2020版高考化学练习：刷题小卷练33

1、刷题小卷练 33 物质结构与性质(选修 3)1. 2018 全国卷川锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：(1)_ Zn 原子核外电子排布式为。黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由 Zn 和 Cu 组成。第一电离能Ii(Zn)_ li(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。(3)_ ZnF2具有较高的熔点(872C)，其化学键类型是 _ ; ZnF?不溶于有机溶剂而 ZnCl2、ZnBr2、Znl2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为 _, C 原子的杂化

2、形式为金属 Zn 晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为_。六棱柱底边边长为 a cm,高为 ccm,阿伏加德罗常数的值为 NA,-3g cm (列出计算式)。答案：10 2(1) Ar3d 4s(2) 大于 Zn 核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子离子键ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBs Znl?的化学键以共价键为主、极性较小(5)六方最密堆积(A3型)65X6也2NAX6XXa c4解析：(1)Zn 原子核外有30 个电子，其电子排布式为Ar3d104s2。(2)Cu 原子的外围电2(4)平面三角形sp子排布式为 3d104s1,4s 能级处于半充满状态，而 Zn 原子

3、的 4s 能级处于全充满状态，Zn 原子Zn 的密度为更不易失去 1 个电子，所以 Zn 原子的第一电离能较大。(3)根据 ZnF2晶体的熔点较高可知,ZnF2为离子晶体，含有离子键，而ZnCI2、ZnBr2、Znl2的化学键以共价键为主、极性较小，故能够溶解在有机溶剂中。（4）C。2-中碳原子的价层电子对数为3,中心碳原子采取 sp2杂化,故CO3-的空间构型为平面三角形。（5）题图中原子的堆积方式为六方最密堆积。六棱柱底部正六边形的面积=6x=3a2cm2,六棱柱的体积=6xja2c cm3,该晶胞中 Zn 原子个数为441 112X6+ 2X2+ 3= 6,已知 Zn 的相对原子质量为

4、65，阿伏加德罗常数的值为NA,则 Zn 的2. 2018 全国卷n硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示:H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔点/C85.5115.260075.516.810.3沸点/C60.3444.6（分解）10.045.0337.0回答下列问题：（1）_ 基态 Fe 原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为_ ，基态 S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 _ 形。（2） 根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是 _ 。图为 S8 的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原

5、因为（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为 _形，其中共价键的类型有_ 种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中 S 原子的杂化轨道类型为_。FeS2晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞边长为 a nm, FeS2相对式量为 M，阿伏加德罗 常数的值为 NA，其晶体密度的计算表达式为 _gcm_3;晶胞中 Fe位于所形成密度mp= V=65X6NAX6肯走-3g cm 。的正八面体的体心，该正八面体的边长为 _nm。答案:(D匚哑铃(纺锤)H2S(3)S8相对分子质量大，分子间范德华力强平面三角2 sp34M212NX 10寸解析:(1)基态 Fe 原子核外有 26

6、个电子，按照构造原理，其核外电子排布式为 Ar3d64S2，按照洪特规则，价层电子 3d 上 6 个电子优先占据 5 个不同轨道，故价层电子的电子排布图为(D珂血。基态 S 原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，电子占据最高能级为 3p, p 能级的电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。61X26+1X2子对数为2=2,故价层电子对数为 4(或价层电子对数为2=4)，同理，SO2中 S6+0X26+0X3的价层电子对数为2=3, S03中 S 的价层电子对数为2=3, H2S 中 S 的价层电子对数不同于 SO2、S03。(3) S8和 S02均为分子晶体，分子间存在的作用力均为范德华

7、力，S8的相对分子质量大，分子间范德华力强，故熔点和沸点高。(4) 气态 S03为单分子，分子中 S 无孤电子对，其分子的立体构型为平面三角形， S 和 0 之间形成双键，故共价键有b键和n键两种。固态 S03为三聚分子，分子中每个 S 与 4 个 0 成键，S 无孤电子对，故原子的杂化轨道类型为 sp3。该晶胞中 Fe2+位于棱上和体心，个数为 12X4 + 1 = 4，sF 位于顶点和面心，个数为 8X1+ 6X= 4,故晶体密度为 NAX4 g芒X10-7cm)3=1021g cm3。根据晶胞结构，s2所形成的正八面体的边长为该晶胞中相邻面的面心之间的连线之长，即为晶胞边长的-.22，故

