精修版高考化学二轮复习 高考非选择题专项练:物质结构综合题 A(17页,含解析).doc
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1、精品文档高考化学高考非选择题专项练(一)物质结构综合题A【题型特点】物质结构综合题是安徽高考必考的热点试题,能力层面以物质的组成、结构和性质为主考查学生根据已有知识及题目所给的事实和条件,归纳相关信息,对化学问题进行逻辑推理和论证,从而得出正确结论的能力,知识层面考查元素在周期表的位置、电子排布式、化学键、物质的性质(如电负性、第一电离能、金属性、非金属性、熔沸点)等。物质结构综合题的解答:(1)认真审题,充分利用题目所给信息,不遗漏信息如原子序数递增、前4周期等,准确推出各元素(平时要善于归纳元素的性质、结构等知识)。(2)答题:根据题目要求结合元素周期表、元素周期律规范答题,如元素的位置可
2、根据电子层数=周期序数,最外层电子数=主族序数解答,电负性或第一电离能的大小或金属性强弱等可根据元素周期律回答。1.X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期原子序数依次增大的四种元素,其相关信息如下表:元素相关信息XX的基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等YY的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的三倍ZZ的基态原子价电子排布为nsn-1WW的单质是一种常见的红色金属,在潮湿的空气中易生成绿色的锈斑(1)W位于元素周期表第周期族,其基态原子核外有个未成对电子。(2)与Z同周期且依次相邻的两种元素的原子与Z比较,三者第一电离能的大小顺序为;Y的氢化物在同族的氢化物中沸点反常,其原因是 。(3
3、)写出W的单质在潮湿的空气中生成绿色锈斑的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目: 。(4)在X、Y与氢三种元素组成的多种分子中,有些分子的核磁共振氢谱显示有三种氢,且数目比为123,写出其中一种分子的名称:。X、Y可以形成多种弱酸根离子,写出其中一种离子水解的离子方程式: 。【解析】由题中所给信息可以推出X为碳元素,Y为氧元素,Z为镁元素,W为铜元素。(2)与Z同周期且依次相邻的两种元素分别为Na和Al,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,但当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能较大,故I1(Mg)I1(Al)I1(Na)。Y的氢化物为
4、H2O,因为水分子间存在氢键,所以沸点反常,高于同族氢化物的沸点。(3)W单质生成绿色锈斑,是铜与空气中CO2、H2O、O2反应生成Cu2(OH)2CO3,电子转移由铜指向氧。(4)由C、H、O三种元素组成的有机物,符合题给条件要求的为乙醇;C、O可以组成多种弱酸根离子,如C、C2等。答案:(1)4B1(2)I1(Mg)I1(Al)I1(Na)H2O分子间存在氢键(3)(4)乙醇C+H2OHC+OH-(或C2+H2OHC2+OH-等合理答案均可)2.(2014黄山三模)A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期中五种常见元素,其相关信息如下表:元素相关信息A原子核外L层电子数是K层的2倍B其一种
5、单质被称为地球生物的“保护伞”C元素的第一电离能是第3周期所有元素中最小的D基态原子最外层电子排布为(n+1)sn(n+1)p(n+2)E可形成多种氧化物,其中一种为具有磁性的黑色晶体请回答下列问题:(1)C在元素周期表中位于第周期、第族;D的基态原子核外电子排布式是。(2)B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序为(用化学符号表示,下同),B、D的简单氢化物中稳定性较大的是。(3)B的常见单质和C的单质按物质的量比12反应生成的化合物中化学键的类型为;该化合物属于晶体。(4)E形成的黑色磁性晶体发生铝热反应的化学方程式是。(5)已知:2AB(g)+B2(g)2AB2(g) H=-566.0 k
6、Jmol-1D(s)+B2(g)DB2(g)H=-296.0 kJmol-1处理含AB、DB2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为固态单质D,请写出此反应的热化学方程式:。【解析】根据A的信息可知是C;O3是地球生物的“保护伞”,即B是O;C是第3周期中第一电离能最小的,是Na;D的最外层电子排布式是3s23p4,是S;四氧化三铁是磁性氧化铁,即E是Fe。(1)Na在元素周期表的第3周期,第A族;S的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4。(2)相同电子层结构的微粒,核电荷数大的半径小,同主族带相同电荷的离子半径由上到下逐渐增大,因此r(S2-)r(O2-)r(Na+)
