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专题十物质结构与性质

专题十:

物质结构问题的梳理和综合

[知识体系和复习重点]

1.原子结构和元素周期律知识的综合网络

2.对一些重要的知识点加以总结归纳:

如,在元素周期律的学习中用多种方法判断元素的金属性和元素的非金属性,并加以归纳总结。

金属性强弱:

(1)单质与水或非氧化性酸反应难易;

(2)单质的还原性(或离子的氧化性);(3)M(OH)n的碱性;(4)置换反应;(5)原电池中正负极判断,金属腐蚀难易;(4)对应金属离子电解时阴极放电顺序。

非金属性强弱:

(1)与氢气反应生成气态氢化物难易;

(2)单质的氧化性(或离子的还原性);(3)最高价氧化物的水化物(HnROm)的酸性强弱;(4)置换反应。

3.各类晶体主要特征

离子晶体

原子晶体

分子晶体

金属晶体

构成晶体微粒

阴、阳离子

原子

分子

金属阳离子、自由电子

形成晶体作用力

离子键

共价键

范德华力

微粒间的静电作用

物理性质

熔沸点

较高

很高

有高、有低

硬度

硬而脆

有高、有低

导电性

不良(熔融或水溶液中导电)

绝缘、半导体

不良

良导体

传热性

不良

不良

不良

延展性

不良

不良

不良

溶解性

易溶于极性溶剂,难溶于有机溶剂

不溶于任何溶剂

极性分子易溶于极性溶剂;非极性分子易溶于非极性溶剂中

一般不溶于溶剂,钠等可

与水、醇类、酸类反应

典型实例

NaOH、NaCl

金刚石

P4、干冰、硫

钠、铝、铁

在离子晶体、原子晶体和金属晶体中均不存在分子,因此NaCl、SiO2等均为化学式。

只有分子晶体中才存在分子。

4.以典型分子结构为起点进行纵横联系(如:

NH3、CH4等)

[典型题析]

[例1]下列指定微粒的个数比为2:

1的是()

A.Be2+离子中的质子和电子B.

H原子中的中子和质子

C.NaHCO3晶体中的阳离子和阴离子D.BaO2(过氧化钡)固体中的阴离子和阳离子

[例2]酸根RO3-所含电子数比硝酸根NO3-的电子数多10,则下列说法正确的是()。

A.R原子的电子层数比N的电子层数多1B.RO3-中R的化合价与NO3-中的N的化合价相等

C.RO3-和NO3-只能被还原,不能被氧化D.R和N为同族元素

[例3]1999年美国《科学》杂志报道:

在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,人们成功制得了原子晶体干冰,下列推断中不正确的是()。

(A)原子晶体干冰有很高的熔点、沸点,有很大的硬度

(B)原子晶体干冰易气化,可用作制冷材料

(C)原子晶体干冰的硬度大,可用作耐磨材料

(D)每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键

[例4]不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示,若x越大,其原子吸引电子的能力越强,在所形成的分子中成为负电荷一方。

下面是某些短周期元素的x值:

元素符号

Li

Be

B

C

O

F

Na

Al

Si

P

S

Cl

x值

0.98

1.57

2.04

2.55

3.44

3.98

0.93

1.61

1.90

2.19

2.58

3.16

(1)通过分析x值变化规律,确定N、Mg的x值范围:

_______________

(2)推测x值与原子半径的关系是________________________________;根据短周期元素的x值变化特点,体现了元素性质的_________________变化规律。

(3)某有机化合物结构式为

,其中S—N中,你认为共用电子对偏向谁?

_______(写原子名称)。

(4)经验规律告诉我们:

当成键的两原子相应元素的差值(Δx),当Δx>1.7时,一般为离子键,当Δx<1.7时,一般为共价键,试推断AlBr3中化学键类型是________________。

(5)预测元素周期表中,x值最小的元素位置:

______________(放射性元素除外)。

[随堂练习]

1.2003年,IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)推荐原子序数为110的元素的符号Ds,以纪念该元素的发现地(Darmstadt,德国)。

下列关于Ds的说法不正确的是()

A.Ds原子的电子层数为7B.Ds是超铀元素

C.Ds原子的质量数为110D.Ds为金属元素

2.根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述不正确的是()

A.K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等

B.L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等

C.L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等

D.M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等

3.X、Y均为短周期元素,两者组成化合物的化学式为X2Y3。

已知X的原子序数为m,则Y的原子序数不可能是()

