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文档简介
2023届高考化学一轮专题优化训练题:物质结构与性质
1.(2022.重庆市清华中学校高三阶段练习)络铁合金作为钢的添加料生产多种具有高强度、耐高温、耐腐
蚀等优良性能的特种钢,这类特种钢中含有碳、硅、氧、氮、磷等元素。
(1)基态Fe原子的价电子排布式为。
(2)第二周期中第一电离能介于B与N之间的元素有种。
(3)CNCT的空间构型为,C的杂化方式为。
(4)NH3分子在独立存在时H-N-H键角为107。。如图是[Zn(NH3)6产离子的部分结构以及H-N-H键角的
测量值。解释NH;形成如图配合物后H-N-H键角变大的原因:.
⑸有机铁肥[Fe(H2NCONH2)61(NO3)3中不存在的化学键有。(填字母)
A.离子键B.金属键C.配位键D.。键E.氢键
Oo
5皿炉
(6)0和HO两种物质中,沸点更高的是_______(填名称)
(7)向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成红色,该反应中有时用Fe(SCN)3表示形成的
配合物,经研究表明Fe?+与SCN-不仅能以1:3的个数比配合,还可以以其他个数比配合。
请按要求填空:
①Fe3+与SCN-反应时,Fe3+提供,SCN提供,二者通过配位键结合。
②所得Fe3'与SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1:1配合,所得离子显红色,含该离子的配
合物化学式是。
2.(2022•重庆市清华中学校高三阶段练习)Co和Ti均属于稀有金属,在生产、科技和军事领域均有重要
的研究和应用价值。回答下列问题:
(1)基态C。原子的价电子排布式为;基态Ti原子占据最高能层的核外电子的电子云轮廓图的形状为
(2)C。和Ca处于同一周期,且核外最高能层电子构型相同。金属C。的熔点(填"高于"或''低于")金属
Ca,原因为。
(3)Co能形成多种重要配合物,如Co"能形成[Co(Nj(NHJ5:r;Co?+能形成产、[ColNH.产等。
[Co(N3)(NH)户①中所含阴离子的每个原子最外层均满足8F结构。该阴离子的立体构型为,其
中心原子的杂化形式为。
2+
@lmol[Co(NH3)6]中含有。键的数目为。
(4)Ti能形成多种化合物,如TiN,TiS2。基态N原子的第一电离能(填"大于”或"小于”)基态S原子。
(5)钛酸钙晶胞结构如图1所示。钛酸钙的化学式为;1个钛离子与个氧离子等距离且最近,
连接这些氧离子构成正八面体,钛离子位于该正八面体的体心。
(6)铁和氮可组成一种过渡金属氮化物,其晶胞结构如图2所示。六棱柱底边边长为xcm,高为ycm,阿伏
加德罗常数的值为NA,则它的密度为g-cmT(列算式即可)。
3.(2022・广东•四会市四会中学高三阶段练习)如图为干冰的晶体结构示意图。
(1)通过观察分析,每个C0?分子周围紧邻等距离的C02分子有个,将cc>2分子视作质点,设晶
胞边长为叩m,则紧邻的两个CO?分子的距离为pm。
(2)在冰晶体中,水分子之间的主要作用力是,还有,由于该主要作用力与共价键
一样具有性,故1个水分子周围只有个紧邻的水分子,这些水分子位于
的项点。这种排列方式使冰晶体中水分子的空间利用率(填“较高”或"较低”),故冰的密度比水
的密度要(填“大”或“小
(3)现有甲、乙、丙(如图)三种晶体的晶胞(甲中x处于晶胞的中心,乙中a处于晶胞的中心),可推知:甲晶
胞中x与y的个数比是,乙晶胞中a与b的个数比是,丙晶胞中有个
c离子,有个d离子。
4.(2022•新疆・乌苏市第一中学高三阶段练习)研究发现,在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,显示出良好应用前景。回答下列问题:
(1)C。基态原子核外电子排布式为—o元素Cr与C。中,第一电离能较大的是一,基态原子核外未成对
电子数较多的是一。
(2)CCh和CH30H分子中C原子的杂化形式分别为和。
(3)硝酸镒是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NCh)2中的化学键除了。键外,还存在一o
5.(2022•山西运城・高三开学考试)硼是第HIA族唯一的非金属元素,是农作物生长必需的微量营养元素。
硼的单质及化合物都有重要用途。
回答下列问题:
(1)下列硼原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别是、(填标号)。
Is2s2Px2Pp2Pz
A.OBFTN.ommm
..cIs2s2Px2py2Pz
Is2s2Px2py2p------------.---------1I-------——二]-----
C.mFTirTTiTTlnnEWIT”
(2)晶体硼的结构单元是正二十面体,每个单元中有12个硼原子(如图所示),若其中有两个原子为I0B,其
余为"B,则该结构单元有种不同的结构类型。
