大题题型集训4物质结构与性质_最新修正版

1、最新修正版大题题型集训(四)物质结构与性质(建议用时：35分钟)(对应学生用书第175页)1. (2019泸州模拟)钻、铜及其化合物在工业上有重要用途，回答下列问题：(1) 请补充完基态Co的简化电子排布式：Ar 未成对电子。(2) Na3Co(NO 2)6常用作检验K +的试剂，配位体NO2的中心原子的杂化形式为，空间构型为。大n键可用符号nm表示，其中m代表参与形成大n键的原子数，n为各原子的单电子数(形成C键的电子除外)和得电子数 的总和(如苯分子中的大n键可表示为n6),则NO2中大n键应表示为(3) 配合物Cu(En) 2SO4的名称是硫酸二乙二胺合铜(n )是铜的一种重要化 合物。

2、其中 En是乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的简写。该配合物Cu(En)2SO4中N、0、 Cu的第一电离能由小到大的顺序是乙二胺和三甲胺N(CH 3)3均属于胺， 且相对分子质量相近，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是 金属Cu晶体中的原子堆积方式如图所示, 子的半径为a nm阿伏加德罗常数的值为Na Cu其配位数为的密度为，铜原g/cm3(列出计算式即可)。解析(2)NO2中心原子氮原子价层电子对数为5+ 1= 3,故杂化轨道数为3,所以氮原子的杂化方式为sp2杂化，空间构型为V形；NO2中参与形成大n键的原子个数为3个，每个原子提供一个单电子，得电子数为1个，所以NO2的大n键可以表

3、示为n4。 由图可知， 距每个Cu最近的Cu有12个，即配位数为12;晶胞中实际含有的Cu为4个，其质量为4X 64 g/NA;已知铜原子的半径为a nm ，由图可知，晶胞中面对角线长为4a nm，晶胞的棱长为2屆 nm，则晶胞的体积为aX 10 - 7)3 cm3，所以有(22 x 10 - 7)3x p= 4X 64 g/NA，解得4X 6432血X aX 10-7 3Na g/Cm。答案(1)3d74s2 3 (2)sp2 V形 n4CuvOvN 乙二胺分子之4X 64间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键12 Mxax10"NA2. (2019烟台模拟)含氟化合物在生产、

4、生活中有重要的应用，回答下列问题：(1)基态氟原子核外电子的运动状态有 能量的原子轨道，其价层轨道表示式为种，有种不同(2)N与F可形成化合物N2F2，下列有关N2F2的说法正确的是 字母)。a.分子中氮原子的杂化轨道类型为 sp2b .其结构式为FN三N FC其分子有两种不同的空间构型d . 1 mol N2F2含有的C键的数目为4NA(3)NaHF2可用于制无水氟化氢和供雕刻玻璃、木材防腐等用。常温常压下为白色固体，易溶于水，160 C分解。NaHF2中所含作用力的类型有 (填字母)。a.离子键b .共价键C.配位键d .氢键(4)二氟甲烷(CH2F2)难溶于水，而三氟甲烷(CHF3)可溶

5、于水，其可能的原因是。与L(5)氟化钙的晶胞结构如图所示。晶胞中Ca"的配位数为等距且最近的Capa3x 10- 30"形成的空间构型为 P已知氟化钙的晶胞边长为a pm，(列出计算式即可)。其密度为pg cm-3，则阿伏加德罗常数的数值为_ 20 F-解析(2)a.该分子中的氮氮键为共价双键，其中氮原子采取sp2杂化的方 式，故a正确；其结构式为F N=N F，故b错误； 此结构F N=N F 有顺式反式之分，故c正确；1 mol N2F2含有的C键的数目为3Na，故d错误。从氟化钙的晶胞结构图可以看出 Ca2+居于晶胞的顶点和面心，在每个 Ca2+ 周围距离相等且最近的

6、F-有8个，Ca2 +的配位数为8, F-居于晶胞的八个小正 方体的体心，在每个F-周围距离相等最近的Ca2 +有4个，形成的空间构型为正四面体，在一个晶胞中含有Ca2+的数目为4,含有F-的数目为8,列式计算P gema“34X 782su-3x (ax 10-10)3 c吩4X 78/NA g，所以 NA2p答案(1)9 3(3)abd (4)三氟甲烷中由于而三氟甲烷中的氢原子可与(2) ae3个氟原子的吸引使得碳原子的正电性增强，从H2O中的氧原子之间形成氢键(5)8正四面体4X 78(3) 方铅矿(即硫化铅)是一种比较常见的矿物，酸溶反应为PbS +4HCl(浓)=H2PbCl4 +