A.m+11B.m+4C.m-6D.m-5

4.A、B、C为三种短周期元素,A、B同周期;A、C的最低价离子分别为A2-、C-,其离子半径A2->C-;B2+与C-具有相同的电子层结构,下列叙述一定不正确的是()

A.它们的原子序数:

A>B>CB.它们的原子半径:

C>A>B

C.离子半径:

A2->C->B2+D.原子最外层电子数:

C>A>B

5.有一位同学,在学完周期表的知识后,大胆预测了第120号元素可能具有的性质,但其预测结果不正确的是()

A该元素位于周期表中第八周期第ⅡA族B该元素最高价氧化物对应水化物具有强碱性

C该元素在自然界中并不存在,属人造元素,且具有放射性

D与同族已发现的其他元素相比,该元素原子半径大,熔沸点高

6.运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是()

A铍(Be)是一种金属,它的氧化物的水化物可能具有两性

B砹是一种有色固体,HAt很不稳定,AgAt是有色难溶于水且感光性很强的固体

C硫酸锶(SrSO4)是难溶于水和盐酸的白色固体

D硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体

7.(07北京)对相同状况下的12C18O和14N2两种气体,下列说法正确的是

A.若质量相等,则质子数相等B.若原子数相等,则中子数相等

C.若分子数相等,则体积相等D.若体积相等,则密度相等

8.(07宁夏)下列叙述错误的是()

A.13C和14C属于同一种元素,它们互为同位素B.1H和2H是不同的核素,它们的质子数相等

C.14C和14N的质量数相等,它们的中子数不等D.6Li和7Li的电子数相等,中子数也相等

9.(07上海)

U是重要的核工业原料,在自然界的丰度很低。

U的浓缩一直为国际社会关注。

下列有关

U说法正确的是()

A.

U原子核中含有92个中子B.

U原子核外有143个电子

C.

U与

U互为同位素D.

U与

U互为同素异形体

10.铋(Bi)在医药方面有重要应用。

下列关于

Bi和

Bi的说法正确的是()

A.

Bi和

Bi都含有83个中子B.

Bi和

Bi互为同位素

C.

Bi和

Bi的核外电子数不同D.

Bi和

Bi分别含有126和127个质子

11.(07广东)短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为13。

X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者Y原子最外层电子数的3倍。

下列说法正确的是()

A.Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质B.Y的氧化物是离子化合物

C.X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸D.X的氢化物溶于水显酸性

12.(07海南)下列叙述正确的是()

A.分子晶体中的每个分子内一定含有共价键C.金属晶体的熔点和沸点都很高

B.原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键D.离子晶体中可能含有共价键

13.(07海南)用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构,两个结论都正确的是()

A.直线形;三角锥形 B.V形;三角锥形C.直线形;平面三角形 D.V形;平面三角形

14.(07海南)NaCl的晶胞如右图,每个NaCl晶胞中含有的Na+离子和Cl-离子的数目分别是()

A.14,13B.1,1C.4,4D.6,6

15.(06全国Ⅰ)下列叙述正确的是()

A.同一主族的元素,原子半径越大,其单质的熔点一定越高

B.同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子

C.同一主族的元素的氢化物,相对分子质量越大,它的沸点一定越高

D.稀有气体元素的原子序数越大,其单质的沸点一定越高

16.(06宁夏)下列叙述正确的是()

ANH3是极性分子,分子中N原子是在3个H原子所组成的三角形的中心

BCCl4是非极性分子,分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心

CH2O是极性分子,分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央

DCO2是非极性分子,分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央

17.下列说法正确的是()

A用乙醇或CCl4可提取碘水中的碘单质

BNaCl和SiC晶体溶化时,克服粒子间作用力的类型相同

C24Mg32S晶体中电子总数与中子总数之比为1︰1

DH2S和SiF4分子中各原子最外层都满足8电子结构

18.(05全国Ⅰ)下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是()

A.BF3B.H2OC.SiCl4D.PCl5

19.(05全国Ⅱ)分析发现,某陨石中含有半衰期极短的镁的一种放射性同位素28Mg,该同位素的原子核内的中子数是()

A.12B.14C.16D.18

20、(05广东)Se是人体必需微量元素,下列有关

Se和

Se的说法正确的是()

A、

Se和

Se互为同素异形体B、

Se和

Se互为同位素

C、

Se和

Se分别含有44和46个质子D、

Se和

Se都含有34个中子

21、(05广东)短周期元素X、Y的原子序数相差2。

下列有关叙述正确的是()

