复习题教学设计(第一课时)

物质结构与性质

1．(2014·课标Ⅰ)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：

(1)准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过________方法区分晶体、准晶体和非晶体。

(2)基态Fe原子有________个未成对电子，Fe3的电子排布式为________。可用硫氰化＋钾检验Fe3，形成的配合物的颜色为________。

＋

(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________，1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为________。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是________。Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有________个铜原子。

(4)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为________。列式表示Al单质的密度________ g·cm3(不必计算出结果)。

－解析：(1)区分晶体、准晶体和非晶体可运用X射线衍射的方法。(2)基态铁原子的3d能级上有4个未成对电子，Fe3的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，Fe(SCN)3呈血红色。(3)＋由乙醛的结构式(HCHHCOH)知，－CH3、－CHO上的碳原子分别为sp3、sp2杂化。由于1个乙醛分子中含有4个CH键、1个CCS键、1个CO键，共有6个σ键，故1 mol乙醛分子中含有6NA个σ键。乙酸分子之间能形成氢键而乙醛分子之间不能形成氢键，故乙酸的11沸点明显高于乙醛。根据均摊原理，一个晶胞中含有的氧原子为4＋6×2＋8×8＝8(个)，再结合化学式Cu2O知一个晶胞中含有16个铜原子。(4)面心立方晶胞中粒子的配位数是12。114一个铝晶胞中含有的铝原子数为8×8＋6×2＝4(个)，一个晶胞的质量为6.022×1023×27 g，再利用密度与质量、晶胞参数a的关系即可求出密度，计算中要注意1 nm＝107 cm。

－答案：(1)X射线衍射

(2)4

1s22s22p63s23p63d5

血红色

(3)sp3、sp2

6NA

CH3COOH存在4×27分子间氢键

16

(4)12

6.022×1023×(0.405×10－73

2．(2014·江苏单科)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基，也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。

(1)Cu基态核外电子排布式为_____________________________________________。

(2)与OH互为等电子体的一种分子为________________________________(填化学式)。

(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是________；1 mol乙醛分子中含有σ键的数目为________。

(4)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为______________________。

－＋

(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如右图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为________。

解析：(1)Cu为29号元素，Cu基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10＋或3d10。(2)OH为10电子粒子，HF为与OH互为等电子体的分子。(3)醛基的空间构型是－－平面三角形，所以醛基中碳原子的轨道杂化类型为sp2。由乙醛的结构式可以得出，1个乙醛分子中含6个σ键，所以1 mol乙醛分子中含σ键6 mol即6×6.02×1023个。(4)乙醛在碱性条件下可以被氢氧化铜氧化生成乙酸，反应的化学方程式为2Cu(OH)2＋CH3CHO＋――→NaOH△CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。(5)根据铜晶胞结构示意图可以看出，在每个铜原子周围与其距离最近的铜原子每层有4个，共有3层，所以铜晶体内每个铜原子周围与其距离最近的铜原子共有12个。

答案：(1)3d10或1s22s22p63s23p63d10

(2)HF (3)sp2

6×6.02×1023个

――→(4)2Cu(OH)2＋CH3CHO＋NaOH△CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O

(5)12

3．(2013·浙江自选模块)请回答下列问题：

(1)N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：

电离能

Im/kJ·mol1

－I1

578 I2

1817 I3

2745 I4

11 578 ……

……

则该元素是__①__(填写元素符号)。

(2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是__②__。Ce的最高价氯化物分子式是__③__。该元素可能的性质或应用有__④__。

A．是一种活泼的金属元素

B．其电负性大于硫

C．其单质可作为半导体材料

D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点

(3)关于化合物A．分子间可形成氢键

，下列叙述正确的有__⑤__。

B．分子中既有极性键又有非极性键

C．分子中有7个σ键和1个π键

D．该分子在水中的溶解度大于2丁烯

(4)NaF中熔点__⑥__答案：①Al ②1s22s22p63s23p63d104s24p2

③GeCl4

④C、D ⑤B、D ⑥> －BF4的熔点(填>、＝或<)，其原因是__⑦__。

⑦两者均为离子化合物，且阴阳离子电荷数均为1，但后者的离子半径较大，离子键较弱，因此其熔点较低

4．(2012·福建理综)(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

解析：(1)通常情况下，同周期元素，第一电离能从左到右逐渐增大，故Al＜Si；

(2)Mn的核外电子数为25，故Mn2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5(或3d5)；

＋(3)硅烷是分子晶体，相对分子质量越大，分子间范德华力越大，熔沸点越高；

(4)①由中心原子B的球棍模型可知，硼原子能形成3条、4条共价键，B原子为sp2、sp3杂化；B原子提供空轨道，O原子提供孤对电子，故4,5原子之间形成配位键；由阴离子的组成可知，Xm为－m－，得出m＝2；②Na与Xm分子间存在离子键，H2O分子间存在氢＋－键和范德华力。

