2019届高考化学二轮复习大题分点提速练(四)物质结构与性质作业(全国通用

1、大题分点提速练（四）物质结构与性质（选修3）（分值：50分，建议用时：35分钟）非选择题：共50分。每个试题考生都必须作答。1. （10分）（2018调研卷）磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必 要物质，也是重要的非金属元素。回答下列问题：（1）基态P原子的价电子排布式为（2）N和P同主族，PF3和NH3都能与许多过渡金属形成配合物， 但NF3却不 能与过渡金属形成配合物，其原因是（3）磷酸为三元酸，其结构简式为H。CH Pot的空间构型和P的杂化类型分别为_、;写出两种与PO：互为等电子体且属于非极性分子的物质的化学式（4）将磷酸加强热可发生分子间脱水反应生成焦磷酸（H4P2。7）、

2、连三磷酸以及 高聚磷酸，焦磷酸的酸性强于磷酸的原因是（5）磷酸、焦磷酸、连三磷酸的结构简式依次为:HOPOHH0Ho onO-LOHHOH O P O连多磷酸白通式为 修原子数用m表示）；磷原子数目为n+1的连 多磷酸，能形成种酸式盐。（6）Cu3N的晶胞结构如图，N3的配位数为, Cu+的半径为a pm, N3一的半径为b pm,则Cu3N晶体的密度为 gcm-3（用Na表示阿伏加德罗常数的值）。【解析】 (1)由P元素的原子序数可知其基态原子的价电子排布式为3s23p3。(2)NF3分子中，F的电负性比N大，使得N原子给电子对的能力较差， 因而NF3不能与过渡金属形成配合物。(3)PO3一

3、中P的价层电子对数为4,无孤 电子对，所以po4一的空间构型为正四面体形；等电子体要求原子个数和价电子 数都相等。(4)同种元素含氧酸的酸性可由非羟基氧数目多少来判断，焦磷酸中 非羟基氧的数目比磷酸中非羟基氧的数目多，所以其酸性要强一些。(5)根据H3P04、H4P2。7、H5P3O10可推知连多磷酸的通式为 Hm+2PmO3m + 1 ,磷原子数目 为n+1的连多磷酸为(n+1+2)元酸，酸式盐为n+2种。(6)Cu+、N3-为棱上的 间隔直线排列，故N3-的配位数为2X3=6,该晶胞边长为2(a+b)x 10-10cm, 晶胞体积为2(a + b x 10 - 10)cm3。则该晶胞的密度

4、为P = m =64X3+14_2.575X 10313NA2(a+b 产 1010cm3 NA(a+b3 cm。【答案】3s23p3(2)NF3分子中，F的电负性比N大，使得N原子给电子对的能力较差 (3)正四面体 sp3 CCl4、SiF4等(写出两种即可)(4)焦磷酸中非羟基氧的数目比磷酸中非羟基氧的数目多(5)Hm + 2PmO3m + 1 n + 2 一一312.575 10(6)6Na a+b32. (10分)锡是大名鼎鼎的“五金” 一一金、银、铜、铁、锡之一，早在远 古时代，人们便发现并使用了锡。回答下列问题：(1)锡是50号元素，在元素周期表中位于 区。(2)SnO2是一种重要

5、的半导体传感器材料，用来制备灵敏度高的气敏传感器,SnO2与熔融NaOH反应生成Na2SnO3, Na2SnO3中阴离子的空间构型为 。(3)比较下列卤化锡的熔点和沸点，分析其变化规律及原因SnCl4SnBr4SnI4熔点/C-3331144.5沸点/C114.1202364(4)汽车废气中常含有有毒的一氧化碳气体，但在二氧化锡的催化下，在300 C时，一氧化碳可大部分转化为二氧化碳。C、0、Sn电负性由大至小的顺(5)灰锡具有金刚石型结构，其中 Sn原子的杂化方式为 5微粒之间存在的作用力是 o(6)原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图为灰锡的晶胞，11 一 . 1其中原子坐标参

6、数 A为(0,0,0)、B为(2, 0, 2),则D为(4, , )。锡的配位数为。已知灰锡的晶胞参数a = 0.648 9 pm,其密度为 g cm-3(Na为6.02X1023 mol1,不必算出结果，写出简化后的计算式即可)。【解析】(1)Sn是50号元素，价电子排布式为5s25p；在元素周期表中位 于p区。(2)SnO3-中Sn原子为sp2杂化，无孤电子对，所以空间构型为平面三 角形。(3)锡元素的卤化物都为分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合。对 于组成类型相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越 高。由于相对分子质量：SnCl4SnBr4SnI4,所以它们的熔