A、X与Y不可能位于同一主族B、X与Y一定位于同一周期

C、X与Y可能形成共价化合物XYD、X与Y可能形成离子化合物XY

22.(07广东)C、S、O、Se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、Sa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

①CO2分子的空间构型及碳氧之间的成键方式;

②SO2晶体的空间构型及硅氧之间的成键方式;

③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)2,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2060cm-3,CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm-2,则Ni(CO)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

23.(07海南)(10分)下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:

IA

IIA

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

0

2

3

4

(1)⑤和⑧的元素符号是       和          ;

(2)表中最活泼的金属是     ,非金属最强的元素是      ;(填写元素符号)

(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是          ,分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:

__________________________________,                     ;

(4)请设计一个实验方案,比较⑦、⑩单质氧化性的强弱:

__________________________。

24.(07海南)(11分)

A、B、C、D、E代表5种元素。

请填空:

(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为     ;

(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为     ,C的元素符号为     ;

(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,D的元素符号为     ,其基态原子的电子排布式为     。

(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为     ,其基态原子的电子排布式为     。

25(07宁夏)已知A、B.C、D和E5种分子所含原子数目依次为1.2.3.4和6,且都含有18个电子。

又知B.C和D是由两种元素的原子组成。

请回答:

(1)组成A分子的原子的核外电子排布式是;

(2)B和C的分子式分别是和;C分子的立体结构呈型,该分子属于分子(填“极性”或“非极性”);

(3)若向D的稀溶液中加入少量二氧化锰,有无色气体生成。

则D的分子式是,该反应的化学方程式为;

(4)若将1molE在氧气中完全燃烧,只生成1molCO2和2molH2O,则E的分子式是。

26.(07全国Ⅰ)W、X、Y和Z都是周期表中前20号元素,已知:

①W的阳离子和Y的阴离子具有相同的核外电子排布,且能形成组成为WY的化合物;

②Y和Z属同族元素,它们能形成两种常见化合物;

③X和Z属同一周期元素,它们能形成两种气态化合物;

④W和X能形成组成为WX2的化合物;

⑤X和Y不在同一周期,它们能形成组成为XY2的化合物。

请回答:

(1)W元素是;Z元素是。

(2)化合物WY和WX2的化学式分别是和。

(3)Y和Z形成的两种常见化合物的分子式是和。

(4)写出X和Z形成的一种气态化合物跟WZ反应的化学方程式:

27.(07全国Ⅱ)用A+、B-、C2―、D、E、F、G和H分别表示含有18个电子的八种微粒(离子或分子),请回答:

(1)A元素是①、B元素是②、C元素是③(用元素符号表示)。

(2)D是由两种元素组成的双原子分子,其分子式是④。

(3)E是所有含18个电子的微粒中氧化能力最强的分子,其分子式是⑤。

(4)F是由两种元素组成的三原子分子,其分子式是⑥,电子式是⑦。

(5)G分子中含有4个原子,其分子式是⑧。

(6)H分子中含有8个原子,其分子式是⑨。

28.(07山东)(8分)【化学-物质结构与性质】

请完成下列各题:

(1)前四周期元素中,基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有种。

(2)第ⅢA、ⅤA原元素组马的化合物CaN、CaP、CaAs等是人工合成的平等体材料,其晶体结构与单晶硅相似,Ca原子的电子排布式为。

在CaN晶体中,每个Ca原子与个N原子相连,与同一个Ca原子相连的N原子构成的空间构型为。

在四大晶体类型中,CaN属于晶体。

(3)在极性分子NCl3中,N原子的化合物为―3,Cl原子的化合价为+1,请推测NCl3水解的主要产物是(填化学式)。

29.

(09山东)

C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。

(1)写出Si的基态原子核外电子排布式    。

从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为    。

(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为    ,微粒间存在的作用力是    。

(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为    (填元素符号)。

MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。

MO的熔点比CaO的高,其原因是    。

(4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。

CO2中C与O原子间形成

键和

键,SiO2中Si与O原子间不形成上述

健。

从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形成上述

键    。

30.(08山东)氮是地球上极为丰富的元素。

(l)Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为。

(2)N≡N的键能为942kJ·mol-1,N一N单键的键能为247kJ·mol-1,计算说明N2中的

键比键稳定(填"σ"或"π")。

(3)(CH3)3NH+和AlCl4-可形成离子液体。

离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100℃,其挥发性一般比有机溶剂(填"大"或"小"),可用作(填代号)。

a.助燃剂b."绿色"溶剂c.复合材料d.绝热材料

(4)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3+形成的晶体结构如图所示。

X的元素符号是,与同一个N3+相连的X+有个。

31(06宁夏)(15分)已知X、Y、Z都是短周期的元素,它们的原子序数依次递增。

X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,而Z原子的最外层电子数是次外层的三倍,Y和Z可以形成两种以上气态化合物,则

