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2013年自主招生化学讲义+习题解析2


2013年大学自主招生化学讲义+习题

1

1

12、首先亚甲基蓝被葡萄糖还原,还原后的无色物又被空气中氧气氧化,又成为亚甲基蓝。 如此反复作用。 13、⑴

⑵2KClO3+H2C2O4=2KHCO3+2ClO2↑(或2KClO3+H2C2O4=K2CO3+2ClO2+CO2↑+H2O);2C

lO2+ 2NaOH=NaClO2+NaClO3+H2O;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O; ⑶2.5 ⑷6KClO3+CH3OH+3H2SO4=6ClO2↑+CO2↑+3K2SO4+5H2O ⑸11NaClO3+18HCl=11NaCl+3Cl2↑+12ClO2↑+9H2O ⑹2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2 对环境的污染较小(生成的ClO2中含Cl2杂质)

专题二

物质结构 元素周期律

基础知识梳理
一、原子结构和元素周期律知识综合网络

11

11

二、各类晶体比较
非晶体 ①构成晶体粒子种类

固体物质

晶体

②粒子之间的相互作用

离子晶体 分子晶体 原子晶体
金属晶体

表1 同晶体主要特征
比较类型 构成晶体微 粒 形成晶体作 用 力 熔、沸 点 离子晶体 阴离子、阳 离子 离子键 原子晶体 原子 共价键 分子晶 体 分子 范德华 力 低 小 金属晶体 金属阳离子自由 电子 微粒间的静电作 用 有高有低 有高有低 12

较高 硬而脆

很高 大

物 理 硬度 12

导电性

良(熔融或 水 溶液中导电) 良 良 易溶于极性 溶 剂,难溶于 有机 溶剂

绝缘、半 导 体 良 良 溶于任何 溶剂



良导体

传热性 延展性 溶解性 性 质

良 良 极性分 子 易溶于 极 性溶剂, 非 极性分 子 易溶于 非 极性溶 剂 中

良 良 一般溶于溶剂, 钠 等可与水、醇类、 酸 类反应

典型实列

NaOH、NaCl

金刚石

P、干冰、 硫

钠、铝、铁

三、综合点拨
1、

表2
元素

同位素有关概念比较
同位素 核素 同素异形体

概念

具有相同核 电 荷数的同一 类 原子的总称

质子数相同而中 子 数同的同一元素 的同原子互称为 同位素

具有一定数目 的 质子和一定数 目 的中子的一种 原 子

由同种元素组成 的 结构和性质同的 单质互称为同素 异 形体

续表2
宏观概念, 对 同类原子而 言,既有游 离 态,又有化 合 态 微观概念,对某 种元 素的原子而言, 因为 有同位素,所以 原子 种类多于元素种 类 微观概念,指 元 素的具体的某 个 原子 宏观概念,同种 元 素构成两种以上 的 单质

范围

13

13

同位素化学性质几 以单质或化合 乎相同,因为质量数

物形式存在,
特征 性质通过形成 单质或化合物 同位素所占的原子 来体现 百分数一般变 同。天然存在的各种 同,物理性质

具有真实的质
量,同核素的 质量相同

化学性质相似,但
是物理性质差异较 大

2、
本质

表3 元素的金属性和非金属性强弱判断
原子越易失电子,金属性越强。 ①在金属活动顺序表中越靠前,金属性越强。 ②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强。

金 属 性 比 较

③单质还原性越强或离子氧化性越弱,金属性越强。 判 断 依 据 本质 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强。
n+m+

⑤若x+yx+y则y比x金属性强。
原子越易电子,非金属性越强。 ①与H2化合越易,气态氢化物越稳定,非金属性越强。

非 金 属 性 比 较

②单质氧化性越强,阴离子还原性越弱,非金属性越强。 判 断 方 法 ③最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性越强。
n-m-

④A+BB+A则B比A非金属性强。

3、

表4

同周期、同主族元素性质的递变规律
同周期(左右) 同主族(上下) 增大 增多

核电荷数 原子 结 构 14 电子层数

逐渐增大 相同

原子半径

逐渐减小

逐渐增大
14

化合价

最高正价由+1+7负价数 =8-族序数 金属性逐渐减弱,非金 属 性逐渐增强。 氧化性逐渐增强,还原 性 逐渐减弱。 酸性逐渐增强,碱性逐 渐 减弱。 稳定性逐渐增强,还原 性 逐渐减弱,酸性逐渐增 强。

最高正价和负价数均相 同,最高正价数=族序 数 金属性逐渐增强,非金 属 性逐渐减弱。 氧化性逐渐减弱,还原 性 逐渐增强。 酸性逐渐减弱,碱性逐 渐 增强。 稳定性逐渐减弱,还原 性 逐渐增强,酸性逐渐减 弱。

