福建省2009年高考化学选考部分专题训练(一)
《物质结构与性质》
1.2004年7月，法俄两国科学家共同宣布，在高压下，氮气会聚合生成高聚氮。在高聚氮晶体中，每个氮原子都通过三个单键与其它氮原子结合并向空间发展，构成立体网状结构。已知该晶体中N-N的键能为160kJ/mol，而氮气中N≡N的键能为942kJ/mol。则：
(1)高聚氮晶体属于 晶体。
(2)高聚氮转化为氮气时，将 （“吸收”或“放出”）能量，当生成1mol N2时，能量变化是 kJ。
2.已知元素X、Y的核电荷数小于31，且能形成XY2型的化合物。回答下列问题：
(1)若X、Y均为非金属元素，写出你所知道的XY2的化学式：____________、___________、_______________、_______________等。
(2)若X原子的外围电子层排布为3d104s2，Y可能是________元素或 _______元素（写元素符号）。
(3)若Y的阴离子与Ar有相同的电子层结构，则X的原子外围电子层排布构型有：____________、____________、____________、____________、____________、____________。
3．甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒，它们的电子总数相等。已知甲、乙为双原子分子，丙为负二价双原子离子，丁为原子，丙、丁所含元素位于同主族且单质都是原子晶体。
(1)丁的电子排布式是______________________；
(2)丙的电子式是_________________；
(3)乙在高温时是一种还原剂，请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途：_______________________。
(4)甲分子中含有________个σ键和_________个π键。
(5)丁的氧化物晶体中，丁原子发生_________杂化，氧原子发生_________杂化。
4．(1)一种Al－Fe合金的立体晶胞如图1所示。确定该合金的化学式____________。用NA表示阿伏加德罗常数，则晶胞质量的计算式是_________________，若晶胞的边长＝a nm，则
此合金密度的计算式是________________g/cm3。
(2)石墨的层状结构如下图2所示，图中7个六元环实际占有的碳原子数是 ，若该层状结构可由很多个平行四边形无隙并置得到，每个平行四边形实际占有2个碳原子，请在图中画出一个这样的平行四边形。
(3)石墨能与熔融金属钾作用，形成蓝色的C24K、灰色的C48K、C60K等。有一种青铜色的CxK中K原子（用o表示）的分布如图3所示，则x= ；另有一种石墨化合物C32K，其中K原子的分布也类似图的正六边形，该正六边形的边长是上右图中正六边形边长的
倍。
5．随着纳米技术的飞速发展，四氧化三铁纳米颗粒在磁性记录、磁流体、吸波、催化、医药等领域有着广泛的应用。“共沉淀法”是制备四氧化三铁纳米颗粒的常见方法，具体步骤为：将一定量的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O制成混合溶液加入到烧瓶中，在N2气氛下，滴加氨水、搅拌、水浴恒温至混合液由橙红色逐渐变成黑色，继续搅拌15 min，磁铁分离磁性颗粒，用蒸馏水洗去表面残留的电解质，60℃真空干燥并研磨，可得直径约10 nm Fe3O4磁性颗粒。
(1)“共沉淀法”中N2的作用是___________，制备的总离子反应方程式为________。
(2)科学研究表明，Fe3O4是由Fe2+、Fe3+、O2－通过离子键而组成的复杂离子晶体。O2－的重复排列方式如右图所示，该排列方式中存在着两种类型的由O2－围成的空隙，如1、3、6、7的O2－围成的空隙和3、6、7、8、9、12的O2－围成的空隙，前者为正四面体空隙，后者为正八面体空隙，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则Fe3O4晶体中，正四面体空隙数与O2－数之比为_______,其中有______%正四面体空隙填有Fe3+，有________%正八面体空隙没有被填充。
6．SO42－和S2O82－(过二硫酸根离子)结构中，硫原子均位于由氧原子组成四面体的中心，且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。已知S2O82－中两个硫原子间存在过氧键，S2O82－有强氧化性。H2S2O8能分步水解产生过氧化氢。
(1)请在下面方框中画出SO42－的立体结构图，分别用实 心圆点“●”和空心圆点“○”描出氧原子和硫原子的位置。
(2)写出过二硫酸的结构简式，并确定氧、硫元素的化合
价______________________________。
(3)分析S2O82－有强氧化性的原因是_______________。
(4)写出H2S2O8在中水解的两步反应的化学方程式。
