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高三

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专题五  分子、晶体结构与性质

考点一 分子结构与性质

1.(2018课标Ⅱ,10,6分)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。
W与X可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y的周期数是族序数的3倍;Z原
子最外层的电子数与W的电子总数相同。下列叙述正确的是 (   A   )
A.X与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物
B.Y与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构
D.W的氧化物对应的水化物均为强酸

答案    A 由题意可推知W为N、X为O、Y为Na、Z为Cl。X与W可形成NO、NO2、N2O4等,与Y可形成Na2O、Na2O2,与Z可形成ClO2、Cl2O7等,A正确;Na2O2、NaN3中均含有离子键与非极性共价键,B不正确;N3-、O2-、Na+的电子层结构相同,Cl-与N3-、O2-、Na+的电子层结构不同,C不正确;HNO2为弱酸,D不正确。

2.(2018课标Ⅲ,13,6分)W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大,元素X和Z同族。盐YZW与浓盐酸反应,有黄绿色气体产生,此气体同冷烧碱溶液作用,可得到含YZW的溶液。下列说法正确的是 (   D   )
A.原子半径大小为W B.X的氢化物水溶液酸性强于Z的
C.Y2W2与ZW2均含有非极性共价键
D.标准状况下W的单质状态与X的相同

答案    D 依据题意推出W是O,X是F,Y是Na,Z是Cl。A项,原子半径大小为Na>Cl>O>F,即Y>Z>W>X,错误;B项,X的氢化物是HF,Z的氢化物是HCl,HF是弱酸,HCl是强酸,即X的氢化物水溶液酸性弱于Z的,错误;C项,Y2W2是Na2O2,含有离子键和非极性共价键,ZW2是ClO2,含有极性共价键,不含非极性共价键,错误;D项,W的单质有O2和O3,X的单质为F2,标准状况下均为气体,即状态相同,正确。

3. (2015山东理综,33,12分)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。
(1)下列有关CaF2的表述正确的是       。
a.Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用
b.F-的离子半径小于Cl-,则CaF2的熔点高于CaCl2
c.阴阳离子比为2∶1的物质,均与CaF2晶体构型相同
d.CaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电
(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是              (用离子方程式表示)。
已知Al 在溶液中可稳定存在。

(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子构型为       ,其中氧原子的杂化方式为       。
(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)+3F2(g)  2ClF3(g)    ΔH=-313 kJ·mol-1,F—F键的键能为159 kJ·mol-1,
Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol-1,则ClF3中Cl—F键的平均键能为       kJ·mol-1。ClF3的熔、沸点比BrF3的       (填“高”或“低”)。

解析 (1)a项,CaF2晶体中存在离子键,离子键是由阴阳离子的静电作用形成的,离子之间的静电作用包含静电吸引作用和静电排斥作用;b项,离子晶体的熔点高低与阴阳离子半径大小和阴阳离子所带电荷数有关,离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子晶体熔点就越高;c项,阴阳离子比为2∶1的物质中,CuCl2晶体与CaF2晶体构型不同;d项,CaF2为离子化合物,在熔融状态下发生电离产生自由移动的离子,能导电。(3)OF2中氧原子与氟原子间形成两个σ键,氧原子自身存在两对孤电子对,由价层电子对互斥理论可得OF2分子构型为V形,氧原子杂化方式为sp3。(4)由反应Cl2(g)+3F2(g)  2ClF3(g)    ΔH=-313 kJ
·mol-1可得:242 kJ·mol-1+3×159 kJ·mol-1=Cl—F键的平均键能×6-313 kJ·mol-1,所

以Cl—F键的平均键能为172 kJ·mol-1。ClF3的相对分子质量小于BrF3的相对分子质量,ClF3的分子间作用力小于BrF3的分子间作用力,故ClF3的熔、沸点低于BrF3的熔、沸点。

4. (2011山东理综,32,8分)氧是地壳中含量最多的元素。
(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为       个。
(2)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为                。 的沸点比 高,原因是
                               。
(3)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用            杂化。H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大,原因为                      。

(4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构,已知CaO晶体密度为a g·cm-3,NA表示阿伏加德罗常数,则CaO晶胞体积为       cm3。
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