7、,非金属性OS,因此简单氢化物稳定性H2OH2S。(3)Na2O2含离子键和非极性共价键,是离子晶体。(4)8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3(5)根据盖斯定律两式相减得2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g)H=-270.0 kJmol-1答案:(1)3A1s22s22p63s23p4(2)r(S2-)r(O2-)r(Na+)H2O(3)离子键和非极性共价键离子(4)8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3(5)2CO(g)+SO2(g)S(s)+2CO2(g) H=-270.0 kJmol-13.(2014安庆二模)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素,其相关信息
8、见下表:元素相关信息XX的基态原子核外的三个能级上电子数相等YY与X同周期,Y基态原子p能级的成对电子数与未成对电子数相等ZZ的单质是一种银白色活泼金属,在空气中燃烧后生成淡黄色的固体W向含W2+的溶液中滴加强碱,其白色氢氧化物在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色(1)W位于周期表的第周期族,其基态原子最外层有个电子。(2)X的最简单氢化物分子呈形结构,Z在空气中燃烧生成的淡黄色的固体中含有的化学键类型为。(3)若将金属Z投入含WCl3的溶液中,发生反应的离子方程式为 。(4)工业上冶炼W过程涉及以下两个热化学方程式:3W2Y3(s)+XY(g)2W3Y4(s)+XY2(g) H=-15.7
9、3 kJmol-1W3Y4(s)+XY(g)3WY(s)+XY2(g)H=+640.4kJmol-1则反应W2Y3(s)+XY(g)2WY(s)+XY2(g)的H=。【解析】根据题意X的电子排布是1s22s22p2,是C,Y为第2周期元素,2p能级上成对电子数与未成对电子数相等,则2p能级排布是2p4,是O;Z是Na,W是Fe。(1)Fe在周期表的第4周期第族,最外层是第4层,有2个电子。(2)C的最简单氢化物是甲烷,为正四面体结构,钠在空气中燃烧生成过氧化钠,含离子键和非极性共价键。(3)钠与氯化铁溶液反应首先是钠与水反应生成氢气和氢氧化钠,而后氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀:6Na+
10、6H2O+2Fe3+6Na+3H2+2Fe(OH)3(4)根据盖斯定律H=(-15.73 kJmol-1+640.4 kJmol-12)3=+421.69 kJmol-1答案:(1)42(2)正四面体离子键、(非极性)共价键(3)6Na+6H2O+2Fe3+6Na+3H2+2Fe(OH)3(答案合理即可)(4)+421.69 kJmol-1【方法规律】常见的元素推断的信息(1)其最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素。(Cl)(2)其单质与水反应最剧烈的非金属元素。(F)(3)其气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物能反应的元素。(N)(4)其气态氢化物与其低价态氧化物能反应生成该元素单质的元
11、素。(S、N)(5)在空气中,其一种同素异形体易自燃的元素。(P)(6)其气态氢化物的水溶液能雕刻玻璃的元素。(F)(7)其两种同素异形体对人类生存最为重要的元素。(O)(8)其单质能导电的非金属元素。(C)(9)其单质能与强碱溶液作用的元素。(Al、Si、S、P、Cl)(10)其单质能够在空气、二氧化碳、氮气、氯气等气体中燃烧的元素。(Mg)4.X、Y、Z、W、T是原子序数依次增大的前四周期的元素,其中有两种是金属元素。其相关信息如下表:元素相关信息XX的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代YY基态原子的s轨道电子与p轨道电子数相等ZZ的单核离子是所在周期中半径最小的WW的单质被誉为“信
12、息革命的催化剂”,常用作半导体材料TT有多种化合物,其白色氢氧化物在空气中会迅速变为灰绿色,最后变为红褐色(1)X、Y、Z三种元素的电负性由大到小的顺序是(用元素符号表示,下同);原子半径由小到大的顺序是。(2)T2+的电子排布式为;T的单质在高温下与Y的氢化物反应,其化学方程式为 ;工业上用W的氧化物与X的单质高温下反应制得W单质的粗产品,其化学反应方程式为 。(3)两种氢化物X2H2和H2Y2沸点相差很大,其沸点较高的是,两者沸点相差很大的原因是 。(4)在25、101 kPa下,已知W稳定的气态氢化物在Y的气态单质中完全燃烧,恢复至原来状态,平均每消耗4 gW稳定的气态氢化物放热190.
13、0 kJ,则该反应的热化学方程式为 。【解析】通常用C鉴定文物的年代,则X是C,Y的基态原子排布为1s22s22p4,是O,W是Si,根据T的氢氧化物的颜色变化可知是Fe,5种元素有2种是金属,则Z是金属,而且单核离子半径在同周期中最小,原子序数在814之间,应该是Al。(1)非金属性越强,电负性越大,因此电负性由大到小的顺序是OCAl,根据同周期原子半径由左向右逐渐减小,同主族由上到下逐渐增大知原子半径OCCAlOCN,则NH键键能小些,N、H、Cl形成的化合物既含离子键又含极性键的是NH4Cl。(2)比Cl的原子序数大12的是29号元素铜,电子排布式为3d104s1。(3)HCl分子含18
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