(3)氨硼烷(H3NBH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。
①在第二周期中,第一电离能介于B和N之间的有种元素。
②原子个数和价电子数目均相等的微粒互称为等电子体。则与HKBH,电子数也相等的等电子体分子是
(写分子式)。
(4)硼酸是一元弱酸,但H3BO3本身不能电离,只能通过结合来自水中的OH而释放出H*,则在水溶液中
H3BO3的电离方程式为。
(5)硼与第VA族元素组成的化合物氮化硼(BN)、磷化硼(BP)、碑化硼(BAs)的晶体结构与单晶硅相似,其中
氮化硼(BN)和磷化硼(BP)是受到高度关注的耐磨涂料,碎化硼(BAs)是一种超高热导率半导体材料。
①氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体高,其原因是。
②碑化硼(BAs)的晶胞结构如下图所示,已知阿伏加德罗常数的值为Na,若晶胞中B原子到As原子最近距
离为apm,则该晶体的密度尸g-cm-3例出含a、S的计算式即可)。
6.(2022・北京•高三开学考试)硅是地壳中含量第二大的元素。其单质除了用作重要的半导体材料外,还用
于测定阿伏伽德罗常数的精确值。
(1)基态Si原子的价层电子排布式是一O
(2)自然界中的硅元素绝大多数是以SiC)2或硅酸盐的形式存在的,其中都含有“硅氧四面体”结构单元(如图)。
①SiCh晶体中,每个0链接个Si。
②SiCh晶体中,Si原子的杂化类型是一。
③硅的提纯过程中需用到硅的气态化合物。推测下列化合物中沸点不超过200℃的是—(填序号)。
a.SiH4b.SiCc.SiCl4
(3)单晶硅的晶胞为正方体,与金刚石的晶胞相似,如图所示。
②已知:金刚石中C—C键能:607kJ-moH,单晶硅中Si-Si键能:327kJ-molL能否据此比较金刚石和单
晶硅的熔点?若能,比较熔点高低。若不能,说明理由。—。
③精确的阿伏伽德罗常数是以高纯的单晶28Si为样品通过X射线衍射法测定的。测得相同条件下样品的密
度为pg«cnr3,晶胞边长为apm(lpm=10T0cm),则阿伏伽德罗常数的表达式NA=moH。
7.(2022•北京市第十一中学高三开学考试)Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题:
(iXDFe在周期表中的位置为。②基态Fe原子价层电子的轨道表达式为。
(2)中国蓝是一种古老的蓝色染料,其化学式为KFe[Fe(CN)6],针对化学式中四种元素及其对应的基态原子,
①四种基态原子中未成对电子数由大到小的顺序为。②四种元素电负性由大到小的排列顺序为
______________a
(3)Fe、Co、Ni三种元素二价氧化物的晶胞均为面心立方晶胞,其熔点由高到低的顺序为。(用二价
氧化物的化学式表示)。
(4)①Fe、Co、Ni能与Cl2反应,其中C。和Ni均生成二氯化物,由此推断FeCh、CoC%和C12的氧化性由
强到弱的顺序为o
②除了焰色反应外可用微溶于水的K+、Na,的盐来鉴定K*、NaJ鉴定K*发生反应的离子方程式为
++
Na+2K+[CO(NO2)6J'=K2NaCo(NO2)6»(亮黄)。下列离子大量存在会干扰K,鉴定的是。
A.H+B.Na+C.NO;D.CP
(5)已知。《。)4属于分子晶体,Ni(CO)4中0键和兀键的数目之比为o
(6)95℃时,将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中,经4小时腐蚀后的质量损失情况如图所示。
5
•
国
/
水
卷
啾
区
N二
当W(HZSO4)大于63%时,Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为o
8.(2022.浙江.高三开学考试)铜及其化合物在实际生产生活中应用广泛。按要求回答问题:
(1)铜在元素周期表中属于区。
(2)CuSO,溶液常用作农业杀菌剂,溶液中存在[Cu(H2co,J*。该离子中存在的化学键有(填字母)。
A.共价键B.离子键C.氢键D.范德华力E.配位键
(3)Cu"与氨基口比咤形成的配合物(结构如图)是很好的磁性材料。该配合物分子中碳与氧原子间形成的•键
(4)铜的氧化物、氮化物都广泛应用于光信息存储和高速集成电路领域。
①Cu、0、N的电负性由大到小的顺序为。
高温
②已知4CuO-^ZCUzO+Ozi,从铜的离子价层电子结构角度分析,高温下能转化生成C%0的主要原因是
(5)某铜银合金的晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm,则该晶体的化学式为,密度为g-cm3
(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
O——Ag
O—Cu
9.(2022•福建福州•高三期中)下图中A~D是中学化学教科书中常见的几种晶体结构模型:
(1)请填写相应物质的名称:A;B.;C.;D..