7、沸点由低到高的顺 序：SnCl4SnBr4CSn。(5) 灰锡具有金刚石型结构，其中 Sn原子的杂化方式为sp3杂化。灰锡是同一元素的原子通过共用电子对形成的单质，所以微粒之间存在的作用力是非极性共价键(或共价键)。(6)根据各个原子的相对位置可知，D在体对角线的1/4处，所以 其坐标参数是(4, , 1)。根据晶胞结构可知，在晶胞中含有的 Sn原子个数是8X1/8 + 6X 1/2 + 4 = 8,所以晶胞的密度为8X 118.7236.02X 10 X0.648 9X 10-8X 118.7“7_3= 6.02X 648.93 C Sn (5)sp3杂化 非极性共价键(或共价键)11, B

8、 8X118.7.7(6)4 4 4 6.02X 648.93X 103.(10分)(2018广州二模)C、N和Si能形成多种高硬度材料，如Si3N4、C3N4、 SiC。Si3N4和 C3N4中硬度较高的是, 理由是(2)C和N能形成一种类石墨结构材料，其合成过程如图所示。由公於OXNH,X%飞N=-NH： 1 5!1 一 JI 人AMmn民间三聚处 NN 7 N N p N N ?该类石墨结构材料化合物的化学式为,其合成过程中有三聚鼠胺形成，三聚鼠胺中N原子的杂化方式有H(3)C和N还能形成一种五元环状有机物咪唾(im),其结构为卜“。化合物Co(im) 6SiF6的结构示意图如图:HNF

9、 hI ELCo原子的价层电子轨道表达式（价层电子排布图）为 N与Co之间的化学键类型是 ,判断的理 由是阴离子SiF6一中心原子Si的价层电子对数为 。阳离子Co（im） 62+和 SiF1之间除了阴阳离子间的静电作用力，还存在氢键作用，画出该氢键的表示式 例如，水中氢键的表小式为：O H O（4）缶SiC为立方晶系晶体，晶胞参数为a,已知Si原子半径为rsi, C原子 半径为rc,该晶胞中原子的分数坐标为111 c 1-11c：（0,0,0）； . 2, 0）；仿,0, 2）；（0, 2, 2）111,133、，313,33 1Si： （4, 4, 4）；（4, 4,4）；（4,4,4）；

10、（4,4, 4）o则 A SiC立方晶胞中含有个Si原子、个C原子；该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 例出计算式即可）。【解析】 Si3N4和C3N4均为原子晶体，C的原子半径比Si的原子半径小，故CN键比SiN键的键长短，键能大，即CN键比SiN键牢固，故C3N4的硬度较高。（2）该类石墨结构材料化合物重复的结构单元为 6个C,7个N为该单元所有，3个N被3个相同单元共有，故C原子个数为6,N原子个数为7+3X1=8,故化学式为C6N8。一NH2中N的杂化类型为sp3;3=N中N的杂化类型为sp2。（3）Co的核外电子排布式为Ar3d 74s2,故价层电子排布图为TT3d4s。N与Co

11、之间形成配位键，因为N有孤对电子，Co2+有空轨道。SiF2一的中心原子Si无孤对电子，故 价层电子对数为6。根据提供的水中氢键的表示式，知该阴阳离子间的氢键为 N-H - F-o (4) B-SiC勺晶胞如图所示，C位于顶点和面心，C原子的个数为81 1X 1+6X1= 4, Si位于晶胞内，Si原子的个数为4。该晶胞中原子的体积为4X 824 24 & 163冗C+4X3ntSi = _3HrC+rSi),晶胞的体积为a,故晶胞中原子的体积占晶胞体一一 3 , 3积的百分率为 vrC + rSi) -a3x 100%=)x 100%。33a【答案】(1)C3N4两者同属原子晶体，C的原子半

12、径小于Si,与SiN 键相比，CN键的键长短、键能大3dC6N8 sp2、sp3 (3)4s 配位键 N有孤对电一 3 .316 打。+ rSi一盆3X 100%3aT | T | f叵子，Co2+有空轨道 6 N H - F (4)4 44. (10分)(2018郑州二模)黄铜矿(主要成分为CuFeSz)是生产铜、铁和硫酸 的原料。回答下列问题：(1)基态Cu原子的价电子排布式为 o(2)从原子结构角度分析，第一电离能l1(Fe)与l1(Cu)的关系是 l1(Fe)( “” 或 = )l1(Cu)0(3)血红素是叱咯(C4H5N)的重要衍生物，血红素(含Fe2+)可用于治疗缺铁性 贫血。叱咯

13、和血红素的结构简式如图：CH皿CltiCHOOH 叱咯血红素已知叱咯中的各个原子均在同一平面内，则叱咯分子中N原子的杂化类型为。1 mol叱咯分子中所含的 b键总数为个。分子中的大冗键可用C表示，其中m代表参与形成大 冗键的原子数，n代表参与形成大 冗键的电子数， 则叱咯环中的大冗键应表示为。C、N、O三种元素的简单氢化物中，沸点由低到高的顺序为 (* 化学式)。血液中的O2是由血红素在人体内形成的血红蛋白来输送的，则血红蛋白中的Fe2+与。2是通过键相结合。(4)黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可经过SO2一SO3H2SO4途径形成酸雨。SO3 的空间构型为。 H2SO4的酸性强于H2SO3的原因

