202X版高考化学二轮复习题型十一物质结构与性质综合题课件

1、题型十一物质结构与性质综合题题型十一物质结构与性质综合题-2-高考命题规律高考命题规律 -3-高考真题体验典题演练提能给定物质或元素,直接回答问题1.(2019全国,35)近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe-Sm-As-F-O组成的化合物。回答下列问题:(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为,其沸点比NH3的(填“高”或“低”),其判断理由是。(2)Fe成为阳离子时首先失去轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+价层电子排布式为。(3)比较离子半径:F-(填“大于”“等于”或“小于”)O2-。-4-高考真题体验典题演练提能(4)一

2、种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图中F-和O2-共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1-x代表,则该化合物的化学式表示为;通过测定密度和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们的关系表达式:=gcm-3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为,则原子2和3的坐标分别为、。-5-高考真题体验典题演练提能答案:(1)三角锥形低NH3分子间存在氢键(2)4s4f5(3)小于-6-高考真题体验典题演练提能解析:(1)因为N与As位于同一主族,因此NH3与AsH3属于等电子体,

3、两者结构相似,NH3分子的立体结构为三角锥形,则AsH3分子的立体结构也为三角锥形;由于NH3分子间存在氢键,因此NH3的沸点高。(2)铁的电子排布式为Ar3d64s2,故Fe首先失去最外层4s能级上的电子成为Fe2+;根据Sm的价电子排布式4f66s2可知,由Sm生成Sm3+,要失去最外层6s能级上的2个电子和4f能级上的1个电子。(3)由于F-与O2-的核外电子排布一样,核电荷数越大,离子半径反而越小,故离子半径F-小于O2-;-7-高考真题体验典题演练提能-8-高考真题体验典题演练提能2.(2019全国,35)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能

4、优良、安全性高等特点,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题:(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态(填“相同”或“相反”)。(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为,其中Fe的配位数为。-9-高考真题体验典题演练提能(4)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是;P的杂化轨道与O的2p轨道形成键。-10-高考真题体验典题演练提能(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷

5、酸根离子、三磷酸根离子如下图所示:这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(用n代表P原子数)。-11-高考真题体验典题演练提能(3)分子晶体苯胺分子之间存在氢键(4)Osp3(5)(PnO3n+1)(n+2)-解析:(1)根据“对角线规则”可知,与Li元素处于“对角线”位置的元素为Mg,两者的化学性质相似。基态Mg原子的M层电子排布式为3s2,根据泡利原理可知,这两个电子的自旋状态相反。-12-高考真题体验典题演练提能(3)苯胺是由分子构成的物质,其晶体属于分子晶体。由于苯胺分子中的N原子可与相邻苯胺分子中的氨基上的氢原子间形成氢键,而甲苯分子间只存在分子间作用力,导致苯胺的熔、沸点高于甲苯的熔

6、、沸点。-13-高考真题体验典题演练提能-14-高考真题体验典题演练提能3.(2019全国,35)在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要材料。回答下列问题:(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是(填标号)。-15-高考真题体验典题演练提能(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是、。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填“Mg2+”或“Cu2+

7、”)。(3)一些氧化物的熔点如下表所示:解释表中氧化物之间熔点差异的原因。-16-高考真题体验典题演练提能(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x=pm,Mg原子之间最短距离y=pm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则MgCu2的密度是gcm-3(列出计算表达式)。-17-高考真题体验典题演练提能答案:(1)A(2)sp3sp3乙二胺分子中的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2+(3)Li2O、MgO为离子晶体,P4O6、SO2为分子晶体。晶格

8、能MgOLi2O;分子间作用力(相对分子质量)P4O6SO2-18-高考真题体验典题演练提能解析:(1)A、B、C、D四个选项分别表示的是基态的Mg+、基态的镁原子、激发态的镁原子和激发态的Mg+,因第二电离能要大于第一电离能,且处于基态的原子(或离子)比处于激发态的原子(或离子)稳定,所以A项正确。(2)乙二胺中N和C的价电子对数均为4,因此N、C的杂化类型均为sp3。乙二胺分子中的氮原子上有孤电子对,Mg2+、Cu2+有空轨道,易形成配位键;因此乙二胺能与Mg2+、Cu2+形成稳定环状离子。由于离子半径r(Cu2+)r(Mg2+),且Cu2+含有的空轨道数比Mg2+多,所以Cu2+与乙二胺