元素的金属性和非金属性

单质的氧化性和还原性

最高价氧化物的水化物的酸 碱性

气态氢化物的稳定性、还原 性, 水溶液的酸性。

典型例题
一、选择题

1、(09· 复旦)下列金属活动顺序排列正确的是( ) A.Ag>Cu B.Fe>Zn C.Al>Mg D.Ca>Na
35 37

解析:根据金属活动顺序表正确答案为D。
37 35 量 35 Cl=34.97, Cl=36.97。 Cl的自然丰度约为 (

) D.78%

A.22%

B.24%

C.76%

解析:根据相对原子质量的计算式有34.97x +36.97(1-x )=35.45,解之x =0.76,故选C。

3、(06· 复旦)太阳中的主要化学元素是( ) A.氢 B.碳 C.氧 D.氮
解析:宇宙中含量最多的元素是氢,选A。 4、(08· 复旦)意大利化学家阿伏伽德罗(A.Avogadro)在化学上的重大贡献是( A.提出了科学的原子学说 B.测出了阿伏伽德罗常数的近似值 C.创立了分子学说 D.制定了物质的量的单位——摩尔 解析:正确答案为C。



15

15

5、(07· 复旦)下列化合物,按其熔点由高到低顺序排列正确的是() A.SiO2 CsCl CBr4 CF4 C.CsCl SiO2 CBr4 CF4 B.SiO2 CsCl CF4 CBr4 D.CF4 CBr4 CsCl SiO2

解析:物质熔点的高低与晶体的类型有关,一般情况下,原子晶体>离子晶体>分子晶体,如:
SiO2>CsCl>CBr4>CF4。当晶体的类型相同时,原子晶体与原子半径有关;离子晶体与离子的半径和离子所带的电 荷有关;分子晶体当组成和结构相似时,与相对分子质量的大小有关,一般来说,相对分子质量大的,熔点高,即 CBr4>CF4。答案:A。

6、我国的“神舟”五号载人飞船已射成功,“嫦娥”探月工程也已正式启动。据科学家预 测,月球的土壤中吸附着数百万吨的32He,每百吨32He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一

年消耗的能量。在地球上,氦元素主要以42He的形式存在。下列说法正确的是 ( )
A.42He原子核内含有4个质子 B.32He和42He互为同位素 C.32He原子核内含有3个中子 D.42He的最外层电子数为2,所以42He具有较强的金属性 解析:本题主要考查考生对原子结构、原子核组成、同位素等有关知识的理解程度。在元素周期表中,He
排在第二位,质子数为2,32He、42He质子数相同而中子数同(根据质量数=质子数+中子数,可求32He的中 子数为1,42He的中子数为2),故为He的两种同位素,A、C正确,B正确。42He只有一个电子层,该层有2

个电子时就已达稳定结构,可能具有较强的金属性,D正确。答案:B
- -

中的电子总数为(NA为阿伏加德罗常数) ( A.W(A? x) · A N
A

) D.W
A?W
?x A

B.W(A ? n) · A N
A

C.W(A ? x ? n)· A N

·A N

解析:由于Rn-中的中子数为A-x+n,则其质子数为x-n,故Rn-核外电子数x-n+n=x,所以W g Rn-中电
子数为W ·x·NA。答案:D
A
2+ 38、短周期元素M与N的离子M 与N 具有相同的电子层结构,下列说法正确的是 ( ) 2+ 3A.M 的离子半径比N 小

C.M与N原子的电子层数相同

B.M的原子序数比N小 D.M与N的最外层电子数相同

解析:掌握核外电子排布的基本规律和元素原子结构特点是解答该类题目的基础。因为 M2+与 N3-具有相同
的电子层结构,故离子半径M2+<N3-,原子半径M>N。原子序数M>N,显然电子层数M原子比N原子多1,最外 层电子M为2个,N为5个,故相同。答案:A

16

16

二、简答题
9、(08· 华)一般来说,同主族元素的第一电离能从上到下递变的总趋势是依次降低,而 副族元素的第一电离能从上到下变化趋势与主族相同,说明理由。 解析: 原因是核外电子的层数增加而且原子半径递增,核电荷对最外层电子的吸引力降低,所以同主族元素
的第一电离能,从上到下递变的总趋势是依次降低,而副族元素的第一电离能从上到下变化趋势与主族相同,大 多是从上到下第一电离能反而增加,原因是虽然核外电子层数增加但原子半径的增加却显著甚至减小,导致核电 荷对最外层电子的吸引力增加。

10、(08· 大)镧元素从左到右,原子半径减小的幅度变小,这种现象称为镧系收缩,说
说出现这一现象的原因。 解析: 这是由于镧系元素从左到右新增加的电子填入倒数第三层上,对外层电子的屏蔽效应更大,外层电子
所受到的核电荷增加的影响更小,使镧系元素从镧到镱整个系列的原子半径减小明显。

11、(08· 同济)在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中使用了一种融雪剂,其主要成分 的化学式为XY2,X、Y为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1mol XY2 含有54mol电子。

(1)该融雪剂的化学式是



(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示 意图是 ; D与E能形成一种非极性分子,该分子的结构式为 。 ; D所在

