAs(砷化镓)、
AlGaInP(磷化铝镓铟)、lnGaN(氮化铟镓)为主。
已知镓是铝同族
下一周期的元素。
砷化镓的晶胞结构如右图。
试回答:
⑴镓的基态原子的电子排布式是。
⑵砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为,与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为。
⑶N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的顺序是。
(用氢化物分子式表示)
⑷砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为。
⑸比较二者的第一电离能:
As______Ga(填“<”、“>”或“=”)。
⑹下列说法正确的是(填字母)。
A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同B.GaP与GaAs互为等电子体
C.电负性:
As>GaD.砷化镓晶体中含有配位键
5.[2012·江苏化学,21]一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式可表示为________。
②NO
的空间构型是________(用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化为CO2,HCHO被氧化为CO2和H2O。
①根据等电子体原理,CO分子的结构式为________。
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为________。
③1molCO2中含有的σ键数目为________。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-,
不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为______________________。
6.[2012·福建理综,30]
(1)元素的第一电离能:
Al________Si(填“>”或“<”)。
(2)基态Mn2+的核外电子排布式为
______________________________________。
(3)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是___________________。
(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图所示:
①在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有________;配位键存在于
________原子之间(填原子的数字标号);m=________(填数字)。
②硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成,它们之间存在的作用力有
______________(填序号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键D.范德华力 E.氢键
7.[2012·课标全国理综,37]ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。
请回答下列问题:
(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是_____;
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为____________________;
(3)Se原子序数为________,其核外M层电子的排布式为____________________;
(4)H2Se的酸性比H2S________(填“强”或“弱”)。
气态SeO3分子的立体构型为
_________________________,SO
离子的立体构型为__________________________;
(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因:
______________________________________________________________;
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:
_____________________________;
(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。
立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0pm,密度为_______________________________________________________g·cm-3
(列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为
_____________________________________pm(列式表示)。
8.[2012·山东理综,32]金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。
(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是________。
a.金属键具有方向性与饱和性b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
(2)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是______________________。
(3)过滤金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则
n=________。
CO与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为______________。
(4)甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。
甲醇分子内C原子的杂化方式为________,甲醇分子内的O-C-H键角________(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O-C-H键角。
9.[2012·大纲全国理综,27]原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。
回答下列问题:
(1)元素a为________;c为________;
(2)由这些元素形成的双原子分子为____________________;
(3)由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是_________________,非直线形的是______________;(写2种)
(4)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是______,离子晶体的是_____,金属晶体的是______,分子晶体的是______;(每空填一种)
(5)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为_______________________________________。
10.(15分)过渡金属元素氧化物的应用研究是目前科学研究的前沿之一,回答下列问题:
Ⅰ.二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛.苯等有害气体可转化为二氧化碳和水,达到无害化。
有关甲醛.苯.二氧化碳及水说法正确的是。
A.苯与B3N3H6互为等电子体B.甲醛.苯分子中碳原子均采用sp2杂化
C.苯.二氧化碳是非极性分子,水和甲醛是极性分子
D.水的沸点比甲醛高得多,是因为水分子间能形成氢键
Ⅱ.2007年诺贝尔物理学奖为法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔共同获得,以表彰他们在巨磁电阻效应(CMR效应)研究方面的成就。
某钙钛型复合氧化物(如右图),以A原子为晶胞的顶点,A位可以是Ca.Sr.Ba或Pb,当B位是V.Cr.Mn.Fe时,这种化合物具有CMR效应。
⑴用A.B.O表示这类特殊晶体的化学式:
。
⑵已知La为+3价,当被钙等二价元素A替代时,可形成复合钙钛矿化合物La1-xAxMnO3,(x<0.1),此时一部分锰转变为+4价。
导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁.铁磁-顺磁转变及金属-半导体的转变,则La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为:
。
(用含x的代数式表示)
⑶Mn的核外电子排布式为:
。
⑷下列有关说法正确的是。
A.镧.锰.氧分别位于周期表f.d.p区B.氧的第一电离能比氮的第一电离能大
C.锰的电负性为1.59,Cr的电负性为1.66,说明锰的金属性比铬强
11.已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。
其中A、C原子的L层有2个未成对电子。
D与E同主族,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。
F3+离子M层3d轨道电子为半满状态。
请根据以上情况,回答下列问题:
(答题时,用所对应的元素符号表示)
(1)写出F原子的电子排布式,F位于周期表区。
(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为。
(3)F和M(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表:
元素
M
F
电离能
(kJ·mol-1)
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
比较两元素的I2、I3可知,气态M2+再失去一个电子比气态F2+再失去一个电子难。
对此,你的解释是
(4)已知F晶体的堆积方式与金属钾相同,则F晶胞中F原子的配位数为_______,一个晶胞中F原子的数目为______。
(5)H2S和C元素的氢化物(分子式为H2O2)的主要物理性质比较如下:
熔点/K
沸点/K
标准状况时在水中的溶解度
H2S
187
202
2.6
H2O2
272
423
以任意比互溶
H2S和H2O2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因
__________________________________。
12.(15分)现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。
请根据下列相关信息,回答问题.