9、形成的化合物的稳定性高于Mg2+与乙二胺形成的化合物的稳定性。-19-高考真题体验典题演练提能(3)离子晶体的熔点通常高于分子晶体的熔点;Li2O和MgO为离子晶体,晶格能MgOLi2O;P4O6、SO2为分子晶体,分子间作用力P4O6SO2,所以熔点由高到低的顺序为MgO、Li2O、P4O6、SO2。-20-高考真题体验典题演练提能4.(2018全国,35)Li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)。(2)Li+与H-具有相同的电子构型,r(Li+)

10、小于r(H+),原因是。(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是、中心原子的杂化形式为。LiAlH4中,存在(填标号)。A.离子键B.键C.键D.氢键-21-高考真题体验典题演练提能(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。可知,Li原子的第一电离能为kJmol-1,O=O键键能为kJmol-1,Li2O晶格能为kJmol-1。(5)Li2O具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Li2O的密度为gcm-3(列出计算式)。-22-高考真题体验典题演练提能答案:(

11、1)DC(2)Li+核电荷数较大(3)正四面体sp3AB(4)5204982908解析:(1)基态Li原子能量最低,而电子排布图中D图所示状态为基态。处于激发态的电子数越多,原子能量越高,A中只有1个1s电子跃迁到2s轨道;B中1s轨道中的两个电子1个跃迁到2s轨道,另一个跃迁到2p轨道;C中1s轨道的两个电子都跃迁到2p轨道,故C表示的能量最高。(2)Li+核电荷数较大,对核外电子的吸引力大,导致其半径小于H-。-23-高考真题体验典题演练提能(3)根据价电子对互斥理论,LiAlH4中阴离子的空间构型是正四面体,中心原子采用sp3杂化,LiAlH4中存在离子键和键。(4)根据循环图中数据可知

12、,Li原子的第一电离能是520kJmol-1,O=O键的键能是2492kJmol-1=498kJmol-1,Li2O的晶格能是2908kJmol-1。-24-高考真题体验典题演练提能5.(2018全国,35)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: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。-25-高考真题体验典题演练提能(3)图(a)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,主要原因为。

13、(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。(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示,晶胞边长为anm、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Fe2+位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为nm。-26-高考真题体验典题演练提能(2)H2S、SO2、SO3中心原子价层电子对数分别为4、3、3,故H2S分子的中心原子价层电子对数不同于SO2、SO3。(3)S8分子的相对分子质量比SO2大,分子间范德华力强,故其熔、沸点比SO2高很

14、多。-27-高考真题体验典题演练提能(4)气态三氧化硫中心原子价层电子对数为3,孤电子对数为0,故其分子的立体构型为平面三角形,共价键有键和键两种类型;根据图(b)所示,固态三氧化硫每个硫原子与四个氧原子形成4个键,故S原子的杂化轨道类型为sp3。-28-高考真题体验典题演练提能6.(2018全国,35)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。(2)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I1(Zn)I1(Cu)(填“大于”或“小于”),原因是。(3)ZnF2具有较高的熔点(872),其化学键类型是;ZnF2不溶于有机溶

15、剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是。-29-高考真题体验典题演练提能(4)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原子的杂化形式为。(5)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acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为gcm-3(列出计算式)。-30-高考真题体验典题演练提能答案:Ar3d104s2(2)大于Zn的3d能级与4s能级为全满稳定结构,较难失电子(3)离子键ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键

16、以共价键为主、极性较小(4)平面三角形sp2-31-高考真题体验典题演练提能解析:(3)由ZnF2的熔点较高可知ZnF2是离子晶体,化学键类型是离子键;根据相似相溶原理,由ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的溶解性可知,这三种物质为分子晶体,化学键以共价键为主、极性较小。-32-高考真题体验典题演练提能7.(2017全国,35)钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:(1)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为nm(填标号)。A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5(2)基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是,占据该能

17、层电子的电子云轮廓图形状为。K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是。(3)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在离子。离子的几何构型为,中心原子的杂化形式为。-33-高考真题体验典题演练提能(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立方结构,边长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。K与O间的最短距离为nm,与K紧邻的O个数为。(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于位置,O处于位置。-34-高考真题体验典题演练提能答案:(1)A(2)N球形K原子半径