(2)铜元素位于元素周期表___________区。单质铜及银都是由___________键形成的晶体:元素铜与锲的第
二电离能分别为:Icu=1959kJmol-i,lNi=1753kJmoL,lcu>hi的原因是。
(3)单质铁的一种晶体如图甲、乙所示,若按甲虚线方向切乙得到的截面图是(填字母序号)。
10.(2022•四川・成都七中高三开学考试)工业废水的业硝酸盐常常需要处理。回答下列问题:
O
⑴尿素(,8、)可将NO?还原为N2。在尿素分子中所含原子中,第一电离能最大者的轨道表示式为
X
H2N
(2)NO-离子的空间构型为V形,写出一个与NO;离子互为等电子体的分子。HNO2酸性弱于HNO、,
请解释原因_______0
(3)尿素中所有原子共平面,据此推断其中N原子的杂化轨道类型为。尿素晶体的熔点为132.7C,
比相同摩尔质量的乙酸熔点(16.7C)高116℃,这是主要是因为。
(4)氨基磺酸也可将NO;还原为N。.氨基磺酸内盐结构(凡2-SO;)中接受孤对电子的是(填“N”或
“S”)。
(5)亚硝酸钠晶胞结构如图所示,其中亚硝酸根呈体心正交堆积,晶胞参数a*b*c(单位为cm)。假设N,、为
阿伏加德罗常数的值,则晶体密度d为g-cm-\图示晶胞,Na+的原子坐标除(1/2,u,1/2)外还有
11.(2022•福建福州•高三期中)半导体产业是全球经济增长的支柱产业。半导体材料经历“元素半导体”到“化
合物半导体,,的发展。
I、第一代元素半导体以Si、Ge为代表。
(1)基形态Si原子的价电子轨道表示式为:基态Ge原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图
为形。
Ik第二代化合物半导体以GaAs、GaN等为代表。碑化钱(GaAs)太阳能电池为我国“玉兔二号”月球车提供
充足能量;GaN手机快充充电器受到广大消费者的喜爱。
(2)N、Ga、As的第一电离能由大到小的顺序是。
(3)GaAs可由(CHJGa和AsH?反应制得。在常温常压下,(CHJGa为无色透明液体,则(CHJGa固体属
于晶体,(CH3)3Ga中Ga原子形成3个C-Ga。键,则Ga原子的杂化方式为;AsH3
分子的空间构型为;
(4)①碑化像晶体属于共价晶体。该晶体中(填“有”或“无”)配位键存在。GaN、GaP、GaAs具有
相同的晶体类型,熔点如下表所示,分析其变化原因:
晶体GaNGaPGaAs
熔点/℃170014801238
②碑化镉晶胞结构如图。图中“①''和"②’'位是“真空”,晶胞参数为apm,建立如图的原子坐标系,①号位的
坐标为(当,当,学)。已知:神化镉的摩尔质量为Mg/mol,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的
444
是___________
(OAs-Cd)
A.硅化镉中Cd与As原子个数比为3:2
B.两个Cd原子间最短距离为0.5apm
C.③号位原子坐标参数为(I,a,|)
M
D.该晶胞的密度为N(”1(尸"了g'cm,
③血红素分子结构如下图所示。
(A)血红素分子间存在的作用力有、(填名称)
(B)与Fe通过配位键结合的氮的编号是。
12.(2022.山东.高三阶段练习)最新研究发现,在催化剂(如CuO、CL。、Cu<o,O,、NiO等)作用下,CO2
可转化成CO、CH、CH3cH?OH、CH3coOH等物质。回答下列问题:
(1)基态Cu原子的核外电子有种空间运动状态。
(2)0与N的第一电离能分别为,(O)=1314kJ-molT,/,(N)=1402kJmor',/"O)小于/"N)的原因是
(3)CC>2、CH4中碳原子的杂化方式分别为:CO可与金属银形成配合物Ni?(CO)4,其中C与Ni形
成配位键,不考虑空间构型,该配合物的结构可表示为
(4)CH,C00H分子中b键与兀键的个数比为
(5)己知C%0的立方晶胞结构如图所示,其晶胞参数为rpm。
①该晶胞沿面对角线ab方向上的投影图为______(填字母),则代表d原子的位置是(填数字序号)。
②设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为g-cm-3。
13.(2022•郑州•高三课时练习)2018年3月5日,《自然》连刊两文报道石墨烯超导重大发现,第一作者均
为中国科大2010级少年班的曹原。曹原团队在双层石墨烯中发现新的电子态,可以简单实现绝缘体到超导