族元素的氢化物中,沸点最低的是

(3)元素W与Y同周期,其单质是原子晶体;元素Z的单质分子Z2中有3个共价键;W与Z 能形成一种新型无机非金属材料,其化学式是 。

(4)元素R与Y同主族,其氢化物能用于刻蚀玻璃,R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2, 写出该反应的离子方程式。 解析:X、Y组成的化学式为XY2,且为离子化合物,所以X为+2价,Y为-1价,设Y的电子数为a ,则
X为a +3,所以2a +a +3=54,a =17, Y为Cl, X为Ca。 D与Cl相邻, D的最外层电子数是电子层数的三倍, 所以D为S,E为C。W与Cl同周期,其单质是原子晶体,所以W为Si元素。Z的单质Z2有3个共价键,Si 与Z能形成一种新型无机非金属材料,所以Z为N。 故本题答案为 ⑴CaCl2 ⑵ S=C=S H2S;⑶Si3N4 ;

⑷2F2+2OH-=2F-+OF2+H2O

12、(08· 理工)氮是地球上极为丰富的元素。
3- (1)Li3N晶体中氮以N 存在,基态N 3- 的电子排布式为 。

(2)N

N的键能为942kJ/L,N N的键能为247kJ/L,计算说明N2中的

键比

键稳定(填“? ”或“? ”)。
17 17





挥性一般比有机溶剂 a.助燃剂

(填“大”或“小”),可用作 c.复合材料

(填序号)。

b.“绿色”溶剂

d.绝热材料 与N3- 形成


(4)X中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它
3 的晶体结构如图所示。X的元素符号是 ,与同一个N 有 个。

相连的X

解析:答案 ⑴1S22S22p6 ⑵?

?

⑶小 b



Cu 6

模拟训练
一、选择题
1、(08· 同济)人类现新元素的形容始终没有停止过。1999年科学家合成114号元素后, 仅仅四个月时间又传来合成116号和118号元素的报告。已知铷(Rb)的原子序数为37,则118

号元素位于元素周期表的( ) A.第五周期 Ⅶ A 族

B.第六周期 Ⅶ A 族

C.第七周期 零族

D.第八周期 Ⅰ A 族
n? n?

2、电导仪测液态BrF3具有微弱的导电性,表示BrF3 (液态)中的阴、阳离子X Y 和 在,X 为(
n?



和Y )
n?

n?

也存在于BrF2SbF6、KBrF4、(BrF2)SnF6等化合物中。则X Y 、
3+ +

n?

n?

的化学式分别

A.X

=F ,Yn? =Br




B.X

n?

=BrF4 ,Yn? =BrF2
- 3+





C.X n? =F ,Yn? =BrF2

D.X n? =BrF4 ,Yn? =Br

3、现有一种简单可行的测定阿伏加德罗常数的方法,具体步骤为:①将固体NaCl细粒干燥 后,准确称出m g NaCl固体并转移到定容仪器a中;②用滴定管b向a仪器中滴加某液体c,
3

可算出阿伏加德罗常数。上述操作中的abc分别指( ) A.量筒、酸式滴定管、水 C.量筒、碱式滴定管、水
18

B.容量瓶、碱式滴定管、苯 D.容量瓶、酸式滴定管、四氯化碳
18

4、 08· ( 理工)从周期表中每一周期最后一个元素的原子序数为2、10、18、36、54??, 推测第十周期最后一个元素的原子序数为( ) A.200 B.770 C.290 D.292

5、下列排列顺序正确的是( )

①热稳定性:H2O>HF>H2S。 ②原子半径:Na>Mg>O。
③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4。
- - -

A.①③

B.②④ )

C.①④

D.②③

6、下列叙述中正确的是(

A.1个甘氨酸分子中存在9对共用电子 B.PCl3和BCl3分子中所有原子的最外层都达到8电子稳定结构 C.H2S和CS2分子都是含极性键的极性分子 D.熔点由高到低的顺序是:金刚石>碳化硅>晶体硅

二、简答题
7、(09· 复旦)最活泼金属、最活泼非金属分别是什么?

8.在同周期中,为什么Be的第一电离能大于B,N的第一电离能大于O,Mg的第一电离能大
于Al,Zn的第一电离能大于Ga?

9、为什么第二周期与第三周期同族元素性质存在明显差异?原因是什么?

10、氟是一种氧化性极强的非金属元素,它甚至能与Xe在一定压强下直接化合,生成XeF2、

XeF4、XeF6等固体。这些固体都容易生水解。其中,XeF2与H2O仅生氧化还原反应,XeF6与H2O
仅生非氧化还原反应; XeF4与H2O反应时,有一半物质的量的XeF4与H2O生氧化还原反应,别
4+ 6+

难溶于水的盐。试通过计算回答下列问题: (1)XeF6完全水解后的固体物质A 极稳定,易转化为单质而呈强氧化性。A为分子晶体。
19 19


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