18、较大且价电子数较少,金属键较弱(3)V形sp3(4)0.31512(5)体心棱心解析:(1)紫色光波长范围是400430nm,故选A。(2)K原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,故核外电子占据的最高能层是第4层,符号是N,占据该能层电子的能级为4s,电子云轮廓图为球形。K的价层电子排布为4s1,Cr的价层电子排布为3d54s1,K的价层电子数较少;K的原子半径较Cr的大,故K的金属键较Cr的弱,熔、沸点较Cr的低。(3)的价层电子对数为4,孤电子对数为2,故中心原子为sp3杂化,的几何构型为V形。-35-高考真题体验典题演练提能-36-高考真题体验典题演练提能8.(20

19、17全国,35)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题:(1)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为。(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是;氮元素的E1呈现异常的原因是。-37-高考真题体验典题演练提能(3)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图(b)所示。从结构角度分析,R中两种阳离子的相同之处为,不同之处为。(填标号)A.中心原子的杂化轨道类型B

20、.中心原子的价层电子对数C.立体结构D.共价键类型(4)R的晶体密度为dgcm-3,其立方晶胞参数为anm,晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元,该单元的相对质量为M,则y的计算表达式为。-38-高考真题体验典题演练提能-39-高考真题体验典题演练提能(2)根据图(a)可知,同周期从左到右,元素的原子半径逐渐减小,元素非金属性增强,得到电子能力增强,因此同周期从左到右元素的第一电子亲和能(E1)增大;N原子的2p能级处于半充满状态,原子结构相对稳定,故氮元素的E1呈现异常。-40-高考真题体验典题演练提能-41-高考真题体验典题演练提能9.(2017全国,35)研究发现,在

21、CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:(1)Co基态原子核外电子排布式为。元素Mn与O中,第一电离能较大的是,基态原子核外未成对电子数较多的是。(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为和。(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为,原因是。(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了键外,还存在。-42-高考真题体验典题演练提能(5)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验

22、测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm,则r(O2-)为nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a=0.448nm,则r(Mn2+)为nm。-43-高考真题体验典题演练提能答案:(1)1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2OMn(2)spsp3(3)H2OCH3OHCO2H2H2O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相对分子质量较大,范德华力较大(4)离子和键(键)(5)0.1480.076解析:(1)Co是27号元素,其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2。一般元素的非金属性

23、越强,第一电离能越大,金属性越强,第一电离能越小,故第一电离能OMn。氧原子价电子排布式为2s22p4,其核外未成对电子数是2,锰原子价电子排布式为3d54s2,其核外未成对电子数是5,故基态原子核外未成对电子数较多的是Mn。-44-高考真题体验典题演练提能(2)CO2和CH3OH中的中心原子碳原子的价层电子对数分别是2和4,故碳原子的杂化方式分别为sp和sp3。(3)四种物质固态时均为分子晶体,H2O、CH3OH都可以形成分子间氢键,一个水分子中两个H都可以参与形成氢键,而一个甲醇分子中只有羟基上的H可用于形成氢键,所以水的沸点高于甲醇。CO2的相对分子质量大于H2的,所以CO2分子间范德华

24、力大于H2分子间的,则沸点CO2高于H2,故沸点H2OCH3OHCO2H2。(4)硝酸锰是离子化合物,一定存在离子键。中氮原子与3个氧原子形成3个键,氮原子剩余的2个价电子、3个氧原子各自的1个价电子及得到的1个电子形成4原子6电子的大键。-45-高考真题体验典题演练提能-46-高考真题体验典题演练提能10.(2016全国,37)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

25、化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因 。-47-高考真题体验典题演练提能(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:原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。下图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为。则D原子的坐标参数为。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=565.76pm,其密度为gcm-3(列出计算式即可)。-48-高考真题体验典题演练提能答案:(1)3d10

26、4s24p22(2)Ge原子半径大,原子间形成的单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成键(3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强(4)OGeZn(5)sp3共价键-49-高考真题体验典题演练提能解析:(1)Ge是第四周期A族元素,是32号元素,电子排布式为Ar3d104s24p2,2个4p电子分别位于2个不同轨道上,有2个未成对电子。(2)Ge的原子半径比C大,原子间形成单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成“肩并肩”重叠方式的键。(3)锗卤化物均为分子晶体,对于

