物质结构与质1.doc

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《物质结构与性质》5年真题集1.（2011安徽高考，25）W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示，已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负性在同周期主族元素中最大。（1）X位于元素周期表中第　　　周期第　　　族；W的基态原子核外有　　　　　　个未成对电子。（2）X的单质子和Y的单质相比，熔点较高的是　　　　　　（写化学式）；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是　　　　　　　　　　　（写化学式）。（3）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　。（4）在25ºC、101kPa下，已知Y的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是　　　。2.(2011重庆卷，26)（15分）用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。(1)Al的原子结构示意图为_____________________；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为。(2)30Si的原子的中子数为_________;SiO2的晶体类型为__________________。(3)Al3+与Yn-的电子数相同，Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是________。(4)焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是__________。(5)经处理后的熔渣36.0g（仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2），加入足量稀盐酸，分离得到11.0g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为__________________。3.(2010上海卷，23)胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。 （1）三硅酸镁的氧化物形式为，某元素与镁元素不同周期但在相邻一族，且性质和镁元素十分相似，该元素原子核外电子排布式为。（2）铝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。（3）某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径____(填“大”或“小”)，该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为：（4）Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是______。a.Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水b.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体c.Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物d.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点4.(2009安徽卷，25)W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素，其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，Z能形成红色（或砖红色）的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。（1）W位于元素周期表第_________周期第__________族。W的气态氢化物稳定性比H2O（g）_________（填“强”或“弱”）。（2）Y的基态原子核外电子排布是，Y的第一电离能比X的_________（填“大”或“小”）。（3）Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是________________________________________________________________________。（4）已知下列数据：Fe(s)＋O2(g)＝FeO(s)△H＝－272.0kJ·mol－12X(s)＋O2(g)＝X2O3(s)△H＝－1675.7kJ·mol－1X的单质和FeO反应的热化学方程式是。5.(2010安徽卷，25)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积ZZ和Y同周期,Z的电负性大于YWW的一种核素的质量数为63，中子数为34（1）Y位于元素周期表第　　　周期第　　　族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是　　　　　　（写化学式）。 （2）XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在　　　个σ键。在H―Y、H―Z两种共价键中，键能较大的是　　　　，键长较长的是　　　　　。（3）W的基态原子核外电子排布式是　　　　　　　　　　　。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。（4）处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质Y。已知：XO(g)+O2(g)=XO2(g)H=－283.0kJ·mol－2Y(g)+O2(g)=YO2(g)H=－296.0kJ·mol－1此反应的热化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。6.(2009山东卷，32)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σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不形成上述π键。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成，而S、O原子间不能形成上述π键。　。7.(2009福建卷，30)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价电子（外围电子）排布msnmpn；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题：（1）Z2+的核外电子排布式是。（2）在[Z(NH3)4]2+离子中，Z2+的空轨道接受NH3分子提供的形成配位键。（3）Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是。 a.稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙b.稳定性：甲>乙，沸点：甲<乙c.稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙d.稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙(4)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为（用元素符号作答）。（5）Q的一种氢化物相对分子质量为26，其分子中的σ键与π键的键数之比为。（6）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于（填晶体类型）。8.