体的转变。石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲),石墨烯中部分碳原子
被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图乙)。
图甲石墨烯结构图乙氧化石墨烯结构
(1)图乙中1号C与相邻C是否形成兀键?(填"是"或"否")。
(2)图甲中1号C的杂化方式为。该C与相邻C形成的键之间的夹角(填“
或"=")120°。
(3)我国制墨工艺将50nm左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水,在相同条件下所得到的分散系后者沸点更高,
其原因是。
(4)石墨烯可转化为富勒烯(C6。),某金属M与C6n可制备一种低温超导材料.,晶胞如图丙所示,M原子位于
晶胞的棱心与内部。该晶胞中M原子的个数为,该材料的化学式为
图丙
14.(2022•郑州•高三课时练习)有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素,原子序数E<Q<T<X<Z。E、Q、
T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,且第一电离能L(E)</,(T)</,(Q),其中基态Q原子的2p
轨道处于半充满状态,且QT;与ET?具有相同的原子数和价电子数。X为周期表前四周期中电负性最小的元
素,Z的原子序数为28。请回答下列问题(答题时如需表示具体元素,请用相应的元素符号):
(1)写出QT;的电子式:,基态Z原子的核外电子排布式为
(2)Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物,其主要原因有
(3)化合物甲由T、X两元素组成,其晶胞如下图所示,则甲的化学式为
(4)化合物乙的晶胞如下图所示,乙由E、Q两元素组成,硬度超过金刚石。
①乙的晶体类型为,其硬度超过金刚石的原因是。
②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为。
15.(2022•重庆八中高三阶段练习)铜及其化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题:
(1)[CU(NH3)2]SCU溶液可以吸收合成氨中对催化剂有毒害的CO气体,反应的化学方程式为:
LCu(NH3)2jSO4+CO+NH3#[Cu(NH3)3COJSO4
①基态Cu+的价层电子排布图为。
②SO:的空间结构为
③N、0和S的第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号表示)。
④[CU(NH3)3CO]SC)4晶体中存在的化学键类型有(填字母)。
A.离子键B.极性共价键C.非极性共价键D.氢键E.配位键F.兀键
(2)Cu—Mn—A1合金为磁性形状记忆合金材料之一,其晶胞结构如图所示:
①该合金的化学式为。
②若A原子的坐标参数为(0,0,0),则B原子的坐标参数为o
③已知该合金晶体的密度为pg-cm3,则最近的两个Cu原子间的距离为nm(阿伏加德罗常数的值用
M表示)。
16.(2022・福建•厦门双十中学高三阶段练习)氮化钱(GaN)材料是第三代半导体的代表,通常以GaCb为钱
源,NH3为氮源制备,具有出色的抗击穿能力,能耐受更高的电子密度。
⑴基态Ga价电子排布图为。
(2)Ga、N和O的第一电离能由小到大的顺序为,NO;的空间构型为,与其互为等电子体
的微粒有(任写一种)
(3)GaCb熔点为77.99,气体在270。(2左右以二聚物存在,GaF3熔点1000℃,GaCb聚体的结构式为,
GaCh熔点远低于GaF3的原因为。
(4)与钱同主族的B具有缺电子性,硼砂(四硼酸钠Na2B4O740H2。)中B4。;是由两个H3BO3和两个[B(0H)4
缩合而成的双六元环,应写成[B4O5(OH)4]2-的形式,结构如图所示,则该离子存在的作用力有,B
原子的杂化方式为。
OH
IIO
I
OH
A.离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键F.配位键。
(5)GaN也可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得:以合成的Ga(C%)3为原料,使其与N%发
