54高考化学二轮专题复习汇编试卷：N单元--物质结构与性质(高考真题+模拟新题)54

N单元物质结构与性质(附参考答案)N1原子结构与元素的性质25.F2 N1[2013·安徽卷] X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：(1)W的________(填“大”或“小”)。

(2)Z的第一电离能比W的________(填“大”或“小”); XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是________________________________________________________________________；氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称________。

(3)振荡下，向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量，能观察到的现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________。

(4)在25 ℃、101 kPa下，已知13.5 g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419 kJ，该反应的热化学方程式是________________________________________________________________________。

25．[答案] (1)三ⅣA大(2)小分子间作用力乙酸(其他合理答案均可)(3)先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑(4)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH＝－3352 kJ·mol－1(其他合理答案均可)[解析] 利用X的信息知其为ⅣA族元素，Y是地壳中含量最高的元素，故Y为氧元素，结合X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素可知X为碳元素；Z的基态原子的电子排布式为3s23p1，则Z为13号元素铝；W元素的一种核素的质量数为28，中子数为14，则质子数为14，则W为硅元素。

(1)Si核外电子层数为3、最外层电子数为4，因此Si位于第三周期ⅣA 族；同主族元素随核电荷数增大原子半径增大，故Si 的原子半径比C 的大。

(2)铝为较活泼金属，最外层3p 1电子容易失去，因此Al 、Si 相比，第一电离能较小的是Al ；CO 2晶体转化为气体，分子没有改变，只是分子间间距变大，因此破坏的作用力是分子间作用力；由H 、C 、O 形成的分子：乙酸、乙醇等同种分子间均存在氢键。

(3)Al 与盐酸反应后的溶液中含有Al 3＋，因此向该溶液中加入NaOH 至过量，依次发生反应为Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O ，可看到的现象是先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最终变为无色溶液；Si 与HF 反应可置换出H 2，同时还生成SiF 4气体。

(4)13.5 g Al 物质的量为0.5 mol ，由题中数据可知4 mol Al 与氧气完全反应生成固态Al 2O 3时，放出热量为419 kJ ×4 mol 0.5 mol＝3352 kJ 。

31．N1 N4 N2 N3 N5[2013·福建卷] [化学——物质结构与性质](1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律，参照图0中B 、F 元素的位置，用小黑点标出C 、N 、O 三种元素的相对位置。

图0(2)NF 3可由NH 3和F 2在Cu 催化剂存在下反应直接得到：4NH 3＋3F 2=====Cu NF 3＋3NH 4F 。

①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有________(填序号)。

a ．离子晶体b ．分子晶体c ．原子晶体d ．金属晶体②基态铜原子的核外电子排布式为________________________________________________________________________。

(3)BF 3与一定量的水形成(H 2O)2·BF 3晶体Q ，Q 在一定条件下可转化为R ：H 2O …HOHBFFF熔化（279.2 K ）结晶 Q[H 3O]＋[]HOBFFF －R①晶体Q 中各种微粒间的作用力不涉及________(填序号)。

a．离子键b．共价键c．配位键d．金属键e．氢键f．范德华力②R中阳离子的空间构型为________，阴离子的中心原子轨道采用________杂化。

(4)已知苯酚(OH)具有弱酸性，其K a＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子COO－OH能形成分子内氢键。

据此判断，相同温度下电离平衡常数K a2(水杨酸)________K a(苯酚)(填“＞”或“＜”)，其原因是________________________________________________________________________________。

