河南省开封市第二实验高级中学年高考数学真题专题练习专题十三

1河南省开封市第二实验高级中学2012年高考真题专题练习专题十三1.(2012·高考课标全国卷)ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．请回答下列问题：(1)S单质的常见形式为S8，其环状结构如下图所示，S原子采用的轨道杂化方式是______；(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为__________；(3)Se原子序数为______，其核外M层电子的排布式为__________；(4)H2Se的酸性比H2S__________(填“强”或“弱”)．气态SeO3分子的立体构型为__________，SO2－3离子的立体构型为__________；(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10－3和2.5×10－8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10－2，请根据结构与性质的关系解释：①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：________________________________________________________________________；②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方ZnS晶体结构如图所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为________________g·cm－3(列式并计算)，a位置S2－离子与b位置Zn2＋离子之间的距离为________________________________________________________________________pm(列式表示)．2.(2012·高考山东卷)金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛．(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是________．a．金属键具有方向性与饱和性b．金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用c．金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子d．金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光(2)Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________．2(3)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n＝________.CO与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________．(4)甲醛(H2C====O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)．甲醇分子内C原子的杂化方式为________，甲醇分子内的O—C—H键角______(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角．3.(2012·高考江苏卷)一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)．(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4.①Mn2＋基态的电子排布式可表示为________________________________________________________________________．②NO－3的空间构型是______(用文字描述)．(2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O.①根据等电子体原理，CO分子的结构式为______．②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为______．③1molCO2中含有的σ键数目为______．(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2－.不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为________________________________________________________________________．4.(2012·高考福建卷)(1)元素的第一电离能：Al________Si(填“”或“”)．(2)基态Mn2＋的核外电子排布式为________．(3)硅烷(SinH2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如下图所示，呈现这种变化关系的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm－(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示．①在Xm－中，硼原子轨道的杂化类型有________；配位键存在于________原子之间(填原子的数字标号)；m＝________(填数字)．②硼砂晶体由Na＋、Xm－和H2O构成，它们之间存在的作用力有________(填序号)．A．离子键B．共价键3C．金属键D．范德华力E．氢键专题十三物质结构与性质1.【解析】(1)S8分子中，每个S原子与其他两个S原子以σ键相连，S原子还有两对孤电子对，即每个硫原子有4个杂化轨道，两个杂化轨道形成σ键，两个杂化轨道容纳孤电子对，即S原子采用sp3杂化．(2)O、S、Se元素的非金属性逐渐减弱，对外层电子的吸引力逐渐减弱，故第一电离能逐渐减小．(3)Se的最外层电子排布为4s24p4，故M层已排满．(4)H—Se比H—S键能小且键长更长，H—Se的稳定性差在水中更易断裂，故H2Se的酸性更强．SeO3分子中心原子Se有3对价层电子对，无孤对电子，故SeO3分子为平面三角形，SO2－3中心原子S价层电子对有4对，价层电子对互斥模型为正四面体，因为存在孤电子对，其分子的空间构型为三角锥形．(5)H2SeO4分子中有2个非羟基氧，H2SeO3分子中有1个非羟基氧，故H2SeO4的酸性强．(6)因ρ＝mV，该晶胞中含4个Zn2＋、4个S2－，故晶胞的质量为m＝（65＋32）g·mol－1×46.02×1023mol－1，体积V＝(540.0×10－10cm)3，然后代入公式计算可得．由图可知，顶角S2－到面心S2－的边长为22×540.0pm＝2702pm.设S2－到Zn2＋的距离为x，则由余弦定律可知(2702)2＝2x2－2x2cos109°28′解之x＝2701－cos109°28′pm.【答案】(1)sp3(2)OSSe(3)343s23p63d10(4)强平面三角形三角锥形(5)①第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子②H2SeO3和H2SeO4可表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2.H2SeO3中的Se为＋4价，而H2SeO4中的Se为＋6价，正电性更高，导致Se—O—H中O的电子更向Se偏转，越易电离出H＋(6)4×（65＋32）g·mol－16.02×1023mol－1（540×10－10cm）3＝4.12701－cos109°28′或1352sin109°28′2或13532.【解析】(1)金属键没有方向性和饱和性；金属键是金属阳离子与自由电子间强烈的相互作用；自由电子不是在电场作用下产生的；金属光泽的产生主要与自由电子有关，故选b.(2)Ni的外围电子排布为3d84s2，3d能级上有2个未成对电子，第二周期中有2个未成对电子的是C、O，其中C的电负性小．(3)CO与N2结构相似，即存在叁键，则有1个σ键、2个π键．(4)甲醇中的碳原子是饱和碳采取sp3杂化，分子呈空间立体结构，而甲醛中的碳原子为双键碳采取sp2杂化，分子呈平面三角4形．【答案】(1)b(2)C(碳)(3)41∶2(4)sp3小于3.【解析】(1)①Mn基态排布式为[Ar]3d54s2，则失去最外层电子对应Mn2＋的排布式为[Ar]3d5.②因NO－3中N原子外围孤电子对数＝12(5＋1－2×3)＝0，又因N连接3个O，故NO－3空间构型为平面三角形．(2)①CO与N2互为等电子体，故CO分子的结构式为C≡O.②H2O分子中O原子轨道数目＝12(6－2×1)＋2＝4，故O原子轨道的杂化类型为sp3.③CO2的结构式为O====C====O，每个CO2中含2个σ键，故1molCO2中含2×6.02×1023个σ键．(3)[Cu(OH)4]2－中Cu2＋的配位数为4，故示意图为【答案】(1)①1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)②平面三角形(2)①C≡O②sp3③2×6.02×1023个(或2mol)(3)4.【解析】(1)Al、Si分别为同周期第ⅢA族元素、第ⅣA族元素，故第一电离能：AlSi.(2)原子变为离子时失去最外层电子，故Mn2＋基态核外电子排布式为[Ar]3d5.(3)硅烷(SinH2n＋2)晶态时属于分子晶体，故硅烷的沸点随相对分子质量增大而增大．(4)①由图看出，阴离子中B原子的价键有平面型和四面体型，则硼原子轨道的杂化类型分别为sp2、sp3，硼原子上有空轨道，氧原子上有孤电子对，二者可形成配位键．由图看出，4号硼连了四条键，5号氧原子已连了氢原子，故4、5号原子之间为配位键．由图中各原子个数写出其化学式为H4B4Om－9，H为＋1价，B为＋3价，O为－2价，据正负化合价代数和可求m＝2.②硼砂晶体由Na＋，Xm－和H2O构成，则它们之间有离子键、范德华力和氢键，故选ADE.【答案】(1)(2)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)(3)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案)(4)①sp2、sp34，5(或5，4)2②ADE