32.(2010山东卷)(8分)[化学-物质结构与性质]

碳族元素包括:C、Si、 Ge、 Sn、Pb。

(1)碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过  杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠  结合在一起。

(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为  。

(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn-Br的键角  120°(填“>”“<”或“=”)。

(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心,该化合物化学式为    ,每个Ba2+与  个O2-配位。

解析:(1)石墨的每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合,形成无限的六边形平面网状结构,每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2P轨道,并含有一个未成对电子,这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构。因碳纳米管结构与石墨类似,可得答案。

(2)共用电子对偏向电负性大的原子,故电负性:C>H >Si。

(3) SnBr2分子中,Sn原子的价层电子对数目是(4+2)/2=3,配位原子数为2,故Sn原子含有故对电子,SnBr2空间构型为V型,键角小于120°。

(4)每个晶胞含有Pb4+:8×=1个,Ba2+:1个,O2-:12×=3个,故化学式为:PbBaO3。Ba2+处于晶胞中心,只有1个,O2-处于晶胞棱边中心,共12个,故每个Ba2+与12个O2-配位

答案:(1) sp2   范德华力

(2) C>H >Si

(3) <

7.(2010天津卷)(14分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,M是地壳中含量最高的金属元素。

回答下列问题:

⑴ L的元素符号为________ ;M在元素周期表中的位置为________________;五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。

⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为___,B的结构式为____________。

⑶ 硒(se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。

a.+99.7 mol·L-1  b.+29.7 mol·L-1  c.-20.6 mol·L-1  d.-241.8 kJ·mol-1

⑷ 用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式:______________;由R生成Q的化学方程式:_______________________________________________。

解析:(1)X、Y、Z、L是组成蛋白质的四种元素且原子序数依次增大,故分别为:H、C、N、O元素;M是地壳中含量最高的元素,为Al,其在周期表的位置为第3周第ⅢA族;再根据五种元素在周期表的位置,可知半径由大到小的顺序是:Al>C>N>O>H。

(2) N和H 1:3构成的分子为NH3,电子式为;2:4构成的分子为N2H4,其结构式为。

(3)Se比O多两个电子层,共4个电子层,1→4电子层上的电子数分别为:2、8 、18、6,故其原子序数为34;其最高价氧化物对应的水化物的化学式类似H2SO4,为H2SeO4。

非金属性越强,与氢气反应放出的热量越多,故2→5周期放出的热量依次是:d、c、b、a,则第四周期的Se对应的是b。

(4)Al作阳极失去电子生成Al3+,Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2,2Al(OH)3Al2O3+3H2O。

答案:

(1)O 第三周第ⅢA族  Al>C>N>O>H

(2)  

(3) 34  H2SeO4  b

(4) Al-3e-Al3+  Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2  2Al(OH)3Al2O3+3H2O。

命题立意:本题以元素的推断为背景,综合考查了元素符号的书写、元素位置的判断和原子半径大小的比较;考查了电子式、结构式的书写,元素周期律,和电极反应式、化学方程式的书写,是典型的学科内综合试题。

2.(2010全国卷1)13.下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是

A.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角

B.最小的环上,有3个Si原子和3个O原子

C.最小的环上,Si和O原子数之比为1:2

D.最小的环上,有6个Si原子和6个O原子

[解析]二氧化硅是原子晶体,结构为空间网状,存在硅氧四面体结构,硅处于中心,氧处于4个顶角所以A项错误;在SiO2晶体中,每6个Si和6个O形成一个12元环(最小环),所以D对,B、C都错误!

[答案]D

[命题意图]考查学生的空间想象能力,和信息迁移能力,实际上第三册课本第一单元里面有结构图!

[点评]怎样理解SiO2的结构,可从晶体硅进行转化,晶体硅与金刚石结构相似,只需将C原子换成Si原子即可,课本上有我直接拿来用,再将Si-Si键断开,加入氧即可,见:

 

但是若将题目中B、B、D三个选项前面分别加上“平均每个”,则本题的答案就又变了,这时就要应用均摊法了,由于每个Si原子被12个环所共用,每个O原子被6个环所共用,每个Si-O键被6个环所共用,则均摊之后在每个环上含有0.5个Si,1个O,2个Si-O键,此时则B、D错误,C正确了,也即在1molSiO2中含有4 mol Si-O键(这是我们经常考的) (2010浙江卷)8. 有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期, Z、M同主族; X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中,正确的是

A.X、M两种元素只能形成X2M型化合物

B.  由于W、Z、M元素的氢气化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低

C.元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体

D. 元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂

试题解析:

本题为元素周期律与周期表知识题。首先,运用周期表工具,结合周期规律,考虑位、构、性关系推断X、Y、Z、W、M分别是什么元素。在此基础上应用知识解决题给选项的问题。本题分析的要点或关键词是:短周期元素、同周期、同主族、相同的电子层结构、离子半径大小、单质晶体熔点硬度、半导体材料等。找到突破口:Y单质晶体熔点高硬度大、半导体材料,则Y是Si。根据X、Y、Z、W同周期,Z2- M2-知Z是S,M是O(Z、M同主族)。X+与M2-具有相同的电子层结构则X为Na。离子半径:Z2->W-,则W为Cl。整理一下:X\Y\Z\W\M分别是:Na\Si\S\Cl\O。

A、X、M两种元素能形成X2M和Na2O2两种化合物。B、W、Z、M元素的氢气化物分别为HCl\H2S\H2O,分子量减小,但由于水中存在氢键,沸点最高。C、Y、Z、W的单质分别为:Si\S\O2。分别属于原子晶体和分子晶体两种类型。D、W和M的单质Cl2\O3可作水处理剂。

本题答案:D

教与学提示:

本题考查元素周期表和元素周期律的知识。涉及:单质、化合物、晶体、氢键、物质的性质、用途、结构、原子结构等知识内容。是单一知识内容中的多知识点综合题。考查学生重点知识点的重点掌握情况。要重视双基与能力的培养,重视重点化学知识的突破,重视重点化学工具的学习与应用。元素周期表知识是统帅高中元素化合物知识的重要规律,同时要注意规律下的特例(如化学键与氢键)。元素周期表知识也是高等化学的重要研究手段。

 0  278360  278368  278374  278378  278384  278386  278390  278396  278398  278404  278410  278414  278416  278420  278426  278428  278434  278438  278440  278444  278446  278450  278452  278454  278455  278456  278458  278459  278460  278462  278464  278468  278470  278474  278476  278480  278486  278488  278494  278498  278500  278504  278510  278516  278518  278524  278528  278530  278536  278540  278546  278554  447090 

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