第一步：______________________________________。第二步：______________________________________。
7．膦（PH3）是一种无色有剧毒的气体，其还原能力比氨（NH3）强，是一种强还原剂，但膦在水中的溶解度远小于氨，微溶于水。某反应体系中存在下列物质：Cu、H2SO4、CuSO4、PH3、H3PO4、H2O。回答下列问题：
(1)P在元素周期表中的位置是 ，PH3的电子式为 ；
(2)上述反应体系中化学反应方程式为 _________ ，氧化产物是 ；
(3)膦（PH3）在水中的溶解度远小于氨的原因是
_______________________________________________。
8．氢是重要而清洁的能源。要利用氢气作能源，必须能安全有效的把它储存起来，目前利用金属或合金来储存氢气已获得很大进展。镧La和镍Ni的一种合金就是储氢材料，该合金的一个晶胞如图，属于六方晶胞。该晶胞中的镍原子除一个在中心外，其他都在面上。
(1)写出该合金的化学式 。
(2)该合金晶胞的边长a=511pm、c=397pm以及各边之间的夹角如图所示，计算该合金的密度。
(3)若该合金每个晶胞能吸收3分子氢，吸收氢后晶胞的体积不变，计算该合金吸氢后的密度。
(4)已知液态氢气的密度约为78kg/m3，你认为所吸收的氢与金属之间的结合力比氢分子的结合力强还是弱？ 为什么？(已知Ni与La的相对原子质量分别为58.69、138.9)
9、（1）(CN)2分子中所有原子最外层都满足8电子，请写出其结构式： ；(CN)2可与H2化合生成HCN，其水溶液是一种酸，某浓度的KCN溶液能使酚酞显红色，请用离子方程式表示其原因： 。
（2）HCN分子中的氢原子被氨基（—NH2）取代后可得氰胺，氰胺电子式为： 。
（3）三聚氰胺由于含N量高而被一些奶粉厂家非法掺入奶粉中以提高其产品的含N量。最近，三鹿牌等诸多婴幼儿奶粉中都查出了三聚氰胺，长期服用该奶粉的婴儿会得肾结石，严重则危及生命。
①已知乙炔在一定条件下可以三聚生成苯：。
三聚氰胺也可以由氰胺发生类似于乙炔的反应而得到，三聚氰胺是非极性分子，请写出其结构简式： 。
②已知某合成三聚氰胺的反应过程中氰胺的转化率为75%，求反应体系中氮元素的质量分数为： %（小数点后保留一位）。
10．有五种短周期主族元素A、B、C、D、E，已知五种元素原子序数依次增大，其中A、E的单质在常温下是气体，B元素原子的最外层电子数是电子层数的2倍，D元素的单质常用于野外焊接铁轨，C元素是所在周期主族元素中原子子半径最大的一种。
(1)写出A、B两种元素形成的不含有非极性键的化合物的电子式 。
(2)写出工业上用电解方法冶炼D单质的化学方程式 。
(3)写出C单质在空气中燃烧的化学方程式，并标出电子转移情况
。
(4)写出实验室制取单质E的离子方程式
。
(5)下图是某无机化合物的二聚分子，该分子中X、Y两种元素是上述五种元素中的两种，分子中所有原子的最外层电子都达到8个电子的稳定结构。下列说法不正确的是 。
A．该化合物的化学式是Al2Cl6
B．该化合物是离子化合物，在熔融状态下能导电
D．该化合物中不存在离子键，也不含有非极性共价键
11．甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒，它们的电子总数相等。已知甲、乙、丙为双原子分子或负二价双原子阴离子，丁为原子。
（1）丙与钙离子组成的离子化合物跟水反应产生一种可燃性气体，反应的化学方程式是 。
（2）乙在高温时是一种还原剂，请用化学方程式表示它在工业上的一种重要用途： 。
（3）在一定条件下，甲与O2反应的化学方程式是 。
（4）丁的元素符号是 ，他的原子结构示意图为 。
（5）丁的氧化物的晶体结构与 的晶体结构相似。
12．A、B、C、D为常见氧态单质。已知：
①A和B可以在放电条件下发生化合反应，其产物还可以与B化合生成红棕色气体；
②C分别与A、B反应生成的两种化合物分子中都含有10个电子。
③C和D反应生成的化合物易溶于水，在其溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀。
请回答：
（1）C和D反应生成的化合物的电子式是 。
（2）上述②中化合物的热稳定性 强于 。（填写化学式）
（3）将D通入B、C生成的化合换中，发生反应的化学方程式 。
（4）A、C、D所含元素可组成一种离子化合物，该化合物发生水解反应的离子方程式 。
13．a、b、d、e是短周期元素，周期表中a与b、b与c相邻；a与c的最外层电子数之比
为2：3，b的最外层电子数比e的最外层电子数少1个；常见化合物d2c2与水反应生成c的单质，且溶液使酚酞试液变红。
(1)e的元素符号是 。
(2)a、b、c的氢化物稳定性顺序为(用分子式表示) ；b的氢化物和b的最高价氧化物的水化物反应生成Z，则Z中的化学键类型为 ，Z的晶体类型为 。
(3)由a、c、d形成化合物的水溶液显碱性，其原因是(用离子方程式表示) 。
(4)一定量的d2c2与ac2反应后的固体物质，恰好与0．8mol稀盐酸溶液完全反应，并收集到0．25mol气体，则用物质的量表示该固体物质组成为 、 。
