1、2017年全国高考化学巩固复习（七）12013课标全国卷37(4)(5)(1)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键 CC CH CO SiSi SiH SiO键能/(kJmol 1 ) 356 413 336 226 318 452硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_。SiH 4的稳定性小于 CH4，更易生成氧化物，原因是_。(2)在硅酸盐中，SiO 四面体(如图 a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、44骨架网状四大类结构型式。图 b为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中 Si原子的杂化形式为_，Si 与 O的原子数之比
2、为_，化学式为_。解析： (1)可根据相关键能的数据解释相关的两个事实，详见答案。(2)在 SiO 四44面体结构中，处于四面体中心的硅原子的杂化方式为 sp3；单链结构的多硅酸根中，重复出现的最小结构单元为 ，其中 Si原子数目为 2,1、4 号氧原子为两个单元所共有，2、3、5、6、7 号氧原子完全属于该单元，故每个最小单元的氧原子数目为52 6，Si 与 O原子数之比为 2613，故单链结构的多硅酸根的化学式为SiO 312。2n答案： (1)CC 键和 CH键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中 SiSi和 SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成CH 键的键能大于 CO键，CH
3、键比 CO键稳定。而 SiH键的键能却远小于SiO键，所以 SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的 SiO键(2)sp3 13 SiO 3 (或 SiO )2n 232(2013浙江宁波二模)图表法、图像法是常用的科学研究方法。下表列出前 20号元素中的某些元素性质的一些数据：序号性质 A B C D E F G H I J原子半径(1010 m) 1.02 2.27 0.74 1.43 0.77 1.10 0.99 1.86 0.75 1.17最高价态 6 1 3 4 5 7 1 5 4最低价态 2 2 4 3 1 3 4试回答下列问题：(1)以上 10种元素中第一电离能最小的是_(填编号)
4、。比元素 B原子序数大 10的元素在元素周期表中的位置：_周期，_族，其基态原子的核外电子排布是_。(2)由上述 C、E、G 三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子的最外层都满足 8电子稳定结构的可能是_(写分子式，写出两种即可)，元素 G、I 分别和 J形成的两种化合物的晶体类型分别是_。(3)元素 E与 C及氢元素可形成一种相对分子质量为 60的一元羧酸分子。其分子中共形成_个 键，_个 键。(4)短周期某主族元素 K的电离能情况如图(A)所示。则 K元素位于周期表的第_族。图(B)是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像，折线 c可以表达出第_族元素氢化物的沸点的变化规律。不同
5、同学对某主族元素的氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线折线 a和折线b，你认为正确的是_，理由是_。解析： 确定表中 10种元素是解题的关键。先由最高正价及最低负价可初步确定元素在周期表中所在的族，再结合原子半径的数据即可确定 AJ 10种元素依次为S、K、O、Al、C、P、Cl、Na、N、Si。答案： (1)B 第 4 第B 1s 22s22p63s23p63d104s1或Ar3d 104s1(2)CO2、CCl 4 分子晶体、原子晶体(3)7 1(4)A A b A 点所示的氢化物是水，其沸点在氧族元素的氢化物中最高是由于在水分子间存在着氢键，其强度远大于范德华力32013湖北七市(州)联
6、考氮、磷、锌是与生命活动密不可分的元素。请回答下列问题。(1)NH3和 PH3都是极性分子，其中极性较大的是_，理由是_。(2)NH4NO3是一种重要的化学肥料，其中 N原子的杂化方式是_。(3)氮化硼(BN)的一种晶体结构与金刚石相似，则 BNB之间的夹角是_；氮化硼的密度为 3.52 g/cm3，则 BN键的键长是_pm(只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为 NA)。(4)已知磷酸分子中，P、O 原子均满足最外层 8个电子的稳定结构，则：P 与非羟基 O之间的共价键的形成方式是_；中和 20 mL 0.1 mol/L次磷酸(H 3PO2)溶液需要 0.1 mol/L NaOH溶液