27、组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。(4)元素的非金属性越强,吸引电子能力就越强,则电负性越强,电负性由大到小的顺序为OGeZn。(5)金刚石中C为sp3杂化,C与C之间为非极性共价键,Ge单晶与金刚石结构相似,杂化方式与存在的作用力也与金刚石一样。-50-高考真题体验典题演练提能-51-高考真题体验典题演练提能11.(2016全国,37)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。(2)硫酸镍溶于氨水形成Ni

28、(NH3)6SO4蓝色溶液。Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是。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。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型为。-52-高考真题体验典题演练提能(3)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=1958kJmol-1、INi=1753kJmol-1,ICuINi的原因是。(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为。若合金的密度为dgcm-3,晶胞参数a=nm。-53-高考真题体验

29、典题演练提能答案:(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-54-高考真题体验典题演练提能解析:(1)镍为28号元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2,3d能级上的电子排布图(或轨道Ni(NH3)62+为一种配离子,Ni2+与NH3之间以配位键成键,NH3中的N原子提供孤电子对。NH3分子间存在氢键,而PH3分子间只存在范德华力,氢键的强度大于范德华力,故氨的沸点高于PH3。氨分子为三角锥形分子,

30、为极性分子,中心原子N原子采用sp3杂化。-55-高考真题体验典题演练提能(3)金属晶体中金属阳离子和自由电子以金属键结合。Ni、Cu的外围电子排布式分别为3d84s2、3d104s1,二者的第二电离能是:Cu失去的是全充满的3d10上的1个电子,而镍失去的是4s1上的1个电子。-56-高考真题体验典题演练提能12.(2016全国,37)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:(1)写出基态As原子的核外电子排布式。(2)根据元素周期律,原子半径GaAs,第一电离能GaAs。(填“大于”或“小于”)(3)AsCl3分子的立体构型为,其中As

31、的杂化轨道类型为。(4)GaF3的熔点高于1000,GaCl3的熔点为77.9,其原因是。-57-高考真题体验典题演练提能(5)GaAs的熔点为1238,密度为gcm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为,Ga与As以键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGagmol-1和MAsgmol-1,原子半径分别为rGapm和rAspm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。-58-高考真题体验典题演练提能答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3(2)大于小于(3)三角锥形sp3(4)GaF3为离子晶体,GaCl3为分子

32、晶体解析:(1)As的原子序数是33,则基态As原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3。(2)Ga和As位于同一周期,同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径GaAs;由于As的4p能级处于半充满状态,稳定性强,因此第一电离能GaNCH7 1sp2、sp3(4)联氨分子间形成氢键的数目多于氨分子间形成的氢键数目解析:(1)钴是27号元素,位于元素周期表第四周期族,其基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d74s2,则在3d能级的原子轨道中有3个未成对电子。(2)因Fe原子序数为26,位于第四周期族,其基态原

33、子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,则基态Fe3+的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d5(或Ar3d5)。-77-高考真题体验典题演练提能(3)同一周期从左到右,元素的电负性依次增大,同一主族元素从上到下元素电负性逐渐减小,则C、N、H、O的电负性由大到小的顺序子内共有7个键与1个键,键与键的个数比为7 1;醋酸分子中甲基碳原子为sp3杂化,羧基碳原子为sp2杂化,故其杂化类型为sp2、sp3。(4)N2H4与NH3相比,其分子间的氢键数目较氨分子形成的氢键数目多,则N2H4熔、沸点会相对升高。-78-高考真题体验典题演练提能(5)Co(NH3)5BrS

34、O4可形成两种钴的配合物,已知Co3+的配位数为6。在第一种配合物溶液中加硝酸银溶液产生白色沉淀,白色沉淀是硫酸银,说明第一种配合物配体不是硫酸根,硫酸根是外界离子,而溴离子是内界的配体,故第一种配合物的配体为NH3、Br-;在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀,沉淀为溴化银,则配体不是Br-,故第二种配合物的配体为NH3、。-79-高考真题体验典题演练提能-80-高考真题体验典题演练提能4.(2019湖南、湖北八市十二校二模)铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途。请回答以下问题:(1)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等,其制备方法如下:NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排