生系列反应得到GaN和另一种产物,该过程的化学方程式为o
17.(2022•郑州•高三课时练习)已知N、P都属于元素周期表的第VA族元素,N在第二周期,P在第三周
期。分子呈三角锥形,N原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,N-H键间的夹角约是107。。
⑴N」分子的空间结构为,它是一种(填“极性”或“非极性”)分子。
⑵P4分子与Ng分子的空间结构(填“相似”或“不相似"),P-H键(填“有”或“无”)
极性,PH,分子(填“是''或"不是”)极性分子。
(3)常温下,NCI,是一种淡黄色油状液体。下列对NCl3的有关描述不正确的是(填字母)。
a、该分子呈平面三角形b、该分子中的化学键为极性键c、该分子为极性分子
18.(2022・新疆•博乐市高级中学(华中师大一附中博乐分校)三模)KHFO4在农业上用作高效磷钾复合肥,
工业上用作缓冲剂、培养剂、发酵助剂等,其四方晶胞如图(a)所示,图(b)、图(c)分别显示的是K+、H,PO;
在晶胞xz面、yz面上的位置:
A.化合物中电负性最大的元素是O
B.化合物中P的杂化类型为sp3
C.化合物中阴阳离子个数比为1:3
D.与P同周期的元素中,第一电离能(L)比P原子大的元素有3种
(2)在KH2P0」中四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是(填离子符号)。
(3)①氧原子最外层有种运动状态不同的电子。
②氧原子价电子层上的电子可以进行重排以便提供一个空轨道与氮原子形成配位键,该氧原子重排后的价
电子排布图为,电子重排后的氧原子能量有所升高,原因是不符合(填“泡利原理”或“洪特规
则”)。
③原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+g表示,与之相反的用-g表示,称为电
子的自旋磁量子数。对于基态的氧原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为。
(4)工业上有多种方法制备KH2PO4。
方法①:K2CO3+2H,PO4=2KH2PO4+C0,T+H2O,写出co;的空间构型为,与co?电子总数相
同的等电子体的分子式为,H?0的VSEPR模型名称为.
方法②:以三乙胺()、氯化钾、磷酸为原料,生成的KH/O」以晶体形式析出。1个三乙胺分子中
ANY_
◎键数目为
(5)①KHJO」四方晶胞在x轴方向的投影图为(填字母标号)。
J,
②若晶胞底边的边长均为anm,高为cnm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为g・cm-3(写
出表达式)。
19.(2022・辽宁•营口市第二高级中学高三期末)总订单数已经超过1000架的国产大飞机C919预定在今年
交付,其制造使用了较多含硼材料(如硼纤维、氮化硼等),多项技术打破了外国垄断。
(1)基态B原子的核外电子填充在____个轨道中。
(2)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图1所示,则Imol该阴离子存在的配位键物质的
量为,n=o
图1
(3)硼酸晶体是片层结构,如图表示的是其中一层的结构。每一层内存在的作用力有
A.共价键B.离子键C.金属键D.范德华力E.氢键F.配位键
(4)H3BC>3分子中的O—B—O的键角BH:中的H-B-H的键角。(填“或“=”)
(5)金属硼氨化物可用作储氢材料。如图是一种金属硼氢化物氨合物的晶体结构示意图。图中八面体的中心
代表金属M原子,顶点代表氨分子;四面体的中心代表硼原子,顶点代表氢原子。该晶体属立方晶系,晶
胞棱边夹角均为90。,棱长为apm,密度为3Pg阿伏加德罗常数的值为NA。
①金属M原子与硼原子间最短距离为pm。
②金属M的相对原子质量为(列出表达式)。
20.(2022•云南•昆明一中高三开学考试)铁是当前用量最多,应用最广泛的金属。回答下列问题:
(1)基态铁原子的价层电子排布式为;Fe,+较Fe”稳定,原因是。
(2)Fe(NO3)/9H2。可用作催化剂、媒染剂、氧化剂等,其组成元素中,电负性和第一电离能最大的分别是
:NO3的空间结构名称为
(3)铁与环戊二烯(O)在氮气保护下加热可制得二茂铁()和氢气,二茂铁中碳原子的杂化轨道类
型为;二茂铁具有芳香化合物的性质,原因是其环状结构中含有类似苯环的b键和
(填具体的化学键类型)。