7、H2ST,贝U H2PbCl4中配位原子是，第一电离能I1(Cl)I1(S)(填“>”“V”或“ =”)，H2S中硫的杂化方式为,下列分子空间的构型与 H2S相同的有C. 03(4) 方铅矿的立方晶胞如图所示，硫离子采取面心立方堆积，铅离子填在由 硫离子形成的 隙中。已知晶体密度为Pg cm一3,阿伏加德罗常数的值nm。解析(3)H2PbCl4中配位原子是Cl，中心原子是Pb;同一周期，从左到 右，第一电离能呈现增大的趋势，li(CI)>li(S); H2S中硫的价层电子对数=2+ 6 2 X 1一2一= 4,采用sp3杂化，为V形分子；A.H20中0的价层电子对数=2+6 2 X

8、 16 3 X 2一2一= 4,采用sp3杂化，为V形分子；B.S03中硫的价层电子对数=3+2一6-2X 2=3,采用spCa3(PO4)3F中非金属元素电负性由大到小的顺序为 杂化，为平面三角形分子；C.03中0的价层电子对数=2+2一4 4 X 1=3,采用sp2杂化，为V形分子；D.CH4中C的价层电子对数=4+2一 = 4, 采用sp3杂化，为正四面体形分子；空间的构型与 H2S相同的有AC。晶胞棱 长为 a,故 a3pN = 4X (32 + 207),所以 ap56 cm, S2-与 Pb2 +的距离为a,进而求出答案。答案3(2)Na2S> K2S> S8>

9、SO2 Na2S、K2S均为离子晶体，熔点较高，Na+半径比K +半径小，故Na2S熔点高；S8、SO2 均为分子晶体，熔点较低，因 S8的相对分子质量比 SO2大，故S8熔点比SO2心 3956高(3)CI> sp2 po4-的中心原子的杂化方式为，该离子的空间构型为 键角为，其等电子体有 请写出两种)。 AC (4)四面体 4 X 勺 PNA X1074. (2019开封模拟)决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题:M的气态原子逐(1) 已知元素M是组成物质Ca5(PO4)3F的一种元素。元素 个失去第1个至第5个电子所需能量(即电离能，用符号I1至I5表示)如表所示:I1

10、I2I 3I4I5电离能/(kJ mol 1)589.81 145.44 912.46 4918 153元素M化合态常见化合价是-价，其基态原子电子排布式为CaF2晶胞结构如图所示，则CaF2晶体中与Ca2*最近且等距离的Ca"数 目为;已知Ca2+和L半径分别为a cm、b cm，阿伏加德罗常数为Na，M为摩尔质量，则晶体密度为gcm 3(不必化简)。(5) 已知MgO与CaO的晶体结构相似，其摩氏硬度的大小关系为 ，|1、原因为解析根据元素M的气态原子的第I1至15电离能大小可以看出: |2相差不大，|2、|3电离能相差较多，说明M原子最外层有2个电子。在Ca5(PO4)3 中元

11、素有Ca、P、O三种元素，只有钙元素最外层有 2个电子，原子半径大，容 易失去最外层的2个电子，化合价为+ 2价；根据原子核外电子排布规律可知Ca基态原子电子排布式为Ar4s 2或1s22s22p(2) Na3AsO3可用于碘的微量分析。Na +的焰色反应呈黄色，金属元素能产生焰色反应的微观原因为3s23卩64$0(3) P04-的中心原子P的价层电子对数是4,故磷原子杂化为sp3杂化；由于 孤对电子对数为0,该离子的空间构型为正四面体形，键角为 109 28，其等电 子体有 SO4、CCl4o根据CaF2晶胞结构可知：在每个晶胞中与Ca2 +距离最近且等距离的Ca2 +有3个，通过每个Ca2