35、布式为。N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为(填元素符号)。-81-高考真题体验典题演练提能向CuSO4溶液中加入过量氨水,可生成Cu(NH3)4SO4,下列说法正确的是。A.氨气极易溶于水,原因之一是NH3分子和H2O分子之间形成氢键的缘故B.NH3和H2O分子空间构型不同,氨气分子的键角小于水分子的键角C.Cu(NH3)4SO4溶液中加入乙醇,会析出深蓝色的晶体(2)铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的氧气变为臭氧(与SO2互为等电子体)。根据等电子原理,O3分子的空间构型为。-82-高考真题体验典题演练提能(3)氯与不同价态的铜可生成两种化合物,其阴离子均为无限长链

36、结构(如图所示),a位置上Cl原子(含有一个配位键)的杂化轨道类型为。(4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图,已知镧镍合金与上述CaD合金都具有相同类型的晶胞结构XYn,它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.010-23cm3,储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙,体积不变),则LaNin中n=(填数值);氢在合金中的密度为(保留两位有效数字)。-83-高考真题体验典题演练提能答案:(1)1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10)NOSAC(2)V形(3)sp3杂化(4)50.083gcm-3解析:(1)NH4CuSO3中金属阳离

37、子为Cu+,铜是29号元素,根据能量最低原理其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1,该原子失去一个电子生成亚铜离子,失去的电子是最外层电子,所以亚铜离子的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10。N原子2p轨道为半充满结构,第一电离能大于O原子,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以第一电离能大小顺序为NOS。-84-高考真题体验典题演练提能氨气分子与水分子之间存在氢键,氢键的存在使物质的溶解性显著增大,故A正确;氨气分子中N原子和水分子O原子均为sp3杂化,氨分子中N原子只有一对孤电子对,水分子中O

38、原子有两对孤电子对,根据价层电子对互斥理论可知,氨分子的键角大于水分子的键角,故B错误;根据相似相溶原理可知,乙醇分子极性弱于水的极性,Cu(NH3)4SO4在乙醇中溶解度降低,则Cu(NH3)4SO4溶液中加入乙醇会析出深蓝色的晶体,故C正确;表示燃烧热的热化学方程式中,产物H2O应为液态,故D错误。(2)O3分子与SO2互为等电子体,SO2分子中S原子价层电子对数为3,孤电子对数为1,空间构型为V形,等电子体具有相同的空间构型,则O3分子空间构型为V形。(3)a位置上的Cl原子形成了2条单键,还有2对孤电子对,故为sp3杂化。-85-高考真题体验典题演练提能(4)镧镍合金、CaD合金都具有

39、相同类型的晶胞结构XYn,由图可知,在晶胞上、下两个面上共有4个D原子,在前、后、左、右四个面上共有4个D原子,在晶胞的中心还有一个D原子,故Ca与D的-86-高考真题体验典题演练提能5.(2019辽宁辽阳二模)铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。回答下列问题:(1)Fe原子的核外电子排布式为。(2)含锰奥氏体钢是一种特殊的铁合金,主要由Fe和Mn组成,其中锰能增加钢铁的强度和硬度,提高耐冲击性能和耐磨性能。第一电离能I1(Fe)(填“大于”或“小于”)I1(Mn),原因是。(3)FeF3具有较高的熔点(熔点高于1000),其化学键类型是,FeBr3的式量大于FeF3,但其熔点只

40、有200,原因是。-87-高考真题体验典题演练提能(4)FeCl3可与KSCN、苯酚溶液发生显色反应。SCN-中三种元素电负性最大的是。苯酚()分子中氧原子的杂化形式为。苯酚分子中的大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数,则m=,n=。(5)Fe(CO)3与NH3在一定条件下可合成一种具有磁性的氮化铁。该磁性氮化铁的晶胞结构如图所示。六棱柱底面边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,该磁性氮化铁的密度为(列出计算式)gcm-3。-88-高考真题体验典题演练提能答案:(1)Ar3d64s2(或1s22s22p63s23p63d64s2)(2)小于

