2017版高考化学一轮总复习 选修3 物质结构与性质 高效演练&跟踪检测 选修3.doc

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。高效演练·跟踪检测1.(2016·厦门模拟)碳元素在生产生活中具有非常重要的作用，在新物质的制备中也发挥了举足轻重的作用。碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：(1)与碳同周期，且基态原子的核外未成对电子数与碳相等的元素，其基态原子的电子排布式为________。(2)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为________。(3)金刚石、石墨(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为________、________。常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态，出现这种现象的原因是___________________。(4)C60属于________晶体，C60晶体内含有的微粒间作用有_______________。(5)金刚石晶胞含有________个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r=____________a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________(要求写出计算结果)。【解析】(1)碳元素和氧元素基态原子的核外未成对电子数都是2，所以氧原子的基态原子的电子排布式为1s22s22p4。(2)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，性质不同，它们互为同素异形体。(3)在金刚石中碳原子的4个价电子与4个碳原子形成四个共价键，碳的杂化形式是sp3杂化，在石墨中碳原子与相邻的三个碳原子形成三个共价键，碳的杂化形式为sp2杂化；因为甲醇分子间存在氢键，而丙烯分子间只有范德华力，所以常温条件下丙烯是气态，而相对分子质量比丙烯小的甲醇，常温条件下却呈液态。(4)C60是由60个碳原子以共价键形成的分子，属于分子晶体。C60晶体内含有的微粒间作用有范德华力和共价键。(5)根据晶胞中粒子个数的计算公式=体内数目×1+面上数目×1/2+棱上数目×1/4+顶点数目×1/8。金刚石晶胞中，顶点8个，相当于1个碳原子，面心上6个，相当于3个碳原子，在晶胞内含有4个碳原子，加在一起，可得一个金刚石晶胞中有8个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则正方体对角线的1/4就是C—C键的键长，即QUOTEa=2r，所以r=QUOTEa，碳原子在晶胞中的空间占有率为QUOTE=QUOTE。答案：(1)1s22s22p4(2)同素异形体(3)sp3sp2甲醇分子间存在氢键，而丙烯分子间只有范德华力(4)分子范德华力、共价键(5)8QUOTEQUOTE=QUOTE2.(2016·临沂模拟)Mn、Fe均为第4周期过渡元素，两元素的部分电离能(I)数据列于下表：元素MnFe电离能(kJ·mol-1)I1717759I215091561I332482957回答下列问题：(1)铁元素价电子层的电子排布式为________________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。对此，你的解释是__________________________。(2)铁原子或离子外围有较多能量相近的空轨道，能与一些分子或离子形成配合物，则与铁原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是____________。(3)三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，据此判断三氯化铁晶体为________晶体。(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数之比为________，其中体心立方晶胞空间利用率为___________。【解析】(1)铁元素的原子序数是26，根据核外电子排布规律可知价电子层的电子排布式为3d64s2。由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态(或Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态)，因此气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。(2)配位键中必须有孤电子对，因此与铁原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的条件是具有孤电子对。(3)三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂，由此可知三氯化铁晶体为分子晶体。(4)根据晶胞结构可知面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的铁原子个数分别是6×1/2+8×1/8=4、1+8×1/8=2，原子个数之比为2∶1。设铁原子半径是r，则体心立方晶胞的体对角线是