12、 +可形成8个晶胞，每个Ca2+计算了 2次，所以与Ca2+距离最近且等距离的Ca2 +有(3X 8) 2- 12个；将CaF2晶胞分成8个小正方体, 正方体中心为F"，顶点为Ca2 +，晶胞中共有4个钙离子、8个氟离子。Ca2+14 a+ b与F -的最近核间距(a + b)为晶胞体对角线的40故晶胞边长为齐。根据4+b 3pN= 4M，可求晶体密度。答案+ 2面体形10928'Ar4s 2 或 1s22s22卩63£3卩64£ (2)F>O>P (3) sp3 正四4M-NaSO?-、CCl4 等 12 4a+ b 3 MgO>CaO

13、Mg2+半径比Ca2+小，晶格能较大5.。与砷同周期的Na3AsO3中所含阴离子的立体构型为,写出一种与其互为等电子体的分子，填化学式)0M(仇&)00可用于合成Ni2+的配体，M中碳原子的杂化方式，其所含C键和n键的数目之比为Ni与Ca处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属 Ni的熔点和沸点均比金属Ca的高，其原因为区分晶体Ni和非晶体Ni的最可靠的科学方法为(5) 某砷镍合金的晶胞结构如下图所示，设阿伏加德罗常数的值为Na，贝够晶体的密度P为gem一3,晶体中Ni周围最近的等距离的As有个。解析(2)As03 -中砷原子的价层电子对数目为4,其立体构型为三角锥形。根据等电子

14、体的含义知，与As03-互为等电子体的分子有PCI3、PBr3、NF3、NCI3 等。()(3)每个HCCCILCCF分子中含有14个C键和2个n键，则C键与n键的数目之比为7 : 1。(4) 金属晶体熔沸点的高低与金属键的强弱有关，金属键的强弱与价层电子 数目和金属原子的半径有关。(5)由砷镍合金的晶胞结构图可知，每个晶胞中含有2个镍原子和2个砷原子,晶胞的体积V二卑严 10-30 cm3,故晶胞的密度 尸 22?+ 75gcm2Na 挣X 10-303 = 536X10 g cm-3。晶体中As周围等距离最近的Ni有6个，因As与Ni的个数比为1 : 1，故Ni周围也有6个As。答案(1)

15、球形、哑铃形(或纺锤形)Br 电子从较高能级的激发态跃 迁到较低能级的激发态乃至基态时，会以光的形式释放能量三角锥形PCI3、PBr3、NF3、NCI3等(答一种即可)(3) sP3, sp2 7 : 1(4) 镍原子半径较小，价层电子数目较多，金属键较强X-射线衍射法5.36X 1032屆2cNa66.钠、铝、钛的化合物是目前生活与生产上较为常用的物质，回答下列问题:(1)下列铝原子的价电子排布图中属于激发态的是;属于基态的是(2)氯化铝的熔、沸点都明显低于氧化铝的原因是，则1个二0该阳离子的化学式为；阴离子的中心原子的轨道杂化类型() ' ZTiTi/ O 0TiTi / ()/0

16、|*I3,ABnnAAT 3p*3円3*3巴C1)聚体分子中含有配位键的个数为(4) 钙钛矿(CaTiO 3)晶体的结构如右图所示，Ti位于立方晶胞的顶点，被 个O包围成配位八面体，若晶-Ti(3) 硫酸氧钛晶体中的阳离子为链状聚合形式的离子，该阳离子的结构片段 如下图所示，胞的边长为a nm ,则Ca与0间的最短距离为nm。在钙钛矿晶胞结构的另一种表示中，Ca处于各顶角位置，则Ti处于位置，0处于位置。解析(2)氯化铝属于分子晶体，熔化时需要克服分子间作用力，而氧化铝属于离子晶体，熔化时需要克服离子键。氯化铝的二聚体结构为其1个二聚体分子中含有配位键的数目为 2。(3)根据分割法，可以得出该阳离子的化学式为TiO2 +,阴离子SO2的中心原子S采用sp3杂化。(4)由题图可得出CaTiO 3晶胞的结构图为r ®-O-on，由此可见Ti被6个O包围。Ca位于4Ti个氧原子构成的正方形的中心如图所示g，晶胞边长为a nm，则CaTi与0间的最短距离为密nm。在钙钛矿的另一种晶胞结构中 Ca处于各顶角位置，贝U Ti处于体心位置,0处于面心位置。答案(1)BD AC