答案：(1)＜

(2)1s22s22p63s23p63d5(或3d5) (3)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案) (4)①sp2、sp3

4,5(或5,4)

2 ②ADE 5．(2012·安徽理综)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表：

元素

X Y Z W

(1)W位于元素周期表第________周期第________族，其基态原子最外层有________个电子。

(2)X的电负性比Y的________(填“大”或“小”)；X和Y的气态氢化物中，较稳定的是________(写化学式)。

(3)写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：________。

(4)在X的原子与氢原子形成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢，写出其中一种分子的名称：________。氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子，写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式：________。

解析：根据原子核外电子排布规律以及“中子数＋质子数＝质量数”和题中有关信息可推知元素X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Fe。(1)Fe的价电子排布式为3d64s2，故可知其位于周期表的第四周期第Ⅷ族，最外层电子数是2。(2)非金属性：O＞C，故电负性：C＜O；非金属性越强其气态氢化物越稳定，因此C、O的气态氢化物中，较稳定的是H2O。(3)在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂与还原剂均为Na2O2，因此可写出化学方程式：

相关信息

X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍

Y的基态原子最外层电子排布式为：nsnnpn2

＋Z存在质量数为23，中子数为12的核素

W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色

(4)在由C、H形成的分子中，含有两种化学环境不同的氢原子的分子有丙烷、2甲基丙－烷等；由H、C、O形成的酸有HCOOH、CH3COOH等，形成的常见无机阴离子为HCO3，－－故反应的离子方程式为CH3COOH＋HCO3===CH3COO＋CO2↑＋H2O等。

答案：(1)四

Ⅷ

2,(2)小

H2O,(3),

－－(4)丙烷(其他合理答案均可)

CH3COOH＋HCO3===CH3COO＋CO2↑)＋H2O(其他合理答案均可) 6.(2011·新课标全国理综)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，F—B—F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，BF4的立体构型为________；

(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361.5 pm.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．阿伏加德－罗常数为NA)．

解析：本题主要考查新型陶瓷材料的制取、电子排布、杂化以及晶胞的有关计算，意在考查考生的推理分析能力．(1)已知反应物和主要的生成物，根据原子守恒判断出次要生成物，写出化学方程式，配平即可．(2)B原子核外有5个电子，其基态电子排布式为：1s22s22p1；BN中N的电负性较大，N为－3价，那么B就为＋3价．(3)因为BF3的空间构型为平面三角形，所以F—B—F的键角为120°.(4)六方氮化硼晶体结构与石墨相似，故B、N以共价键相结合构成分子晶体，其层间作用力是分子间作用力.

=====答案：(1)B2O3＋3CaF2＋3H2SO4△2BF3↑＋3CaSO4＋3H2O =====B2O3＋2NH3高温2BN＋3H2O (2)1s22s22p1

N

＋3

(3)120°

sp2

正四面体

(4)共价键(极性共价键)

分子间作用力

25×4(5)4

4

(361.5×10－103×NA

7．(2011·福建理综)氮元素可以形成多种化合物．

回答以下问题：

(1)基态氮原子的价电子排布式是________．

(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是________．

(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物．①NH3分子的空间构型是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________．

②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：

N2O4(l)＋2NH2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1038.7 kJ·mol1

－若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有________mol. ③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4.N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4晶体内不存在________(填标号) a．离子键

b．共价键

c．配位键

d．范德华力

(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别．

下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填标号)．

a．CF4

b．CH4

＋c．NH4

d．H2O 解析：本题考查了原子核外电子排布、杂化轨道理论、分子结构等知识，同时考查了考生的观察能力和分析推理能力．(3)肼分子中有4个N－H键，故有4 mol N－H 键断裂时，2－有1 mol 肼发生反应，生成1.5 mol N2，则形成2×1.5 mol ＝3 mol π键．SO4中存在配2＋2－位键、共价键，N2H6与SO4之间存在离子键，离子晶体中不存在范德华力．(4)与4个

氮原子形成4个氢键，要求被嵌入微粒能提供4个氢原子，并至少存在“N…H”、“H…O”、＋“H…F”三类键中的一种，对照条件知，NH4符合此要求．

答案：(1)2s22p3

(2)N>O>C

(3)①三角锥形

sp3

②3

③d

(4)c