31．[答案] (1)(2)①a、b、d②1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(3)①a、d②三角锥形sp3(4)<COO－OH中形成分子内氢键，使其更难电离出H＋[解析] (1)第2周期的B、C、N、O、F的原子序数分别是5、6、7、8、9，从左到右，同周期主族元素的第一电离能总体上逐渐增大，但是有些元素(如Be、Mg、N、P等)的原子核外电子的轨道达到了全充满或半充满的稳定构型，则第一电离能：B<C<O<N<F；(2)①NF3、NH3、F2属于分子晶体，熔沸点较低，通常是气体；Cu属于金属晶体，能导电、具有延展性和金属光泽；NH4F属于离子晶体，由阴阳离子构成，故abd均正确；②由核外电子排布规律可得，基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；(3)①晶体Q 由分子构成，因为氧原子具有孤对电子，硼原子具有空轨道，氧元素的电负性较大，则Q中含有O—H、B—F、O→B、O—H…O，即含有共价键、配位键、氢键、范德华力，不涉及离子键、金属键，故a、d均正确；②观察R的结构可知其中阳离子为水合氢离子，其VSEPR 模型为正四面体，但是H3O＋的中心氧原子上有1对孤对电子，因此H3O＋的空间构型为三角锥形；阴离子中心硼原子周围形成3个B—F共价键、1个O→B配位键，因此硼原子轨道采用sp3杂化；(4)氧的电负性较大，则COO－OH中形成分子内氢键，即O—H…O(或—COO－中双键氧与羟基氢之间存在氢键)，其大小介于化学键和范德华力之间，使其更难电离出H＋，则水杨酸第二步电离常数小于苯酚的电离常数。

32．N1、N3、N4[2013·山东卷] [化学—物质结构与性质]卤族元素包括F、Cl、Br 等。

(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是________。

图0(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，图0为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。

图0(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为________和________。

第一电离能介于B、N 之间的第二周期元素有________种。

(4)若BCl3与XY n通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是________。

32．[答案] (1)A(2)2BN(3)sp2sp33(4)X[解析] (1)卤族元素随核电荷数的增大，元素的非金属性依次减弱，则电负性逐渐变小；F无最高正价，Cl、Br的最高正价为＋7；因HF分子间存在氢键，故沸点反常高，即沸点HF ＞HCl ；卤族元素单质结构相似，F 2、Cl 2、Br 2的相对分子质量依次增大，则分子间作用力依次增大，熔点依次升高。

(2)利用“均摊法”可知每个晶胞中含有B 原子的个数为4×14＋1＝2，同理可知含有N 的个数为8×18＋1＝2，因此该功能陶瓷的化学式为BN 。

(3)在BCl 3与NCl 3的中心原子的价层电子对数分别为3、4，因此二者中心原子的杂化方式分别为sp 2、sp 3；因N 的最外层轨道电子数处于半充满的稳定状态，因此N 的第一电离能反常大于O ，Be 的价层电子排布处于全满的稳定结构，其第一电离能大于B ，因此第一电离能介于在B 、N 间的第二周期元素有Be 、C 、O 三种元素。

(4)在BCl 3中，B 具有空轨道，可接受孤对电子形成配位键，因此B 与X 形成配位键时X 提供孤对电子。

8．C5 E2 F3 N1[2013·重庆卷] 合金是建造航空母舰的主体材料。

(1)航母升降机可由铝合金制造。

①铝元素在周期表中的位置为____________。

工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为________。

②Al －Mg 合金焊接前用NaOH 溶液处理Al 2O 3膜，其化学方程式为________________________________________________________________________。

焊接过程中使用的保护气为________(填化学式)。

(2)航母舰体材料为合金钢。

①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________。

②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。

(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。

①80.0 g Cu Al 合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0 g ，则合金中Cu 的质量分数为________________________________________________________________________。

②为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH 溶液调节pH ，当pH ＝3.4时开始出现沉淀，分别在pH 为7.0、8.0时过滤沉淀。

结合图中信息推断该合金中除铜外一定含有________。

图08．[答案] (1)①第三周期第ⅢA 族 CO 2②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O Ar(其他合理答案均可)(2)①吸氧腐蚀②CaCO3或CaO(3)①83.1%②Al、Ni[解析] 从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝通常有两种工艺，其流程图示如下：无论是流程甲或乙，都有一道工序是通入过量CO2，目的是将AlO－2全部转化为Al(OH)3；Al－Mg合金焊接前，为防止高温下金属与空气中的O2、N2、CO2等发生反应，应使用稀有气体作保护气；炼铁过程中，需加入生石灰或石灰石，跟原料中的SiO2等物质发生反应，将其转化为炉渣而除去；Cu－Al合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，因Cu(OH)2可溶于氨水，所得白色沉淀必为Al(OH)3，其物质的量为0.5 mol，则原合金中Al的质量为13.5 g；当pH ＝3.4时开始沉淀，说明该合金中含Al，在pH为7.0、8.0时过滤沉淀，说明含Ni。