(1)X是,Y是,Z是。

(2)由Y和Z组成,且Y和Z的质量比为7:

20的化合物的化学式(分子式)是。

(3)由X、Y、Z中的两种元素组成,且与X、Z分子具有相同电子数的两种离子是__________和。

(4)X、Y、Z可以形成一种盐,此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4︰2︰3,该盐的化学式(分子式)是。

32-1.(09海南)在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。

下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是:

A.Li,FB.Na,FC.Na,C1D.Mg,O

32-2.下列有关物质性质、结构的表述均正确,且存在因果关系的是:

表述Ⅰ

表述Ⅱ

A

在水中,NaCl的溶解度比I2的溶解度大

NaCl晶体中C1—与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力

B

通常条件下,CH4分子比PbH4分子稳定性高

Pb的原子半径比C的大,Pb与H之间的键能比C与H间的小

C

在形成化合物时,同一主族元素的化合价相同

同一主族元素原子的最外层电子数相同

D

P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电

P4O10、C6H12O6均属于共价化合物

32-3.下列说法中错误的是:

A.SO2、SO3都是极性分子

B.在NH4+和[Cu(NH3)4]2+中都存在配位键

C.元素电负性越大的原子,吸引电子的能力越强

D.原子晶体中原子以共价键结合,具有键能大、熔点高、硬度大的特性

32-4(11分)

已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。

A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。

B和C属同一主族,D和E属同一周期,又知E是周期表中1—18列中的第7列元素。

D的原子序数比E小5,D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如右图。

请回答:

(1)A元素的名称是;

(2)B的元素符号是,C的元素符号是,B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高,其原因是

(3)E属元素周期表中第周期,第族的元素,其元素名称是,它的+2价离子的电子排布式为:

(4)从图中可以看出,D跟B形成的离子化合物的化学式为;该离子化合物晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是(只要求列出算式)。

33.(09全国1)已知周期表中,元素Q、R、W、Y与元素X相邻。

Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。

回答下列问题:

(1)W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。

W的氯化物分子呈正四面体结构,W的氧化物的晶体类型是;

(2)Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是;

(3)R和Y形成的二元化合物中,R呈现最高化合价的化合物的化学式是;

(4)这5个元素的氢化物分子中,①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是(填化学式),其原因是;

②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是

(5)W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下:

W的氯化物与Q的氢化物加热反应,生成化合物W(QH2)4和HCL气体;W(QH2)4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。

上述相关反应的化学方程式(各物质用化学式表示)是。

34-1.(08海南)在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。

则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是:

A.SP,范德华力B.sp2,范德华力C.sp2,氢键D.sp3,氢键

34-2.在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是:

A.最易失去的电子能量最高B.电离能最小的电子能量最高

C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量

D.在离核最近区域内运动的电子能量最低

34-3.已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶胞如图所示,则下面表示该化合物的化学式正确的:

A、ZXY3B、ZX2Y6C、ZX4Y8D、ZX8Y12

34-4.(11分)四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期,已知它们的核电荷数依次增加,且核电荷数之和为51;Y原子的L层p轨道中有2个电子;Z与Y原子的价层电子数相同;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4:

1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5:

1。

(1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心原子的共价化合物a、b,它们的分子式分别是_____、_______;杂化轨道分别是________、_________;a分子的立体结构是____________。

(2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是_______晶体、_______晶体:

(3)X的氧化物与Y的氧化物中,分子极性较小的是(填分子式)__________;

(4)Y与Z比较,电负性较大的____________,其+2价离子的核外电子排布式是_________。

35、(2010全国新课标宁夏)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W原子最外层电子数是次外层的3倍,X,Y和Z分属于不同的周期,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组成的所有二组分化合物中,由元素W、Y形成的化合物M的熔点最高。

请回答下列问题:

(1)W原子L层电子排布式为           W3空间构形是     

(2)X单质与水反应的主要化学方程式                      

(3)化合物M的化学式     其晶体结构与NaCl相同,而熔点高于NaCl。

M熔点较高的原因是         。

将一定是的化合物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酸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

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