8、该正八面体的边长为 -ya nm。(2)价层电子对数包括成键电子对数和孤电子对数,H2S 中 S 的成键电子对数为 2,孤电3. 2018 全国卷ILi 是最轻的固体金属， 采用 Li 作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：(1) 下列 Li 原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_、_。(填标号)A-百凹口I当2$2片2p巴B- DESSdDIs 2s即.c. DmEiindIs2p 2pn- EZECDDIA2S2p 2p 2p* -FSya!(2) Li+与 H具有相同的电子构型，r(Li+)小于 r(H),原因是(3)LiAlH4是

9、有机合成中常用的还原剂，_LiAIH4中的阴离子空间构型是、中心原子的杂化形式为 _。LiAIH4中，存在_ (填标号)。A .离子键B.b键C.n键D .氢键(4)Li2O 是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的 Born Haber 循环计算得到。-2 MB U说；j 心胡坤?|?CBLJ mJ-Xf5)mA2kjr rraJ-+ +叫-9 (a)kJ -mol1。(5)Li2O 具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.466 5 nm,阿伏加德罗常数的值为 NA，贝 V Li2O 的密度为 _ g cm3(列出计算式)。答案：(1) D C(2) Li+核电荷数较大3_正四面

10、体 sp AB恥诚*|10441 kJrrwlL|3L8kJ2皿崩体可知，Li 原子的第一电离能为1kJ mol , O= O 键键能为1kJ mol , Li2O晶格能为图(b)5204982 9088X 7+4X16(5)7 3，NA(0.466 5X10)解析：根据能级能量 E(1s)E(2s)CH3OHCO2H2 H2O 与 CH3OH 均为极性分子，H2O 中氢键比甲醇多；CO2与 H2 均为非极性分子，CO2 分子量较大，范德华力较大离子键和n键(口64 键)(5)0.1480.076解析：Co 是 27 号元素，其基态原子核外电子排布式为Ar3d74s2或 1s22s22p63s

11、23p63d74s2。元素 Mn 与 O 中，由于 O 是非金属元素而 Mn 是金属元素，所以 O 的第一电离能大于 Mn 的。O 基态原子核外电子排布式为1s22s22p4，其核外未成对电子数是2,而 Mn 基态原子核外电子排布式为Ar3d54s2,其核外未成对电子数是 5，因此 Mn 的基态原子核外未成对电子 数比 O 的多。(2) CO2 和 CH3OH 的中心原子 C 的价层电子对数分别为2 和 4,所以 CO2 和CH3OH分子中 C 原子的杂化形式分别为sp 和 sp3。(3) 由于水和甲醇均为极性分子，二氧化碳和氢气均为非极性分子，所以水和甲醇的沸点高于二氧化碳和氢气的沸点；由于

12、水分子中两个氢原子都可以参与形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇的沸点；由于二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高。NAa3x1021,(4) 硝酸锰是离子化合物，硝酸根和锰离子之间形成离子键，硝酸根中N 原子与 3 个氧原子形成 3 个b键，硝酸根中存在氮氧双键，所以还存在n键。(5)因为 O2采用面心立方最密堆积方式，面对角线是 O2半径的 4 倍，即 4r(O2) = . 22 2 2a,解得 r(O)疋0.148 nm ;根据晶胞的结构可知， 棱上阴阳离子相切，因此 2r(Mn+)+2r(O2)=0

13、.448 nm ,所以 r(Mn+) = 0.076 nm。10.锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1) 基态 Ge 原子的核外电子排布式为Ar_ ，有_个未成对电子。(2) Ge 与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但Ge 原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因GeCl4GeBr4Gel4熔点/C49.526146沸点/C83.1186约 400(4)光催化还原 CO2制备 CH4反应中，带状纳米 Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O 电负性由大至小的

14、顺序是(5)Ge 单晶具有金刚石型结构，其中_ Ge 原子的杂化方式为，微粒之间存在的作用力是(6)晶胞有两个基本要素：1原子坐标参数， 表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数 A 为(0,0,0) ; B 为 g, 0, 2) ；C为 g, 2 , 0)。贝 yD原子的坐标参数为2晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数 a= 565.76 pm，其密度为_gcm3(列出计算式即可)。答案：(1)3d14s24p22(2) Ge 原子半径大，原子间形成的b单键较长，p-p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成n键(3) GeCl4、Ge