(2009宁夏卷，38)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：（1）X元素原子基态时的电子排布式为，该元素的符号是__________;（2）Y元素原子的价层电子的轨道表示式为，该元素的名称是__________;（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为____________;（4）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是_________________________________________________;（5）比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由。9.[2008上海，23（A）]四种短周期元素的性质或结构信息如下表。氢根据信息回答下列问题。元素ABCD性质或结构信息室温下单质呈粉末状固体，加热易熔化。单质在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰。单质常温、常压下是气体，能溶于水。原子的M层有1个未成对的p电子。单质质软、银白色固体、导电性强。单质在空气中燃烧发出黄色的火焰。原子最外层电子层上s电子数等于p电子数。单质为空间网状晶体，具有很高的熔、沸点。⑴B元素在周期表中的位置，写出A原子的电子排布式。⑵写出C单质与水反应的化学方程式。A与C形成的化合物溶于水后，溶液的pH7(填“大于”、“等于”或“小于”)。⑶D元素最高价氧化物晶体的硬度(填“大于”、“小”)，其理由是。⑷A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号)。写出证明这一结论的一个实验事实。10.[2008上海，23（B）]元素A—D是元素周期表中短周期的四种元素，请根据表中信息回 答下列问题。元素ABCD性质结构信息单质制成的高压灯，发出的黄光透雾力强、射程远。工业上通过分离液态空气获得其单质。原子的最外层未达到稳定结构。单质常温、常压下是气体，原子的L层有一个未成对的p电子。+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同。⑴上表中与A属于同一周期的元素是，写出D离子的电子排布式。⑵D和C形成的化合物属于晶体。写出C单质与水反应的化学方程式。⑶对元素B的单质或化合物描述正确的是。a.B元素的最高正价为+6b.常温、常压下单质难溶于水c.单质分子中含有18个电子d.在一定条件下镁条能与单质B反应⑷A和D两元素金属性较强的是（写元素符号）。写出能证明该结论的一个实验事实。11.[2007上海，23（A）]现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构TM层上有2对成对电子X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性Z元素最高正价是＋7价（1）元素T的原子最外层共有种不同运动状态的电子。元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是（2）元素Y与氢元素形成一种离子YH4＋，写出该微粒的电子式（用元素符号表示）。（3）元素Z与元素T相比，非金属性较强的是（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是a.常温下Z的单质和T的单质状态不同b.Z的氢化物比T的氢化物稳定c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应（4）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是，理由是。 12.[2008上海，23（B）]现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构T单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性XL层p电子数比s电子数多2个Y第三周期元素的简单离子中半径最小ZL层有三个未成对电子（1）写出元素X的离子结构示意图。写出元素Z的气态氢化物的电子式（用元素符号表示）。（2）写出Y元素最高价氧化物水化物的电离方程式（3）元素T与氯元素相比，非金属性较强的是（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是a.常温下氯气的颜色比T单质的颜色深b.T的单质通入氯化钠水溶液不能置换出氯气c.氯与T形成的化合物中氯元素呈正价态（4）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之—。T、X、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的是，理由。13.（2009重庆卷，29）化合物A由周期不同的短周期元素X、Y组成，是良好的耐热冲击材料。（1）X的单质既可与盐酸反应，又可与NaOH溶液反应，X的原子结构示意图为。（2）X的硫酸盐溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式为。（3）一定条件下，A和水缓慢作用生成含Y的化合物Z，Z分子含有10个电子。①Z与H2O2反应，其产物之一是Y的单质，Y单质的电子式为；Z分子的结构呈。②A的化学式是。（4）X的单质、石墨和二氧化钛（TiO2）按比例混合，高温下反应得到的化合物均由两种元素组成，且都是新型陶瓷材料（在火箭和导弹上有重要应用），其反应的化学方程式是。14.（2008宁夏卷，35）X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素， Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：(1)X、Y的元素符号依次为、；(2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是和，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是（写分子式），理由是；(3)Q的元素符号是，它属于第周期，它的核外电子排布式为，在形成化合物时它的最高化合价为；(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键。15.（2008天津卷，26）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短同期元素，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。（1）W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水，该反应的离子方程式为。（2）W与Y可形成化合物W2Y，该化合物的电子式为。（3）X的硝酸盐水溶液显性，用离子方程式解释原因。（4）Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应的化学方程式为。（5）比较Y、Z气态氢化物的稳定性：＞（用分子式表示）。（6）W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是：＞＞＞。（7）Z的最高价氧化物为无色液体，0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出QKJ的热量。写出该反应的热化学方程式：。16.(2011上海卷，23)工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下：2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O根据题意完成下列填空：（1）在上述反应的反应物和生成物中，属于非极性分子的电子式，属于弱酸的电离方程式。 （2）反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻，下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是（选填编号）。