14.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、四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。
元素
T
X
Y
Z
性质
结构
信息
原子核外s电子总数等于p电子总数；人体内含量最多的元素，且其单质是常见的助燃剂。
单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，常温下单质气体性质稳定，但其原子较活泼
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。
第三周期元素的简单离子中半径最小
(1)写出元素T的离子结构示意图 ；写出元素X的气态氢化物的电子式 ；写出Z元素原子的核外电子排布式： ；元素Y的原子核外共有______种形状不同的电子云。
（2）Z单质与Y最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式
(3) 元素T与氟元素相比，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．常温下氟气的颜色比T单质的颜色深 b．氟气与T的氢化物剧烈反应，产生T的单质
c．氟与T形成的化合物中T元素呈正价态
d．比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
16.已知X、Y、Z、T四种元素中，只有T不是短周期元素，与它们有关的部分信息如下表：
元素
编号
元素性质或原子结构
X
其氧化物是汽车尾气的主要有害成分之一，也是空气质量预报的指标之一；该元素在三聚氰胺中含量较高。
Y
在地壳中的含量居于第三位，单质由电解法制取，其化学性质活泼，但在空气中能稳定存在；其离子半径在同周期中金属离子中最小。
Z
原子核外有五种不同能量的电子，且最外层有2个未成对电子
T
其合金在生产和生活中用量最大，原子核外有4个电子层，在化学反应中可以失去最外层的2个电子和次外层的一个电子。
（1）Y元素在周期表中的位置为__________________________，写出X原子核外电子排布的轨道表示式：__________________________________。
（2）冶炼T元素单质的主要反应中，还原剂是_______________，T元素的单质冶炼方法与Y元素的单质冶炼方法不同，其原因是_______________________________。
（3）对Z元素的单质或化合物描述一定正确的是________________。
a．单质不溶于任何溶剂 b．其最高价氧化物的水化物为弱酸
c．其最高价氧化物的晶体为分子晶体 d．气态氢化物不稳定
（4）上述四种元素中，其最高价氧化物的水化物呈两性的物质是_________（填化学式），试用方程式表示其两性的原因________________________________________________。
17. 下表是Na、Mg、Si、S、Br五种元素的单质的沸点，其中b、e均是热和电的良导体。
单质
a
b
c
d
e
沸点（℃）
58.8
882.9
444.7
2355
1107
（1）a呈________色，a的元素在元素周期表中的位置为____________；
（2）写出d的元素原子的最外层电子排布式 ；其元素原子核外中共有_____种能量不同的电子；
（3）c与氢形成的分子X的空间构型为 ；写出X的水溶液与b的元素的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式__________________。
（4）上述元素所能形成的简单离子中半径最小的是______（填离子符号），最高价氧化物对应水化物酸性最弱的是___________（填分子式）。
18．四种短周期元素的性质或结构信息如下表，请根据信息回答下列问题。
元素
A
B
C
D
性质或结构信息
单质温温下为固体，难溶于水易于溶CS2。能形成2种二元含氧酸。
原子的M层有1个未成对的p电子。核外p电子总数大于7。
单质曾被称为“银色的金子”。与锂形成的合金常用于航天飞行器。单质能溶强酸和强碱。
原子核外 电子层上s电子总数比p电子总数少2个。单质和氧化物均为空间 网状晶体，具有很高的熔、沸点。
（1）A原子的最外层电子排布式 ，D原子共有 种不同运动状态的电子。
（2）写出C单质与强碱反应的离子方程式 。
B与C形成的化合物溶于水后，溶液的pH 7（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）A，B两元素的氢化物分子中键能较小的是 ；分子较稳定的是 。（填分子式）
（4）E、D同主族，位于短周期。它们的最高价氧化物中熔点较低的是
19．第一电离能I1是指气态原子X（g）处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X+（g）所需的能量。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图（其中12号至17号元素的有关数据缺失）。