(4)FeS?晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数值为NA,其晶体密度为T、
参考答案:
1.(l)3d64s2
(2)3
⑶直线形sp
(4)NH3分子中N原子的孤电子对进入ZM+的空轨道形成配位键后,原孤电子对与成键电子对间的作用变为
成键电子对间的排斥,排斥作用减弱
(5)B
(6)对羟基苯甲醛
(7)空轨道孤电子对[Fe(SCN)]CL
【解析】(1)
Fe是26号元素,则基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2。
(2)
第二周期中,从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,其中第IIA族的Be和第VA族的N的第一电离能均
高于其相邻的元素,故第二周期中第一电离能介于B与N之间的元素有Be、C、0,共3种。
(3)
CN0-和C02互为等电子体,C02的空间构型为直线形,则CNO的空间构型也是直线形;CNO的结构式为
[N=C=0]-,C原子上有两个。键,则C的杂化方式为sp杂化。
(4)
NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配位键后,原孤电子对与成键电子对间的作用变为成
键电子对间的排斥,排斥作用减弱,H-N-H键角变大。
(5)
A.该有机铁肥属于离子化合物,存在离子键,A不符合题意;
B.该有机铁肥属于离子晶体,金属键存在于金属晶体,故该有机铁肥不含金属键,B符合题意:
C.该有机铁肥含有络合离子,配体和中心原子间存在配位键,故该有机铁肥含有配位键,C不符合题意;
D.共价键中,单键都是c键,双键中含有1个。键和1个兀键,该有机铁肥的阴、阳离子都是复杂离子,
存在多个共价键,因此有机铁肥含有。键,D不符合题意;
E.该有机铁肥属于离子晶体,不存在氢键,且氢键不属于化学键,而属于分子间作用力,E不符合题意;
故选B。
(6)
oo
°可以形成分子内氢键,使物质的熔沸点降低,而H°可以形成分子间氢键,导致
0
J0AH
物质的熔沸点升高,故熔沸点更高的是,其名称为对羟基苯甲醛。
(7)
①Fe3+与SCN-反应时,Fe3+提供空轨道,SCW提供孤电子对,二者通过配位键结合;
②Fe3+与SCN-以个数比1:1配合,含该离子的配合物化学式是[Fe(SCN)]CL。
2.(1)3d74s2球形
(2)高于基态Co原子的半径小于基态Ca原子,价层电子数目多余Ca原子,金属Co的金属键强于金
属Ca
⑶直线型sp24NA
(4)大于
(5)CaTiCh6
56x6+2x14
(6)2
^xyx6xNA
【解析】(1)
C。的原子序数为27,其基态原子的价电子排布式为3d74s2,基态Ti原子占据的最高能层为N层,最后一
个电子填充在4s能级,其电子云轮廓图的形状为球形。
(2)
基态C。原子的半径小于基态Ca原子,价层电子数目多余Ca原子,因此金属C。的金属键强于金属Ca,
熔点高于金属Ca。
(3)
①[Co(Nj(NH3)5产中所含阴离子为N;,其中每个N原子最外层均满足8S结构,中心N原子的价层电子
对数目为2+"I;收=2,杂化类型为sp杂化,立体构型为直线型。
②[Co(NH3)6产中N%与Co2+形成6个配位键,属于。键,每个NH3分子中含3个。键,共18个。键,
因此lmoI[Co(NH,)6产中含。键24mo1,数目为24NA.
(4)
基态N原子的第一电离能大于基态O原子的第一电离能,基态0原子的第一电离能大于基态S原子的第一
电离能,因此基态N原子的第一电离能大于基态S原子的第一电离能。
(5)
依据均摊法,Ti原子的个数为8x:=l,Ca原子的个数为1,O原子的个数为12X1=3,钛酸钙的化学式为:
84
CaTiCh,依据晶胞图可知,1个钛离子与6个氧离子等距离且最近。
(6)
依据均摊法,Fe原子的个数为12X9+3+2X!=6,N原子的个数为2,晶胞体积为(《x2sin6(rx6xy)cnP,
622
56x6+2x1456x6+2x1456x6+2x14
N
Ag/cm3=,'g/cm3o
晶胞质量为g,晶胞密度为TNT
x2sin60°x6xy°yxyX6XN0
&2A
叵
3.(1)12——a
2
(2)氢键范德华力方向4四面体较低小
(3)4:31:144
【解析】(1)
二氧化碳晶体是二氧化碳分子通过分子间作用力结合而成属于分子晶体,干冰是分子晶体,CO2分子位于立
