专项训练 物质结构与性质
时间：45分钟 分值：100分
1．(10分)四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下。 信息①：原子半径大小A>B>C>D
信息②：四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质
甲：是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。
乙：无色，无味而易燃，是21世纪的主要能源。 丙：有强氧化性，可以用于消毒杀菌。 请根据上述信息回答下列问题。
(1)甲、乙、丙中含有共同元素是________(填名称)。
(2)B元素在周期表中的位置________，写出A原子的电子排布式：________。 (3)上述元素的原子M层有一个未成对p电子的是______(填元素符号)。 (4)B形成的单质晶体可能为________。 A．离子晶体 B．分子晶体 C．原子晶体 D．金属晶体
解析：元素A、B、C、D分别为Cl、C、O、H元素。B元素形成的单质可能为金刚石(原子晶体)、C60(分子晶体)等。
22625
答案：(1)氢 (2)第二周期第ⅣA族 1s2s2p3s3p (3)Cl (4)BC
2．(8分)(2012·山东，32)金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。 (1)下列关于金属及金属键的说法正确的是________。 a．金属键具有方向性与饱和性
b．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 c．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子 d．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
(2)Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________。
(3)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n＝________。CO与N2的结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。
(4)甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为________，甲醇分子内的O—C—H键角________(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。
解析：本题考查了金属键的实质、金属键与金属单质物理通性的关系、元素推断、杂化类型的判断、σ键π键的判断等知识。(1)金属键没有方向性和饱和性，a错；金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，b对；金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动，c错；金属具有光泽是因为自由电子能够吸收并放出可见光，d错。(2)Ni的外
82,
围电子排布为3d4s3d能级上有2个未成对电子。第二周期中未成对电子数为2的元素有C、O，其中C的电负性小。(3)CO中C和O为叁键，含有1个σ键、2个π键。(4)甲醇分子
3
内C的成键电子对为4，无孤电子对，杂化类型为sp，甲醇分子内O—C—H键角比甲醛分子内O—C—H键角大。
3
答案：(1)b (2)C (3)4 1 ：2 (4)sp ＞
3．(10分)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛，请回答下列问题： (1)Ni原子的核外电子排布式为________________________________；
2＋2＋
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni和Fe的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO______FeO(填“<”或“>”)；
(3)NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为____________、______________； (4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图如下图所示。该合金的化学式为______________。
解析：(2)从NaCl的晶体结构可推知NiO、FeO的配位数都是6，根据晶格能表达式，
1
离子半径越小晶格能越大，则NiO熔点高于FeO；(4)每个晶胞中有La原子：8×个，有Ni
8
1
原子：(8×＋1)个，合金化学式为LaNi5。
2
2262682
答案：(1)1s2s2p3s3p3d4s (2)> (3)6 6 (4)LaNi5
4．(14分)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Si、O原子间不能形成上述π键________。
22622
解析：(1)Si的原子序数是14，其基态原子核外电子排布式为1s2s2p3s3p；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O>C>Si。(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似，均为四面体向空间伸展形成空间网状结构，可知C原子的杂化方式为3
sp，其晶体属于原子晶体，微粒间存在的作用力为共价键。(3)SiC的电子总数为20，据题意得氧化物MO的电子总数也为20，故MO为MgO，M的元素符号为Mg；在元素周期表中，镁
2＋2＋
元素在钙元素的上一周期，故Mg半径比Ca小，MgO的晶格能大。(4)C、Si虽为同一主族的元素，但由于后者原子半径比前者大，p—p电子云重叠程度小，不能形成稳定的π键。
2262232＋2＋
答案：(1)1s2s2p3s3p O>C>Si (2)sp 共价键 (3)Mg Mg半径比Ca小，MgO晶格能大 (4)C的原子半径较小，C、O原子能充分接近，p—p轨道肩并肩重叠程度较大，形成较稳定的π键。而Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p—p轨道肩与肩重叠程度较小，不能形成上述稳定的π键
5．(15分)(2012·全国大纲，27)原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍；b和d的A2B型氢化物均为V形分子，c的＋1价离子比e的－1价离子少8个电子。回答下列问题：
(1)元素a为________，c为________；
(2)由这些元素形成的双原子分子为____________；
(3)由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是________，非直线形的是__________________(写2种)；
(4)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是________，离子晶体的是________，金属晶体的是________，分子晶体的是________；(每
空填一种)
(5)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中，该反应的化学方程式为________________________________________________。
解析：本题考查元素推断、分子构型、晶体类型判断等。根据a的核外电子特点，则a
＋－
为C，根据b和d的氢化物的通式及空间构型，可以推断b为O，d为S。根据c比e少8个电子，可以推断c为Na，e为Cl。(1)a为C，c为Na。(2)五种元素形成的双原子分子有CO、O2、Cl2。(3)五种元素形成的三原子分子中，CO2、CS2为直线形分子，SO2、SCl2、ClO2为非直线形分子。(4)金刚石为原子晶体，NaCl为离子晶体，Na为金属晶体，CO为分子晶体。(5)Na2O2可以用作防毒面具中作为供氧剂，该反应为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
－－
点评：掌握常见的10e微粒，和常见分子的空间构型能很好解决此类题。常见的10e
＋2＋3＋＋＋2－－－
微粒：CH4、NH3、H2O、HF、Ne；Na、Mg、Al、H3O、NH4；O、F、OH。常见分子的构型直线形：所有的双原子分子、CO2、CH≡CH等，V形分子：H2O、O3、SO2等；三角锥形NH3；正四面体型：CH4、P4等。
答案：(1)C Na (2)CO、O2、Cl2
(3)CO2、CS2 SO2、O3、SCl2、Cl2O等(任写两种) (4)金刚石 NaCl Na CO(或O2、Cl2) (5)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
6．(16分)(2012·安徽，25)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 相关信息 X X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍 nn＋2Y Y的基态原子最外层电子排布式为：nsnp Z Z存在质量数为23，中子数为12的核素 W 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 (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：本题考查了元素原子结构、元素化合物性质等。首先根据原子结构特征以及化合物性质推断出元素，然后根据要求解答。根据原子的核外电子排布特征推知X为C元素；Y
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的电子排布式为1s2s2p，为O元素；Z的质子数为11，是Na元素；该W的氢氧化物为Fe(OH)2，
62
W为Fe元素。(1)Fe位于第4周期，第Ⅷ族，基态原子价电子排布式为3d4s，最外层有2个电子。(2)同周期元素自左向右电负性逐渐增大(稀有气体元素除外)，元素的非金属性逐渐增强，则电负性C＜O；元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，则稳定性H2O＞CH4。(3)Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，每生成1 mol O2转移电子2 mol。(4)烃分子中含有两种氢原子的烃较多，如 丙烷(CH3CH2CH3)、
－
丙炔(CH3C≡CH)等。该无机阴离子为HCO3，可与由C、H、O构成的CH3COOH(或其他羧酸)反
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应生成CO2：CH3COOH＋HCO3===CO2↑＋CH3COO＋H2O(其他合理答案均可)。
答案：(1)4 Ⅷ 2 (2)小 H2O
(3)
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(4)丙烷(其他合理答案均可) CH3COOH＋HCO3===CO2↑＋CH3COO＋H2O(其他合理答案均可)