7、的体积恰好为20 mL，则 H3PO2的结构式是_。(5)Zn2 基态时的电子排布式是_；ZnO和 ZnS的晶体结构相似，其中熔点较高的是_，理由是_。解析： (1)N 的电负性大于 P，NH 3中 NH键极性较 PH3中 PH键强，分子 NH3极性较大。(2)NH 4NO3中 NH 为正四面体结构，N 采取 sp3杂化；NO 为平面正三角形结构 N4 3原子采取 sp2杂化。(3)氮化硼结构与金刚石相似，BNB 间的夹角为 10928；氮化硼每个晶胞中有 4个 N原子、4 个 B原子，晶胞的体对角线是 BN键的键长的 4倍，设BN键为 x pm，则晶胞边长 l x pm，由 m V 列式 4
8、 3.52( x1010 )4333 25NA 43333得 x 1010 pm。(4)P 与非羟基 O之间形成配位键，具体是 P原子提供3434253.52NA孤对电子，O 原子提供空轨道。由题意判断次磷酸属于一元酸，只有一个OH 连在 P原子上，具体结构为 。(5)Zn 为 30号元素，根据构造原理可知 Zn2 基态时的电子排布式是 1s22s22p63s23p63d10。ZnO 和 ZnS都属于离子晶体，其中 O2 半径小于 S2 ，故ZnO晶格能大，ZnO 的熔点高。答案： (1)NH 3 N 的电负性大于 P(2)sp3杂化、sp 2杂化(3)10928 101034 34253.5
9、2NA(4)P 原子提供孤对电子，O 原子提供空轨道，形成配位键 (5)Ar3d10 ZnO 同属于离子晶体，O 2 半径小于 S2 ，故 ZnO晶格能大(或离子键强)，熔点高4(2013湖南长沙模拟).氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如下图所示。(1)此配合物中，铁离子的价电子排布式为_。(2)此配离子中含有的作用力有_(填序号)。A离子键 B金属键C极性键 D非极性键E配位键 F氢键G 键 H 键(3)此配合物中碳原子的杂化轨道类型有_。.元素 A的基态原子占据纺锤形原子轨道的电子总数为 2，元素 B与 A同周期，其基态原子占据 s轨道的电子数与 p
10、轨道相同；C 是 A的同族相邻元素，电负性小于 A；D 是 B的同族相邻元素，第一电离能小于 B。则：(4)化合物 CA和 DB2的晶体熔点较高的是_(填化学式)。(5)AD2分子的空间构型为_。(6)A、B 和 C的成键情况如下：AB A=B CB C=B键能/kJmol1 360 803 464 640A和 B之间易形成含有双键的 AB2分子晶体，而 C和 B之间则易形成含有单键的 CB2原子晶体，请结合数据分析其原因为_。解析： (1)Fe 原子是 26号元素，基态铁原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；铁原子失去最外层 2个电子和次外层 1个电子得到 Fe3 ，
11、其价电子为 3d5。(2)此配离子中含有极性键如 CO键、非极性键如 CC键、配位键、 键、 键。(3)该配合物中的碳原子为 sp3杂化、双键的为 sp2杂化。(4)由题意可知 A为 C、B为 O、C 为 Si、D 为 S，其中 SiC为原子晶体，而 SO2为分子晶体，SiC 的熔沸点高。(5)CS2的分子结构与 CO2相似，为直线形分子。(6)从能量最低原理分析，碳与氧之间形成含有双键的分子放出的能量(80321 606 kJmol1 )大于形成含单键的原子晶体放出的能量(36041 440 kJmol1 )，故 C与 O易形成含双键的分子；硅与氧之间形成含有双键的分子放出的能量(64021
12、 280 kJmol1 )小于形成含单键的原子晶体放出的能量(46441 856 kJmol 1 )，故 Si与 O易形成含单键的原子晶体。答案： (1)3d 2 (2)CDEGH (3)sp 2、sp 3(4)SiC (5)直线形(6)碳与氧之间形成含有双键的分子放出的能量(80321 606 kJmol1 )大于形成含单键的原子晶体放出的能量(36041 440 kJmol 1 )，故 C与 O易形成含双键的分子；硅与氧之间形成含有双键的分子放出的能量(64021 280 kJmol1 )小于形成含单键的原子晶体放出的能量(46441 856 kJmol 1 )，故 Si与 O易形成含单键
13、的原子晶体5(2013江苏高考21A)元素 X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为 2。元素 Y基态原子的 3p轨道上有 4个电子。元素 Z的原子最外层电子数是其内层的 3倍。(1)X与 Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。在 1个晶胞中，X 离子的数目为_。该化合物的化学式为_。(2)在 Y的氢化物(H 2Y)分子中，Y 原子轨道的杂化类型是_。(3)Z的氢化物(H 2Z)在乙醇中的溶解度大于 H2Y，其原因是_。(4)Y与 Z可形成 YZ 。24YZ 的空间构型为_(用文字描述)。24写出一种与 YZ 互为等电子体的分子的化学式：_。24(5)X的氯化物与氨水反应
14、可形成配合物X(NH 3)4Cl2,1 mol该配合物中含有 键的数目为_。解析： X 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s2，X 为 Zn；Y 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4，Y 为 S；根据 Z的信息可知 Z为 O。(1)由晶胞结构可知，X 分别位于晶胞的顶点和面心，根据晶胞中原子的“分摊法”可计算一个晶胞中的 X原子数为：81/861/24。Y 原子全部在晶胞中，故一个晶胞中含有 4个 Y原子。故该化合物的化学式为 ZnS。(2)H 2S分子中 S原子有两对成键电子和两对孤对电子，所以 H2S分子中S原子的轨道杂化类型为 sp3杂化。(3)H
