2016版高考化学(全国通用)考前三个月高考13题逐题特训第37题:物质结构与性质(选考)
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第37题 物质结构与性质(选考)
[命题人的忠告]
1.熟练书写常见的4种金属及其离子的核外电子排布式:Cr、Fe、Cu、Zn。
2.掌握同周期元素第一电离能比较:同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但ⅤA>ⅥA>ⅣA,ⅡA>ⅢA>ⅠA。
3.牢记3种分子的杂化方式和空间构型:CH4:sp3杂化,正四面体;NH3:sp3杂化,三角锥形;H2O:sp3杂化,V形。
4.学会σ键与π键的判断方法:单键均为σ键;双键、三键中含有1个σ键,其余为π键。
5.掌握有关晶体计算的常用方法:运用分摊法正确确定晶胞中所含原子的个数。
[典例剖析]
(10分)钒(V)、砷(As)、镍(Ni)均为第四周期元素,钒位于ⅤB族,砷位于ⅤA族,镍位于Ⅷ族。请回答下列相关问题。
(1)基态钒原子的电子排布式为____________________,钒有+2、+3、+4、+5等几种化合价,这几种价态中,最稳定的是________价。
(2)砷与氯气反应可得到AsCl3、AsCl5两种氯化物。其中属于非极性分子的是________,AsCl3分子的中心原子杂化类型是________,分子的空间构型是________。
(3)高纯度砷可用于生产具有半导体“贵族”之称的新型半导体材料GaAs,镓(Ga)为第四周期ⅢA族元素,Ga与As相比,第一电离能较大的是________。
(4)镍和镧形成的一种合金具有储氢功能,该合金储氢后的晶胞如下图所示:
镍和镧形成的这种合金的化学式是________________,1mol镧形成的该合金能储存________mol氢气。
[推理分析] (1)基态钒原子的电子排布式为[Ar]3d34s2,当原子价层电子全部失去时,形成的离子最外层达到稳定的电子层结构,故+5价最稳定。
(2)AsCl5分子中砷的价电子均成键,故它是非极性分子;AsCl3分子中的价层电子对数为4,其中孤电子对数为1,因此砷原子为sp3杂化,分子的空间构型为三角锥形。
(4)由晶胞结构知,8个La全在晶胞顶点,故一个晶胞中La个数为8×18=1,8个Ni在晶胞面上,1个Ni在晶胞内,故一个晶胞中Ni个数为8×12+1=5,因此该合金化学式为LaNi5;8个H2在晶胞棱上,2个H2在晶胞面上,故一个晶胞中H2个数为8×14+2×12=3,因此1molLa形成的该合金能储存3mol氢气。
[答案及评分标准] (1)[Ar]3d34s2(或1s22s22p63s23p63d34s2)(1分) +5(1分) (2)AsCl5(1分) sp3(1分) 三角锥形(1分) (3)As(或砷)(1分) (4)LaNi5(2分) 3(2分)
[挑战满分](限时35分钟)
1.元素周期表中,金属和非金属分界线附近的元素性质特殊,其单质及化合物应用广泛,成为科学研究的热点。
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