方体的顶点和面心上,以顶点上的CO?分子为例,与它距离最近的CO2分子分布在与该顶点相连的12个面
的面心上;根据CO2晶胞边长为apm,紧邻的两个CO2分子的距离为面对角线的一半,为"心=4叩m。
(2)
由于O的电负性较强,水形成冰晶体是通过氢键作用的,水分子间还有范德华力,氢键和共价键一样都具
有方向性和饱和性,每个水分子可与周围4个水分子以氢键结合,这些水分子位于四面体的顶点,采取非
紧密堆积的方式,空间利用率小,密度小,故答案为:氢键;范德华力:方向;4;四面体:较低;小。
(3)
13
根据题中各晶胞结构图结合均摊法可知,甲图中每个晶胞中含有的x原子数为1,y原子数为6x"二;,所
以X:y=4:3;乙图中每个晶胞中含有的a原子数为1,b原子数为8x9=1,所以a:b=l:1,丙图中每个
晶胞中含有的c离子数为1+12x1=4,d离子数为8x:+6x;=4。
482
4.(1)[Ar]3d74s2CoCr
⑵spsp3
⑶离子键和兀键
【解析】(1)
C。是27号元素,C。基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2;Cr是24号元素,Cr基态原子核外电子排布式
为[Ar]3d54s%由两种元素的基态原子核外电子排布可知,Cr容易失去一个电子,形成稳定结构,故第一电
离能较大的是Co;C。基态原子核外未成对电子数是3,Cr基态原子核外未成对电子数是6,故基态原子核
外未成对电子数是Cr。
(2)
CO2分子中,C原子上有两个双键,C原子采用sp杂化;CH30H分子中,C原子上有4个单键,C原子采
用Sp3杂化。
(3)
Mn(NO3)2是离子化合物,含有离子键;Nt%含有。键和兀键;故Mn(NO3)2中的化学键除了c键外,还存
在离子键和兀键。
5.(1)AD
(2)3
(3)2CH3CH3
+
(4)H3BOJ+H2OUB(OH)4+H
(5)氮化硼和磷化硼都是原子晶体,氮元素的电负性大于磷元素,N—B键的键能小于P—B键,氮原子
4x86
的原子半径小于磷原子,N—B键的键长小于P—B键,N—B键强于P—B键
NA(手axio*3
【解析】(1)
1s2s2Px2py2Pz
硼元素的原子序数为5,由构造原理可知,能量最低的基态原子轨道式为回[T^ltil
Is2s2Px2pv2p±
当Is、2s轨道上的2个电子都跃迁到2P轨道时,电子能量最高的原子轨道式为匚]CH1t11|_t
故答案为:A;D;
(2)
由晶胞结构可知,当i°B原子为十二面体的顶点时,另一个i°B原子可能处于邻、间、对的位置,则硼晶体
中有两个原子为"'B,其余为"B时,结构单元有3种,故答案为:3;
(3)
①同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2P轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离
能大于相邻元素,则第二周期中,第一电离能介于硼和氮之间的元素有铝元素和氧元素,共有2种,故答
案为:2;
②乙烷与氨硼烷的原子个数相同都为8,价电子数目相同都为14,互为等电子体,故答案为:CH3cH3;
(4)
由题意可知,硼酸在水分子作用下电离出四羟基合硼离子和氢离子,电离方程式为H3BO3+H2OUB9HK
+
+H+,故答案为:H3BO3+H2O^B(OH)4+H;
(5)
①由题意可知,氮化硼和磷化硼都是原子晶体,氮元素的电负性大于磷元素,N-B键的键能小于P-B键,
氮原子的原子半径小于磷原子,N—B键的键长小于P—B键,N—B键强于P—B键,所以氮化硼晶体的熔
点要比磷化硼晶体高,故答案为:氮化硼和磷化硼都是原子晶体,氮元素的电负性大于磷元素,N—B键的
键能小于P—B键,氮原子的原子半径小于磷原子,N—B键的键长小于P—B键,N—B键强于P—B键;
②由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心硼原子的个数为8X:+6X;=4,位于体内的碑原子的个数为4,
ON
一一1°4x86
硼原子和碑原子的最近距离为体对角线的了,设晶体的密度为dg/cn?,由晶胞的质量公式可得:^―=
4]、A
4x864x86
(号axOd,解得d=NA(4^axl(r)3'故答案为:NJ^axlO-10)30
6.(l)3s23P2
(2)2sp3ac
,28x8
(3)共价晶体能。金刚石的熔点高于单晶硅一rxio30