41、Mn的3d能级半充满,4s能级全充满,结构相对稳定(3)离子键FeF3为离子晶体,FeBr3的化学键以共价键为主,属于分子晶体(4)N(或氮)sp366解析:(1)Fe为26号元素,根据电子排布规律,可知Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2。(2)Fe的电子排布为Ar3d64s2,Mn的电子排布为Ar3d54s2,Mn的3d能级半充满,4s能级全充满,结构相对稳定,较难失电子,故第一电离能FeCHsp22,4解析:(1)Co为27号元素,核外电子数为27,根据能量最低原理,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2。(2)酞菁钴中三种

42、非金属原子为C、N、H,同周期从左到右主族元素电负性依次增大,非金属性依次增强,所以电负性NCH;分子中碳原子均形成3个键,没有孤电子对,杂化轨道数为3,碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化轨道。含有孤电子对的N与Co通过配位键结合形成配位键,一个N形成4对共用电子对,1号、3号N原子形成3对共用电子对,均为普通的共价键;2号、4号N原子形成4对共用电子对,与Co原子通过配位键结合。-95-高考真题体验典题演练提能(3)通过题意可知,该离子中的配位体为CN-,配位原子为N。(4)假设白色球是钴原子,以体心钴原子为研究对象,与之最近的钴原子位于面对角线位置,可以看出晶胞中与一个钴原子等距离且最近的钴

43、原子的个数为12;与一个钴原子等距离且次近的氧原子位于钴原子体对角线位置,共有8个;钴离子与跟它次近邻的氧离子之间距-96-高考真题体验典题演练提能-97-高考真题体验典题演练提能7.(2019江西九校联考)蛋白质是构成生物体内的基本物质,蛋白质的组成元素主要有氢、碳、氮、氧、硫,同时还有微量元素铁、锌等。回答下列问题:(1)碳、氮、氧三元素的第一电离能由小到大的顺序为(用元素符号表示)。(2)的立体构型是形,与互为等电子体的一种分子是(填分子式)。(3)将足量的氨水逐滴地加入到CuSO4溶液中,先生成沉淀,然后沉淀溶解生成配合物Cu(NH3)4SO4,配位化合物中的阳离子结构式为。中的硫原子

44、杂化方式为。用价层电子对互斥理论解释的键角大于的原因是。-98-高考真题体验典题演练提能(4)碲化锌晶体有两种结构,其中一种晶胞结构如下图。晶胞中与Zn原子距离最近的Te原子围成。与Te原子距离最近的Te原子有个。若Zn与距离最近的Te原子间距为apm,则晶体密度为gcm-3。(已知相对原子质量:Zn65、Te128)-99-高考真题体验典题演练提能答案:(1)COO,因此碳、氮、氧三元素的第一电离能由小到大的顺序为CONC解析:(1)Ti为22号元素,根据核外电子排布规律可知钛原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,则Ti的基态原子外围电子排布式为3d24s2。(2)

45、M是短周期金属元素,M的第三电离能剧增,说明M处于A族,能与TiCl4反应置换出Ti,则M为Mg,Mg晶体属于六方最密堆积,配位数为12。(3)化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子有苯环上的六个、羰基中的一个,共7个。采取sp3杂化的原子价层电子对数是4,乙中采取sp3杂化的原子有C、N、O,同一周期元素中,主族元素电负性随着原子序数增大而逐渐增大,所以它们的电负性关系为ONC。-116-高考真题体验典题演练提能(5)离子晶体的离子半径越小,所带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔、沸点越高,则有熔点TiNCaO,由表中数据可知CaOKCl,所以熔点TiNCaOKCl。-117-高考真题体验典

46、题演练提能11.铀是原子反应堆的原料,常见铀的化合物有UF4、UO2及(NH4)4UO2(CO3)3等。回答下列问题:(1)UF4用Mg或Ca还原可得金属铀。与钙同周期基态原子的未成对电子数为2的元素共有种;原子序数为镁元素的二倍的元素的基态原子价电子排布图为。NH4HF2中含有的化学键有(填选项字母)。A.氢键B.配位键C.共价键D.离子键E.金属键与氧同周期,且第一电离能比氧大的元素有种。-118-高考真题体验典题演练提能写出与互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式、。分解所得的气态化合物的分子键角由小到大的顺序为(填化学式)。-119-高考真题体验典题演练提能(4)C元素与N元素形成的

