2019高三化学前3个月(通用版)物质结构与性质(选考).pdf
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1、第 37 题物质结构与性质(选考 ) 命题人的忠告 1熟练书写常见的4 种金属及其离子的核外电子排布式:Cr、Fe、Cu、Zn。 2 掌握同周期元素第一电离能比较:同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增 大趋势,但 A A A, A A A。 3牢记 3 种分子的杂化方式和空间构型:CH4:sp 3杂化,正四面体; NH3:sp 3 杂化,三角 锥形; H2O: sp3杂化, V 形。 4学会 键与 键的判断方法:单键均为键;双键、三键中含有1 个 键,其余为键。 5掌握有关晶体计算的常用方法:运用分摊法正确确定晶胞中所含原子的个数。 典例剖析 (10 分)钒(V)、砷 (As)、镍
2、 (Ni) 均为第四周期元素,钒位于B 族,砷位于 A 族,镍位于 族。请回答下列相关问题。 (1)基态钒原子的电子排布式为_,钒有 2、3、 4、5 等几种化合 价,这几种价态中,最稳定的是_价。 (2)砷与氯气反应可得到AsCl3、AsCl5两种氯化物。 其中属于非极性分子的是 _,AsCl3 分子的中心原子杂化类型是_,分子的空间构型是_。 (3)高纯度砷可用于生产具有半导体“贵族”之称的新型半导体材料GaAs,镓 (Ga)为第四周 期 A 族元素, Ga 与 As 相比,第一电离能较大的是_。 (4)镍和镧形成的一种合金具有储氢功能,该合金储氢后的晶胞如下图所示: 镍和镧形成的这种合金
3、的化学式是_ , 1 mol 镧形成的该合金能储存_mol 氢气。 推理分析 (1)基态钒原子的电子排布式为Ar3d 34s2,当原子价层电子全部失去时,形成的 离子最外层达到稳定的电子层结构,故5 价最稳定。 (2)AsCl5分子中砷的价电子均成键,故它是非极性分子; AsCl 3分子中的价层电子对数为 4, 其中孤电子对数为1,因此砷原子为sp3杂化,分子的空间构型为三角锥形。 (4)由晶胞结构知, 8 个 La 全在晶胞顶点, 故一个晶胞中La 个数为 8 1 81,8 个 Ni 在晶胞面 上, 1 个 Ni 在晶胞内,故一个晶胞中Ni 个数为 8 1 215,因此该合金化学式为 LaN
4、i5;8 个 H2在晶胞棱上, 2 个 H2在晶胞面上, 故一个晶胞中H2个数为 81 42 1 23,因此 1 mol La 形成的该合金能储存3 mol 氢气。 答案及评分标准(1)Ar3d 34s2 (或 1s 22s22p63s23p63d34s2)(1 分) 5(1 分) (2)AsCl5(1 分 )sp 3(1 分) 三角锥形 (1 分) (3)As( 或砷 )(1 分)(4)LaNi5(2 分)3(2 分 ) 挑战满分 (限时 30 分钟 ) 1氮族元素包括氮、磷、砷等元素。 (1)砷的基态原子的价电子排布式是_;砷与氯可形成AsCl5,AsCl5中含有 _ 对成键电子对。 (2
5、)下列关于该元素的说法中正确的是_(填字母选项 )。 a氮、磷、砷的电负性依次减小 b氮、磷、砷的气态氢化物分子的稳定性依次减弱 cNH、 PH、AsH 键的键长依次增长,而键的极性依次降低 dP4分子的空间构型为正四面体 (如图 ),PP 键之间的键角为109 28 (3)氮是化肥中的主要元素,某种盐类物质是常见的氮肥成分,其中氮元素同时显示最高化合 价和最低化合价, 请写出该物质的化学式:_ 。 该化合物的组成元素中基态原子的第一电离能最大的是_(填元素符号 )。 (4)磷元素的原子核外共有_种不同运动状态的电子、_种不同能级的电子。在 形成 PH3分子时,磷原子的中心原子轨道发生_杂化。
6、 (5)如图为某种冰的一种骨架形式,以此为单位向空间延伸。 该冰中的每个水分子有_个氢键; 在气相中NH 3易与 H2O 通过氢键以加合物形式存在,试写出加合物NH3 H2O 的结构式: _ _ 。 答案(1)4s 24p3 5(2)abc (3)NH4NO3 N (4)155sp 3 (5) 2 解析(1)As 是元素周期表第四周期第A 族元素, 因此价电子排布式为4s24p3。根据价层电 子对互斥理论,AsCl 5的价层电子对数 n1 2(55)5,则价层电子对空间构型和分子空间 构型均为三角双锥形,分子中含有完全等同的5 对成键电子对。 (2)同主族元素从上到下随着电子层数的增多,电负性
7、依次减小,气态氢化物的稳定性依次减 弱,a、b 正确。氮、磷、砷原子半径依次增大,则NH、PH、AsH 键的键长依次增大; N、P、As 的电负性依次减小,其电负性越来越接近H 的电负性, 因此 NH、PH、AsH 键的极性依次减弱。P4分子是由 4 个磷原子构成的空心正四面体,键角为60 ,d 错误。 (3)N 的最高价态为5 价,最低价态为3 价,氮元素同时显示最高化合价和最低化合价的 盐为 NH4NO3。N、O 为同周期相邻元素,由于氮原子最外层2p 电子达到半充满状态,结构 比较稳定,因此第一电离能NO。H 为第 A 放元素,比较容易失去原子核外的1 个电子, 因此第一电离能较小,因此
8、三种元素第一电离能最大的是N。 (4)氮元素原子的核外共有15 个电子,其每一个电子的运动状态都不相同,故共有15 种不同 运动状态的电子。氮原子基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,因此共有1s、2s、2p、3s、 3p 五个能级。 (5)在冰的晶体结构中,每个水分子与周围4 个水分子形成氢键,因此每个水分子形成的氢键 数目为 2 个。 2锂 磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备: 2Na3PO44CuSO42NH3 H2O=Cu4O(PO4)2 3Na2SO4(NH4)2SO4H2O (1)写出基态Cu 2的核外电子排布式: _ , 上述方程式
9、中涉及到的N、O 元素第一电离能由小到大的顺序为_。 (2)PO 3 4 的空间构型是_ 。 (3)与 NH3互为等电子体的分子、离子有 _ 、 _(各举一例 )。 (4)氨基乙酸铜的分子结构如图1,碳原子的杂化方式为 _ 。 (5)在硫酸铜溶液中加入过量KCN ,生成配合物 Cu(CN)4 2,则 1 mol Cu(CN) 4 2中含有的 键的数目为 _。 (6)Cu 元素与 H 元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图2 所示,则该化合物的化 学式为 _ 。 答案(1)Ar3d 9 ON (2)正四面体 (3)PH3或 AsH3 H3O 或 CH 3 (4)sp 3、sp2 (5)8N
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