请回答以下问题：
（1）认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na——Ar元素中，Al的第一电离能的大小(最小)范围为 ＜Al＜ （填元素符号）。
（2）从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是______________；
（3）上图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是________________________；
（4）根据对角线规则，Be、Al元素最高氧化物水化物的性质相似,它们都具有 性,其中Be(OH)2显示这种性质的离子方程式是：________________________ ___、______________________________________。
（5）单质C不可能具有的性质是
A．具有良好的导电性
B．熔沸点很高
C．硬度较小
D．易与Br单质反应，形成的化合物分子是极性分子。
20.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的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）
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
（4）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
21.W、X、Y、Z是短周期元素，它们的核电荷数依次增大。下表列出它们的性质和结构：
元素编号
元素性质或原子结构
W
原子电子层数与核外电子数相等
X
核外s亚层上的电子总数与p亚层上的电子总数相等
Y
元素的原子半径在该周期中最大（除稀有气体外）
Z
原子核外p亚层上的电子总数比s亚层上的电子总数多2
（1）元素符号：X_____________，Z______________。
（2）Y元素原子的核外最外层电子排步式为_________________。
（3）W和X形成的化合物的电子式为______________，该化合物为_______分子（填“极性”或“非极性”）。Z和X形成的化合物构成的晶体属于_________晶体。
（4）Y元素的单质在W和X形成的化合物中反应的化学方程式为___________________________________________________________________ 。
22．现有部分短周期元素，对其描述如下表：
元素编号
元素描述
W
所处周期数、族序数都与其原子序数相等
X
其氢化物可作致冷剂
Y
原子核外p电子数比s电子数多1，且原子半径小于X
Z
单质与冷水剧烈反应，且反应后溶液呈碱性
（1）元素X的原子核外有 种不同形状的电子云。
（2）元素Z离子的核外电子排布式： 。
（3）元素X、Y与W形成化合物的稳定性： > 。（用化学式表示）。
X与W形成化合物的电子式 ，Y与W形成化合物质 分子（填极性或非极性）
（4）元素W、Z形成化合物时，W的化合价是 价。
（5）X最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应产物可用作化肥，该物质长期使用而造成土壤呈酸性，其原因是 。（用离子方程式表示）
参考答案
1．(1)原子 (2)放出 462
解析：1mol高聚氮中含有共价键1.5mol，2mol高聚氮生成1molN2的过程中能量变化：△H=160kJ/mol×3mol－942kJ/mol=－462kJ/mol。
2．(1)CO2 SO2 SiO2 CS2 (2)F Cl (3)2s2 3s2 4s2 3d64s2 3d104s1 3d104s2
解析：(2)X原子的外围电子层排布为3d104s2时X为Zn，化合价+2价，Y的化合价为-1价，所以Y可能是F或Cl。(3)Y的阴离子与Ar有相同的电子层结构，且能形成XY2型化合物，Y只能是Cl，则X的化合价为+2价，所以X的价层电子排布可能是2s2 3s2 4s2 3d64s2 3d104s1 3d104s2。
3．(1)1s22s22p63s23p2 (2) (3)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2(只要答案符合题意要求即可给分) (4)1 2 (5)sp3 sp3
解析：根据丙、丁所含元素位于同主族且单质都是原子晶体，判断所含元素分别是碳和硅，再根据丙为负二价双原子离子、丁为原子，判断丙是C22－、丁是硅原子，甲、乙、丙、丁均含有14个电子，则甲、乙两个双原子分子就是N2和CO了，有还原性的乙是CO。
4．(1)Fe2Al (2)14 (3)8 2
解析：(1)该晶胞中的Fe原子数为8、Al原子数为4；(2)属于7个六元环的碳原子数=6+12×+6×=14；(3)以图中六个K原子围成的六边形计算，n(C):n(K)=24:3，x=8；从C8K变为C32K，C原子数扩大4倍，即图形面积扩大4倍，则边长为原来的2倍。