47、某种晶体的晶胞如图所示(8个碳原子位于立方体的顶点,4个碳原子位于立方体的面心,4个氮原子在立方体内),该晶体硬度超过金刚石,成为首屈一指的超硬新材料。晶胞中C原子的配位数为。该晶体硬度超过金刚石的原因是。已知该晶胞的密度为dgcm-3,N原子的半径为r1cm,C原子的半径为r2cm,设NA为阿伏加德罗常数,则该晶胞的空间利用率为(用含d、r1、r2、NA的代数式表示,不必化简)。-120-高考真题体验典题演练提能(2)BCD3H2ONH3CO2(4)4该晶体和金刚石二者均为原子晶体,该晶体中的CN键的键长比金刚石中的CC键的键长短,键能大,故硬度较金刚石大-121-高考真题体验典题演练提能解

48、析:(1)第四周期中未成对电子数为2的元素有22Ti、28Ni、32Ge、34Se共四种;原子序数为镁元素的二倍的元素是24号元素Cr,其基(2)已知的结构为FHF-,所以NH4HF2为离子化合物,即类似于铵盐,所以含有的化学键有离子键、共价键和配位键,即正确选项为BCD;根据同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势的一般规律,结合N原子最外层2p能级上呈半满状态,导致其第一电离能比氧元素的大,所以与氧同周期,且第一电离能比氧大的元素有N、F和Ne三种。-122-高考真题体验典题演练提能个,是sp杂化的有1个,所以杂化类型相同和不同的碳原子个数之比为6 4,即3 2;分解所得的气态化合物有NH

49、3,是sp3杂化的三角锥形,有1个孤对电子,CO2是sp2杂化的直线形,没有孤对电子,H2O是sp3杂化的V形结构,有2个孤对电子,根据杂化类型,结合电子对互斥原理可知,它们的键角由小到大的顺序为H2ONH3CO2。-123-高考真题体验典题演练提能-124-高考真题体验典题演练提能12.非金属硼的合金及其化合物有着广泛的用途。(1)硼钢合金的硬度是普通钢材的4倍,其主要成分是铁。画出基态铁原子的价电子排布图。(2)氨硼烷(NH3BH3)是一种新型储氢材料,其分子中存在配位键,则氨硼烷分子结构式为。写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子(填化学式)。(3)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状

50、,其二维平面结构如图所示。1molH3BO3晶体中含有mol氢键。请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因:。-125-高考真题体验典题演练提能(4)硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如图所示:该晶体中Na+的配位数为。H3BO3分子中的OBO的键角(填“大于”“等于”或“小于”)中的HBH的键角,判断依据是。已知硼氢化钠晶体的密度为gcm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值,则a=(用含、NA的代数式表示)。若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代,得到的晶体的化学式为。-126-高考真题体验典题演练提能-127-高考真题体验典题演练提能-128-高考真题体验典题

51、演练提能(3)根据图示,1个硼酸分子参与形成6个氢键,一个氢键由两个分子形成,所以1个硼酸分子形成3个氢键,故1molH3BO3晶体中含有3mol氢键;由于硼酸(H3BO3)分子间形成氢键,故其溶于冷水时,与水形成的氢键数少,因此在冷水中的溶解度小,而加热时,硼酸分子间的氢键被破坏,有利于硼酸分子与水形成氢键,溶解度增大。-129-高考真题体验典题演练提能-130-高考真题体验典题演练提能13.铜、磷及其化合物是非常重要的物质。(1)Cu+的电子排布式为。(2)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物Cu(CN)42-。Cu(CN)42-的配体为,Cu(CN)42-中C的杂化方式为,则1个Cu

52、(CN)42-中含有的键的数目为个。(3)锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,不溶于水,可通过Na3PO4、CuSO4和NH3H2O反应制取。制取Cu4O(PO4)2的化学方程式为 。(4)PCl5中PCl键长有198pm和206pm两种。PCl5是非极性分子,可作为导电熔体,其原理为PCl5电离为一个阴离子和一个阳离子,其中阴离子为正八面体,阳离子为正四面体,写出一种阳离子的等电子体的化学式,PCl5的立体构型为。(5)金属铜属于面心立方晶体,铜的密度为gcm-3,NA表示阿伏加德罗常数,则铜的配位数为,铜的金属半径为pm。-131-高考真题体验典题演练提能-132-高考真