A原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同
B元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1
C原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数,且与A同周期
D元素的主族序数与周期数的差为4
E是第七列元素
F是第29号元素
(1)A的基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有个方向,原子轨道呈形。
(2)E2+的基态核外电子排布式为。
(3)A、B、C三种元素的最简单氢化物的熔点由低到高的顺序是。
A、B、C三种元素中与AC2互为等电子体的分子的结构式为。
(用元素符号表示)
(4)BD3中心原子的杂化方式为,其分子空间构型为。
(5)用晶体的x射线衍射法对F的测定得到以下结果:
F的晶胞为面心立方最密堆积,又知该晶体的密度为9.00g/cm3,晶胞中该原子的配位数为;F的原子半径是
cm;(阿伏加德罗常数为NA,要求列式计算)。
13.(15分)已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素,A与B;C、D与E分别位于同一周期。
A原子L层上有2对成电子,B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C3DB6型离子晶体X,CE、FA为电子数相同的离子晶体。
(1)写出A元素的基态原子价电子排布式;F离子电子排布式。
(2)写出X的化学式和化学名称。
(3)写出X涉及化工生产中的一个化学方程式。
(4)试解释工业冶炼D不以DE3而是以D2A3为原料的原因:
。
(5)CE、FA的晶格能分别为786KJ/moll、3401KJ/mo,试分析导致两者晶格能差异的主要原因是:
。
(6)F与B可形成离子化合物,其晶胞
结构如图所示:
F与B形成离子化合物的
化学式为________;该离子化合物晶体的密
度为ag/cm3,则晶胞的体积是
(只要求列出算式)。
14.(2013课标Ⅰ,37,15分)硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。
回答下列问题:
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为 ,该能层具有的原子轨道数为 ,电子数为 。
(2)硅主要以硅酸盐、 等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其
中原子与原子之间以 相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献 个原
子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。
工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为 。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键
C—C
C—H
C—O
Si—Si
Si—H
Si—O
键能/(kJ·mol-1)
356
413
336
226
318
452
①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是 。
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是
。
(6)在硅酸盐中,Si四面体[如图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状
、层状、骨架网状四大类结构型式。
图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为 ,Si与O的原子数之比为 ,化学式为 。
15.(2013安徽理综,25,15分)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其相关信息如下表:
元素
相关信息
X
X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y
Y是地壳中含量最高的元素
Z
Z
的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W
W的一种核素的质量数为28,中子数为14
(1)W位于元素周期表第 周期第 族;W的原子半径比X的 (填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的 (填“大”或“小”);XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是 ;氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称 。
(3)振荡下,向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过
量,能观察到的现象是 ;
W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式是
。
(4)在25℃、101kPa下,已知13.5g的Z固体单质在
Y2
气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热419kJ,该反应的热化学方程式是
。
16.(2013四川理综)X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。
X的单质与氢气可化合生成气体G,其水溶液pH>7;Y的单质是一种黄色晶体;R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。
Y、Z分别与钠元素可形成化合物Q和J,J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M。
请回答下列问题:
(1)M固体的晶体类型是 。
(2)Y基态原子的核外电子排布式是 ;G分子中X原子的杂化轨道类型是 。
(3)L的悬浊液中加入Q的溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀,其原因是 。
(
4)R的一种含氧酸根R具有强氧化性,在其钠盐溶液中加入稀硫酸,溶液变为黄色,并有无色气体产生,该反应的离子方程式是 。
17.[2013江苏单科,21(A),12分]元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。
元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。
元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。
在1个晶胞中,X离子
的数目为 。
该化合物的化学式为 。
(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是 。
(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是 。
(4)Y与Z可形成Y。
①Y的空间构型为 (用文字描述)。
②写出一种与Y互为等电子体的分子的化学式:
。
(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中
含有σ键的数目为 。
18.(2013山东理综,32,8分)
卤族元素包括F、Cl、Br等。
(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是 。
(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,左图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为 和 。
第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有 种。
(4)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤对电子的原子是 。
19.(2013福建理综,31,13分)
(1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照右图中B、F元素的位置,用小黑点标
出C、N、O三种元素的相对位置。
(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:
4NH3+3F2
NF3+3NH4F
①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有 (填序号)。
a.离子晶体b.分子晶体c.原子晶体d.金属晶体
②基态铜原子的核外电子排布式为 。
(3)BF3与一定量的水形成(H2O)2·BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:
[H3O]+
Q R
①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及 (填序号)。
a.离子键b.共价键c.配位键d.金属键e.氢键f.范德华力
②R中阳离子的空间构型为 ,阴离子的中心原子轨道采用 杂化。
(4)已知苯酚(
)具有弱酸性,其Ka=1.1×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子
能形成分子内氢键。
据此判断,相同温度下电离平衡常数
Ka2(水杨酸) Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是
。
20.(2013课标Ⅱ,37,15分)
前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。
回答下列问题:
(1)D2+的价层电子排布图为
。
(2)四种元素中第一电离能最小的是 ,电负性最大的是
。
(填元素符号)
(3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为 ;D的配
位数为 ;
②列式计算该晶体的密度
g·cm-3。
(4)A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6,其中化学键的类型有 ;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为 ,配位体是 。
21.【2013·海南化学】(14分)
图A所示的转化关系中(具体反应条件略),a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质,其余均为它们的化合物,i的溶液为常见的酸,
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