a．气态氢化物的稳定性b．最高价氧化物对应水化物的酸性c．单质与氢气反应的难易d．单质与同浓度酸发生反应的快慢（3）反应物中某些元素处于同一周期。它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为。（4）Na2CO3俗称纯碱，属于晶体。工业上制取纯碱的原料是。17.（2010福建卷，30）（1）中国古代四大发明之一——黑火药，它的爆炸反应为：2KNO3+3C+SA+N2↑+3CO2↑（已配平） ①除S外，上列元素的电负性从大到小依次为       。②在生成物中，A的晶体类型为       ，含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为            。③已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为       。（2）原子序数小于36的元素Q和T，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数T比Q多2。T的基态原子外围电子（价电子）排布为       ，Q2＋的未成对电子数是         。（3）在CrCl3的水溶液中，一定条件下存在组成为[CrCln(H2O)6－n]x+（n和x均为正整数）的配离子，将其通过氢离子交换树脂（R－H），可发生离子交换反应：[CrCln(H2O)6－n]x+＋xR－H→Rx[CrCln(H2O)6－n]x++xH+ 交换出来的H+经中和滴定，即可求出x和n，确定配离子的组成。 将含0.0015mol[CrCln(H2O)6－n]x+的溶液，与R－H完全交换后，中和生成的H+用浓度为0.1200mol·L－1NaOH溶液25.00ml，可知该配离子的化学式为      。18.（2008海南卷）)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，电负性较大的是（填元素符号）____________；（5）W的元素符号是___________，其+2价离子的核外电子排布式是      。19.（2008江苏卷）已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2∶1，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为。（2）B的氢化物分子的空间构型是，其中心原子采取杂化。（3）写出化合物AC2的电子式；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为。（4）E的核外电子排布式是，ECl3形成的配合物的化学式为。（5）B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是。20.（2007宁夏卷）已知A、B、C、D和E5种分子所含原子的数目依次为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分子的立体结构呈形，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是（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21.（2009广东卷）铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。 （1）Cu位于元素周期表第IB族。Cu2＋的核外电子排布式为。（2）下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为_________。（3）胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4H2O，其结构示意图如下：下列说法正确的是__________（填字母）。A．在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp3杂化B．在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键C．胆矾是分子晶体，分子间存在氢键D．胆矾中的水在不同温度下会分步失去（4）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是。(5)Cu2O的熔点比Cu2S的_________(填“高”或“低”)，请解释原因。22.（2008山东卷）氮是地球上极为丰富的元素。（1）Li3N晶体中氮以N3-存在，基态N3-的电子排布式为。（2）NN的键能为，N—N单键的键能为，计算说明N2中的键比键稳定（填“”或“”）。（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三个电于层，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。23.（2007山东卷）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数与其所在周期数相同的元素有_______种。(2)第IIIA、VA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。Ga原子的电子排布式为__________________________。在GaN晶体中，每个Ga原子与_______个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为____________。在四大晶体类型中，GaN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)。24.（2007广东卷）C、Si、Ge、Sn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原子核外电子排布式为_______________________________。(2)C、Si、Sn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_____________________________；②SiO2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)4，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－1，CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm－1，则Ni(CO)4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25.(2008广东卷) 镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时，先制备无水氯化镁，然后将其熔融电解，得到金属镁。（1）以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时，常加入NaCl、KCl或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有。（2）已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示，请改正图中错误：。（3）用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：。（4）Mg是第三周期元素，该周期部分元素氟化物的熔点见下表：氧化物NaFMgF2SiF4熔点/K12661534183解释表中氟化物熔点差异的原因：。（5）人工模拟酶是当前研究的热点。有研究表明，化合物X可用于研究模拟酶，当其结合或Cu（I）（I表示化合价为+1）时，分别形成a和b：①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转，说明该碳碳键具有键的特性。②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用，比较a和b中微粒间相互作用力的差异。