15、B4、Ge的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，分子量依次增大， 分子间相互作用力逐渐增强(4) 0 Ge Zn (5)sp3共价键解析:(1)锗元素在周期表的第四周期、第IV A 族，因此核外电子排布式为Ar3d104s24p2, p 轨道上的 2 个电子是未成对电子。(2)锗虽然与碳为同族元素，但比碳多了两个电子层，因此锗的原子半径大，原子间形成的b单键较长，p-p 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成n键。由锗卤化物的熔沸点由Cl 到 I 呈增大的趋势且它们的熔沸点较低，可判断它们均为分子晶体，而相同类型的分子晶体，其熔沸点取决于分子量的大小，因为分子量越大，分子间的作用力就

16、越大，熔沸点就越高。(4) Zn 和 Ge 为同周期元素，Ge 在 Zn 的右边，因此 Ge 的电负性比 Zn 的强；O 为活泼的非金属元素，电负性强于Ge 和 Zn，因此三者电负性由大至小的顺序为O、Ge、Zn。3(5) Ge 单晶为金刚石型结构，金刚石中碳原子的杂化方式为sp，因此 Ge 原子的杂化方式也为 sp3。微粒之间存在的作用力为共价键。1 1 1(6) 根据题给图示可知，D原子的坐标参数为 q, 4，4)。_18X73 g mol每个晶胞中含有锗原子 8X1/8 + 6X1/2 + 4 = 8(个)，每个晶胞的质量为一NA1038X7373晶胞的体积为(565.76X10_cm)

17、，所以晶胞的密度为3X10gem_。6.02X565.7611.东晋华阳国志 南中志卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：(1)镍元素基态原子的电子排布式为 _, 3d 能级上的未成对电子数为硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是4,6731072在Ni(NH3)62+中 Ni2+与 NH3之间形成的化学键称为 _ ，提供孤电子对的成键原子是_ 。3氨的沸点_ (填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_ 分子(填“极性”或“非极 性”)，中心原子的轨道杂化类

18、型为 _。单质铜及镍都是由_键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：Icu= 1958 kJ mol 、INi= 1 753 kJ mol , ICuINi的原因是 _ 。某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。1晶胞中铜原子与镍原子的数量比为 _ 。2若合金的密度为 d g cm一3，晶胞参数 a =_ nm。答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22(2) 正四面体配位键N高于 NH3分子间可形成氢键极性 sp3(3) 金属 铜失去的是全充满的 3d10电子，镍失去的是 4s1电子-2513:16.02x1023xd_JX10解析：本题主要考查物质结构与性质

19、，意在考查考生对原子、分子、晶体结构和性质的理解能力。(1)Ni 元素原子核外有 28 个电子，电子排布式为 1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2。_ 2 _23d 能级上有 2 个未成对电子。(2)SO4一中 S 无孤电子对，立体构型为正四面体。Ni(NH3)6+为配离子，Ni2+与 NH3之间为配位键。配体 NH3中提供孤电子对的为 N。NH3分子间存 在氢键，故沸点比 PH3高。NH3中 N 有一个孤电子对，立体构型为三角锥形，因此NH3为极性分子，N 的杂化轨道数为 3+ 1 = 4，杂化类型为 sp3。(3)单质铜及镍都是由金属键形成的晶体，Cu, Ni 失去

20、一个电子后电子排布式分别为Ar3d10、Ar3d84，铜的 3d 轨道全充一1满，达到稳定状态，所以 Cu 的第二电离能相对较大。(4)Cu 原子位于面心，个数为 6X=13,Ni 原子位于顶点，个数为 8x；=1,铜原子与镍原子的数量比为3:1。以该晶胞为研864x3+593733 I 2517究对象，则 g = d g cm一x(ax10一cm)，解得 a=6 02x1023xdX10。12.随着科学的发展，许多新物质被发现或被合成出来，为新能源开发和新材料研制开拓出更大的空间。中科院科学家最近合成了一种新型材料，其结构简式为请回答下列问题。(1) 基态氟原子的最高能级的电子云有 _种空间伸展方向，基态硒原子的价层电子排布式是 _，用元素符号表示出氟、氧、氮、氢四种元素的第一电离能由大到小的顺序：_(2) 该物质结构简式中的氮原子共形成 _个n键；该物质中氮原子的轨道杂化类型为_ ，该分子中含有氮、氧、氟三种电负性很大的原子，也含有氢原子，它_(填“能”或“不能”)形成分子内或者分子间氢键。(3) 硒能形成两种常见的氧化物，属于V 形分子的物质的分子式为 _ ，沸点较高的物质是_。常压下，