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1、专题二十六物质的结构与性质考点一原子结构与性质1.(2015课标Ⅰ,37,15分)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态14C原子中,核外存在 对自旋相反的电子。 (2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是 。 (3)CS2分子中,共价键的类型有 、C原子的杂化轨道类型是 ,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 。 (4)CO能
2、与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于 晶体。 (5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:①在石墨烯晶体中,每个C原子连接 个六元环,每个六元环占有 个C原子。 ②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接 个六元环,六元环中最多有 个C原子在同一平面。 答案 (15分)(1)电子云 2(每空1分,共2分)(2)C有4个价电子且半径小,难以通过得或失电子达到稳定电子结构(2分)(3)σ键和π键
3、 sp CO2、SCN-(或COS等)(2分,1分,2分,共5分)(4)分子(2分)(5)①3 2(每空1分,共2分)②12 4(每空1分,共2分)考点二分子结构与性质3.(2015福建理综,31,13分)科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。(1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为 。 (2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是 (填序号)。 a.固态CO2属于分子晶体b.CH4分子中含有极性共价键,是极性分子c.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2d
4、.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp(3)在Ni基催化剂作用下,CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。①基态Ni原子的电子排布式为 ,该元素位于元素周期表中的第 族。 ②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1molNi(CO)4中含有 molσ键。 (4)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。 参数分子 分子直径/nm分子与H2O的
5、结合能E/kJ·mol-1CH40.43616.40CO20.51229.91①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是 。 ②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是 。 答案 (13分)(1)H、C、O (2)a、d(3)①1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 Ⅷ ②8(4)①氢键、范德华力 ②CO2
6、的分子直径小于笼状结构空腔直径,且与H2O的结合能大于CH44.(2015课标Ⅱ,37,15分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:(1)四种元素中电负性最大的是 (填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为 。 (2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是 (填分子式),原因是 ;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为 和
7、 。 (3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E,E的立体构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。 (4)化合物D2A的立体构型为 ,中心原子的价层电子对数为 ,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为 。 (5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566nm,F的化学式为 ;晶胞中A原子的配位数为 ;列式计算晶体F的密度(g·cm-3) 。 答案 (15分)(1)O 1s22s22p63s2
8、3p3(或[Ne]3s23p3)(每空1分,共2分)(2)O3 O3相对分子质量较大,范德华力大 分子晶体离子晶体(每空1分,共4分)(3)三角锥形 sp3(每空1分,共2分)(4)V形 42Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3Cl2O+CO2+2NaCl)(每空1分,共3分)(5)Na2O 8 4×62g·mol-1(0.566×10-7cm)3×6.02