5．(1)防止Fe2+被氧化 Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4↓+8NH4++4H2O (2)2：1 12.5% 50%
解析：(2)Fe3O4可看成一种混合型氧化物，可改写成FeO·Fe2O3，该重复单元中含O2－离子个数为8/8+6/2=4，可知有1个Fe2+，2个Fe3+，据题意该重复单元中8个正四面体空隙，正八面体空隙数为1+12/4=4个。（本题最关键的是判断正八面体空隙数目）
6．氧元素的化合价有-1、-2，硫元素的化合价为+6
(3)S2O82-中存在过氧键，其中氧元素的化合价为-1，故有强氧化性
(4)H2S2O8+D218O=HSO318OD+HSO5D， HSO5D+D218O= HSO318OD+D2O2
解析：由于硫原子之间存在过氧键，因此氧元素有化合价有的呈-1价，H2S2O8能分步水解产生过氧化氢，因此在第一步水解反应中过氧键不会被破坏，断裂的应为硫氧键，如图：，第二步再水解生成D2O2。
7．(1) 第三周期第VA族 (2) PH3＋4CuSO4＋4H2O＝4Cu＋H3PO4＋4H2SO4 H3PO4 (3)NH3能与水形成氢键而PH3不能
8．解析：(1)由晶胞图示可知La 的原子个数为8(顶点)×1/8=1，Ni的原子个数为8(面)×1/2+1(体内)=5，所以该合金的化学式可表示为LaNi5。
(2)有所给图可知：晶胞体积为：V=c×a2sin60o=a2c, M(LaNi5)=432.35g/mol
(3)吸收氢之后体积不变，质量增加，密度为
(4)氢与金属的结合力大于氢分子之间的结合力；因为在金属中的氢的密度为8112kg·m-3-8000kg·m-3=112kg·m-3大于液态氢的密度78kg·m-3，故而比氢分子的结合力强。
9.（1N C—C N ；CN—+ H2O HCN +OH—
（2）补氰胺电子式
（3）①
②66.7
10．
(1) (2)2Al2O34Al＋3O2↑ (3)2Na＋O2=====Na2O2
(4)MnO2＋4H＋＋2Cl－===Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O (5)B
11
12.
13
14.（1）S C
（2）V形 直线形 SO2 因为CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大
（3）Cr 四 1s22s22p63s23p63d54s1 +6
（4）F-H…F F-H…O O-H…F O-H…O
15.答案w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(1)
1S22S22P63S23P1 ； 2 种 (各1分，共4分)
（2）2Al + 2OH— + 2 H2O → 2 AlO2—+ 3 H2↑ （1分）
(3) F （1分） b、c （2分）
16.（1）（2分） 第三周期IIIA族
（2）（2分）CO 金属阳离子氧化性强弱不同
（3）（1分）d
（4）（3分）Al(OH)3 AlO2- +H+ +H2O Al(OH)3 Al3+ +3OH-
17.（1）红棕色（1分），第四周期VIIA族（1分）； （2）3s23p2（1分）； 5种（1分）；
（3）折线型（1分）；H2S + OH- → HS-+ H2O（或H2S + 2OH- → S2-+ 2H2O）（1分）。
（4）Mg2+（1分），H2SiO3（1分）。
18. （1）3s23p4，14。（1分×2）
（2）2Al+2OH-+2H2O→2AlO2-+3H2↑，小于。（1分×2）
（3）H2S，HCl（1分×2）
（4）CO2，CO2属于分子晶体，SiO2属于原子晶体。（1分×2）
19．（1）Na＜Al＜Mg
（2）从上到下依次减小
（3）第五周期，IA族
（4）两性，Be（OH）2+2H+→Be2++2H2O，Be（OH）2+2OH-→BeO2-+2H2O
（5）D
20.（1）1s22s22p63s23p63d104s24p2 （2）Sn w.w.w.k.s.5.u.c.o.m （3）①直线型 共价键（或σ键与π键） ②Si－O通过共价键形成四面体结构，四面体之间通过共价键形成空间网状结构 共价键（或σ键） ③熔融时能导电、较高的熔点 （4）配位键 （5）B
21．（共8分， (4) 2分， 其余每空1分）
(1) O ， Si (2) 3s1
(3) H 极性 原子
(4) 2Na+2H2O(2NaOH+H2
22．（1）2（1分）w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
（2）1s22s22p6（1分）
（3）HF>NH3（1分） H：N：H
（4）—1（1分）
（5）NH4++H2O NH3·H2O+H+（2分）
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
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