14、是石盘的第构日品的晶胞(5)用石墨作电极处理黄铜矿可制得硫酸铜溶液和单质硫。石墨的晶体结构 如图所示，虚线勾勒出的是其晶胞。则石墨的晶胞中含碳原子数为 。已 知石墨的密度为p g cm-3,CC键的键长为r cm,设阿伏加德罗常数的值为Na, 则石墨晶体的层间距d =cm。【解析】(1)基态Cu原子核外有29个电子，具价电子排布式为 3d104s1。 (2)Fe的价电子排布式为3d64s2,4s轨道全充满，为稳定状态，故I1(Fe)I1(Cu)。 (3)叱咯分子中各个原子均在同一平面内，则与N成键的2个C、1个H形成平面三角形，则N的杂化轨道数为3,杂化类型为sp2。1 mol叱咯中含有1 m

15、ol NH dS、2 mol N C 般、3 mol C-C 魏、4 mol CH 6键，共 10Na 个 6 键。叱咯中C、N均为sp2杂化，1个氮原子上2个未杂化的p轨道上的电子与4 个碳原子上各1个未杂化的p轨道上的电子，形成5原子、6电子的大冗键，表示为n60NH3、H2O分子间均可形成氢键，其沸点均比 CH4高，常温下NH3为气体，H2O为液体，H2O的沸点比NH3高，故沸点由低到高的顺序为 CH4V 22，NH3VH20。Fe+具有空轨道，。2中。具有孤电子对，故血红蛋白中 Fe+与02是通过配位键相结合。(4)SO3中S无孤电子对，空间构型为平面三角形。H2SO4、H2SQ均为硫

16、元素的含氧酸，其中硫的化合价分别为+6、+4, H2SO4中S的正 电性强于H2SO3中的S,使羟基中0H间的共用电子对更易偏向 0原子，羟基石墨晶胞中含碳a cm,根据石墨更容易电离出H+,故H2SO4的酸性强于H2SO3O (5)由图可知,原子个数为8X1+4X1 + 2X1+1=4。设石墨晶胞的底边长为 842a3晶胞的结构可知，2=rXsin 60 , a = J3r,则p g cm-=NAmol-11 X 12 g mol-J3，(V3r) x 2 cm2 x 2dd =Mcm 或3r p风16 3提示：石墨的晶胞底边长与原子半径的关系如图所示。【答案】(1)3d104s1 (2)s

17、p2 10Na n5 CH4NH3VH2O 配位(4)平面三角形 SO2(OH)2(或H2SO4)中S的化合价为+ 6, S的正电性强于SO(OH)2(或H2SO3)中的S,使羟基中OH间的共用电子对更易偏向 O原子, 羟基更容易电离出H+,故H2SO4的酸性强于H2SO316 -16 ：3(5)4或内5. (10分)X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外 层电子数为2。Y基态原子的3P轨道上有4个电子。Z的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。回答下列问题：（1）在Y的氢化物（H2Y）分子中，Y原子的杂化轨道类型是 （2）Z的氢化物（H2Z）在乙醇中的溶解度大于 HY ,其

18、原因是（3）Y与Z可形成YZ42 oYZ2一的空间构型为（用文字描述）。写出一种与yz4一互为等电子体的分子的化学式 （4）X的氯化物与氨水反应可形成配合物X（NH 3）4Cl2,1 mol该配合物中含有（T键的数目为 o（5）X与Y所形成的化合物的晶胞如图所示。基态X原子的核外电子排布式为 该化合物的化学式为。若该化合物的密度为a g cm 3,则晶胞的体积是 cm3（只要求列出计算式，阿伏加德罗常数用 Na表示）。【解析】 X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，则内层电子数为2+8+18=28,且最外层电子数为2,所以该原子核外有30个电子， X为Zn； Y的基态原子的3P轨道上有4个电子，则Y是S; Z的原子最外层电 子数是其内层电子数的3倍，最外层电子数小于或等于 8,所以Z是。（1）H2s 的中心原子（S原子）的价层电子对数=2 + 2（6 2X 1） = 4,所以S为sp3杂化。（2） 在乙醇与水的混合溶液中，水分子和乙醇分子之间易形成分子间氢键。（3）so4一1的中心原子（S原子）价层电子对数=4+ 2（642-4X2） = 4,没有孤对电子，所以 是正四面体结构。等电子体是原子数相等，原子价层电子数之和相等的分子或离子，硫酸根离子中的原子数为 5,价层电子数为32。(4)1 molZn(NH 3)4C12中 有4 mol配位