pa
【解析】(1)
Si为14号元素,基态Si原子的核外电子排布式是Is22s22P23s23P2,因此基态Si原子的价层电子排布式是
3s23P2;
(2)
根据结构图可知,Si。?晶体中,每个O链接2个Si;SiCh晶体中,Si原子的杂化类型是sp3;SiFU和SiCL
为分子晶体,SiC是共价晶体,分子晶体的沸点较低,原子晶体的沸点较高;
(3)
单晶硅和金刚石都属于共价晶体,金刚石中C—C键能比单晶硅中Si-Si键能大,故金刚石的熔点高于单
MxN28x828x8
晶硅;根据密度公式p=m=kxl°3°g・cm-3,则阿伏伽德罗常数的表达式NA=一
13dl4s
AJAAAAAl
7.(1)第四周期第VID族——————U_————
(2)Fe>N>C>KN>C>Fe>K
(3)NiO>CoO>FeO
(4)CoC13>Cl2>FeCl3AD
⑸1:1
(6)随硫酸质量分数的增加,Ni表面形成致密的氧化膜
【解析】(1)
①Fe的原子序数是26,在周期表中的第四周期第VIII族
②26号Fe基态原子的电子排布式为:[Ar]3d64s2,基态Fe原子价层电子的轨道表达式为
13dl4s
N}}}2样
(2)
KFe[Fe(CN)6],针对化学式中四种元素及其对应的基态原子,
①四种基态原子C、N、K、Fe中未成对电子数分别为2、3、1、4,因此由大到小的顺序为Fe>N>C>K。
②非金属性越强,电负性越大,则四种元素电负性由大到小的排列顺序为N>C>Fe>K;
(3)
离子晶体的熔沸点可由离子半径和电荷数决定,三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,同周期由左向右离
子半径逐渐减小,晶格能越大,熔沸点越高,熔点由高到低的顺序为:NiO>CoO>FeO
(4)
①Fe、Co、Ni能与Cb反应,其中C。和Ni均生成二氯化物,Fe与CL反应生成FeCb说明氧化剂Cb的氧
化性强于氧化产物FeC”的氧化性;而C。与Ch反应生成二氯化物,不能生成CoCh,说明CoCh比Ch更
易得电子,氧化性强于Cb,FeCb、CoCb和Cb的氧化性由强到弱的顺序为:CoCl3>C12>FeCl3;
②A.在酸性溶液中[CO(NC)2%r能与氢离子反应生成弱电解质HNO2,干扰检验:
B.Na,参与反应,不影响;
C.硝酸根离子体系中的微粒不反应,不影响;
D.+3价的C。能与氧化氯离子生成氯气,干扰检验;
答案选AD。
(5)
Ni(C。"属于分子晶体,说明含有配位键,配位数是3,CO中含有1个。键和2个兀键,所以Nie。),中。
键和兀键的数目之比为宁=1:1;
2x4
(6)
由于随硫酸质量分数的增加,Ni表面形成致密的氧化膜,所以当3(H2s04)大于63%时,Ni被腐蚀的速
率逐渐降低。
8.(l)ds
(2)AE
(3)2:1
(4)0、N、CuCuO中基态C/+的价层电子排布式为3d3而C%0中基态Cu+是3d为更稳定的全充
满结构
300
⑸叫Ag”0吁M
【解析】(1)
铜是29号元素,价电子排布为3d24sl在元素周期表中位于属于ds区;
(2)
该离子[CU(H?O)6「中H2O分子中存在共价键,H2O与Cu?+形成配位键,故答案为AE;
(3)
该配合物中只有配体乙酸中含有碳与氧原子的o键和兀键,每个乙酸分子含有2个碳与氧原子间形成的o
键,含有1个碳与氧原子形成兀键,故碳与氧原子间形成的。键和兀键的个数比为2:1;
(4)
①0、N是第二周期非金属元素,电负性从左到右依次增大,O>N,Cu为金属元素,电负性最小,故电负
性由大到小的顺序为0、N、Cu;
②CuO中基态CM+的价层电子排布式为3d而C%0中基态Cu+是3d°,为更稳定的全充满结构;
(5)
11300
根据均摊法可知Ag的个数为8x]=1,Cu的个数为6x]=3,故化学式为Cu3Ag;密度为°=而硒厂不;
9.(I)氯化钠氯化钠二氧化硅金刚石(或晶体硅)
(2)ds区金属Cu+的核外电子排布3d轨道处于全充满的稳定状态,再失去第二个电子更难,而银失
去的是4s轨道的电子,所以元素铜的第二电离能高于银
⑶A
【解析】(1)
根据教材几种常见晶体模型得到A为氯化钠晶体模型;B为氯化钠晶体模型;C为二氧化硅晶体模型;D
为金刚石(或晶体硅)模型;故答案为:氯化钠;氯化钠;二氧化硅;金刚石(或晶体硅)。
(2)
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