15、 2O与乙醇可以形成分子间氢键，使得水与乙醇互溶；而 H2S与乙醇不能形成分子间氢键，故 H2S在乙醇中的溶解度小于 H2O。(4)SO 的24中心原子 S周围有 4对成键电子，形成以 S为体心，O 为顶点的正四面体结构；SO中 S、O 最外层均为 6个电子，故 SO 中原子最外层共有 32个电子；CCl 4、SiCl 4中24 24原子的最外层电子总数均为 47432，故 SO 、CCl 4、SiCl 4为等电子体。(5)24Zn(NH3)4Cl2中Zn(NH 3)42 与 Cl 形成离子键，而Zn(NH 3)42 中含有 4个 ZnN键(配位键)和 12个 NH键，共 16个共价单键，故
16、1 mol该配合物中含有 16 mol 键。答案： (1)4 ZnS(2)sp3(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键(4)正四面体 CCl 4或 SiCl4等(5)16NA(或 166.021023个)6(2013山东临沂模拟)碳是形成化合物种类最多的元素。(1) 是制备腈纶的原料上，其分子中 和 键的个数之比为_(填最简整数比)，写出该分子中所有碳原子的杂化方式：_。(2)乙醇(CH 3CH2OH)和二甲醚(CH 3OCH3)的分子式均为 C2H6O，但 CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点，其原因是_。(3)某元素位于第四周期族，其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相
17、同，则其基态原子的价层电子排布式为_。(4)碳化硅的结构与金刚石类似，其硬度仅次于金刚石，具有较强的耐磨性能。如下图所示为碳化硅的晶胞(其中 为碳原子， 为硅原子)。每个碳原子周围与其距离最近的硅原 子有_个。设晶胞边长为 a cm，密度为 b g/cm3，则阿伏加德罗常数可表示为_(用含 a、 b的式子表示)。解析： (1)凡单键均为 键，双键中有 1个 键和 1个 键，叁键中有 1个 键和 2个 键，故 CH2CHCN中含有 6个 键，3 个 键，故 键和 键的个数之比为21。分子中所有碳原子的价电子均参与形成了共价键，第一个和第二个碳原子有 3个 键，采取 sp2杂化，而第三个碳原子只有
18、 2个 键，采取 sp杂化。(2)乙醇分子之间可形成氢键，故其沸点较高。(3)基态碳原子的未成对电子数为 2个，故第四周期第族元素的基态原子有 2个未成对电子，其基态价层电子排布式为 3d84s2。(4)由题意碳化硅的结构与金刚石类似，则每个碳原子周围与其距离最近的硅原子应为 4个。每个晶胞含有碳原子和硅原子各 4个，故每个晶胞的质量为 g，每个晶胞的体积为 a3 cm3，则440NA b g/cm3，可得 NA 。440NA ga3 cm3 160a3b答案： (1)21 sp 2、sp (2)乙醇分子之间形成氢键(3)3d84s2 (4)4 160a3b7(2013辽宁大连模拟)A、B、C
19、、D 是元素周期表中前 36号元素，它们的核电荷数依次增大。第二周期元素 A原子的核外成对电子数是未成对电子数的 2倍且有 3个能级，B原子的最外层 p轨道的电子为半充满结构，C 是地壳中含量最多的元素。D 是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满。请回答下列问题：(1)A、B、C 的第一电离能由小到大的顺序是_(用对应的元素符号表示)；基态D原子的电子排布式为_。(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中，其中心原子采取_杂化；BC 的空3间构型为_(用文字描述)。(3)1 mol AB 中含有的 键个数为_。(4)如下图是金属 Ca和 D所形成的某种合金的晶胞结
20、构示意图，则该合金中 Ca和 D的原子个数比是_。(5)镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构 XYn，它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金 LaNin晶胞体积为 9.01023 cm3，储氢后形成 LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则 LaNin中 n_(填数值)；氢在合金中的密度为_。解析： 根据题中已知信息，第二周期元素 A原子的核外成对电子数是未成对电子数的 2倍且有 3个能级可知，A 为碳元素。B、C、D 元素的判断较容易，B 为氮元素，C 为氧元素，D 为铜元素。晶胞的原子个数计算主要注意 D原子个数计算，在晶胞上、下两个面上共有 4个 D原子，在前、后、左、右四个面上共有 4个 D原子，在晶胞的中心还有一个D原子。答案： (1)CON 1s 22s22p63s23p63d104s1或Ar3d 104s1(2)sp2 平面三角形(3)2NA或 26.021023(4)15(5)5 0.083 gcm 3