53、题体验典题演练提能解析:(1)Cu原子序数是29,基态Cu原子的电子排布式为Ar3d104s1,则Cu+的电子排布式为Ar3d10。(2)Cu(CN)42-的配体为CN-,CN-是碳氮三键,故碳的杂化类型为sp,1个Cu(CN)42-中含有四个配位键,CN-有一个键,故1个Cu(CN)42-的键数目为8个。-133-高考真题体验典题演练提能由信息推断元素,再回答相关问题(2015全国,37)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:(1)四种元素中电负性最大的是

54、(填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为。(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是(填分子式),原因是;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为和。-134-高考真题体验典题演练提能(3)C和D反应可生成组成比为1 3的化合物E,E的立体构型为,中心原子的杂化轨道类型为。(4)化合物D2A的立体构型为,中心原子的价层电子对数为,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为。(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566nm,F的化学式为;晶胞中A原子的配位数为;列式计算晶体F的密度(gcm-3)。-135-高考真题体验典题演练提能答案:(1)O1s22

55、s22p63s23p3(或Ne3s23p3)(2)O3O3相对分子质量较大,范德华力大分子晶体离子晶体(3)三角锥形sp3-136-高考真题体验典题演练提能解析:根据题目条件,可推出A、B、C、D分别为O、Na、P、Cl。(1)电负性最大的为O,P的核外电子排布为1s22s22p63s23p3。(2)单质A有O2、O3两种同素异形体,相对分子质量大的,分子间作用力也大,沸点高。A、B的氢化物分别为H2O、NaH,晶体类型分别为分子晶体、离子晶体。(3)E为PCl3,P含有一对孤电子对,价层电子对数为4,立体构型为三角锥形,中心原子P的杂化类型为sp3杂化。-137-高考真题体验典题演练提能-1

56、38-高考真题体验典题演练提能1.(2019广东东莞二模)A、B、C、D、E代表原子序数依次增大的前四周期元素,其中A和C为同一主族,C常用于制作半导体器件和集成电路,B的简单氢化物的水溶液呈碱性,E元素的正三价离子的3d能级为半充满,D被称为“未来金属”,其重量轻、强度高、耐腐蚀,其在周期表中位于第4周期第B族。(1)A、B、C三种元素的第一电离能由小到大的顺序为,电负性由小到大的顺序为。(2)B的简单氢化物易液化的原因是;中B原子的杂化方式为,空间构型为。(3)E元素基态原子的电子排布式为。-139-高考真题体验典题演练提能(4)B和C形成的化合物常用作高温耐火材料,化学性质稳定,据此推测

57、它应属于晶体。(5)D有多种氧化物,其中一种氧化物的晶胞结构如图1所示,则该晶体中D的配位数为;图2为E的一种面心立方晶胞结构,若晶胞的边长为acm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则E的密度为gcm-3(用含a和NA的代数式表示)。-140-高考真题体验典题演练提能答案:(1)SiCNSiCN(2)分子间存在氢键sp3正四面体(3)1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2-141-高考真题体验典题演练提能解析:A、B、C、D、E代表原子序数依次增大的前四周期元素,其中A和C为同一主族,C常用于制作半导体器件和集成电路,则C为硅元素,A为碳元素;由B的简单氢化物的水溶液呈碱性,

58、可知B为氮元素;E元素的正三价离子的3d能级为半充满,则E为铁元素;D被称为“未来金属”,其重量轻、强度高、耐腐蚀,其在周期表中位于第4周期第B族,则D为钛元素。(1)C、N元素都是第二周期非金属元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,C、Si同主族,自上而下第一电离能呈减小趋势,故第一电离能大小顺序为SiCN。元素非金属性越强,电负性越大,故电负性由小到大的顺序为SiCN。(2)B的简单氢化物氨气易液化的原因是分子间存在氢键;中含有4个共价键,没有孤电子对,N原子的杂化方式为sp3杂化,空间构型为正四面体。-142-高考真题体验典题演练提能(3)E为铁元素,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2。(4)B和C形成的化合物氮化硅常用作高温耐火材料,化学性质稳定,据此推测它应属于原子晶体。(5)钛有多种氧化物,其中一种氧化物的晶胞结构如图1所示,则该晶体中钛原子相当于在氧原子形成的几何体的体心,故配位数为6;图-143-高考真题体验典题演练提能2.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,元素W是宇宙中最丰富的元素,元素X的原子最外层电子数是其内层的