2023届高考化学一轮专题复习：化学反应原理综合专题训练

2023届高考化学一轮专题复习：化学反应原理综合专题训练它们的原子序数相差3,且E元素的基态原子3d轨道上有4个未成对电子。请回答下列问题：(1)写出D基态原子的价电子排布图,F基态原子的外围电子排布式。(2)下列说法不正确的是(填序号)。(4)某化合物与F(DI表示化合价为+1)结合形成图1所示的离子，该离子中碳原子的杂化方式为。(5)B单质的一种同素异形体的晶胞如图2所示，则一个晶胞中所含B原子的个数为。(6)试从分子的立体构型和原子的电负性、中心原子上的孤电子对等角度解释与D的简单氢化物结构十分相似的(7)D与F形成离子个数比为1:1的化合物，晶胞与NaCl类似，设D离子的半径为apm。F离子的半径bpm,则2.一种四方结构的超导化合物的晶胞如图甲所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如图乙所示。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，则该化合物的试卷第2页，共11页 ,则原子2和3的坐标分别为。XZ ;发出一种基因组编辑方法",利用CRsP/Ca基因剪刀，极其精确地改变动物、植物和微生物的DNA。该"基因剪刀"中的Cas9蛋白质可以水解产生20种氨基酸，其中含量最多的一种氨基酸是赖氨酸，其结构如图所示。(3)C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为,原因是试卷第4页，共11页为为③氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶N熔点/℃沸点/℃②GaF的熔点约1000℃,远高于GaCl₃的熔点，原因是。。D.CH₃CN中σ键与π键数目之比为5:2试卷第6页，共11页(1)若将基态镁原子最高能级的电子排布图表示为,则它违背的电子排布规律是、;基态A.离子键B.极性键C.非极性键D.配位键AB②已知两个最近的Mg原子之间的距离为anm,设NA为阿伏加德罗常数的值，则该透明陶瓷立方晶胞的密度为 gcm³(用含a、NA的代数式表示)。9.我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N₅)。(H₂O)₃(NH₄)₄Cl(用R代表)。回答下列问题：(1)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。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.中心原子的价层电子对数C.立体结构D.共价键类型(2)R中阴离子N、中的σ键总数为个。分子中的大π键可用符号π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Ⅱ6),则N,中的大π键应表示为。(4)R的晶体密度为dg·cm³,其立方晶胞参数为anm,晶胞中含有y个[(N₅)。(H,O)₃(NH₄),Cl]单元，该单元的相对质量为M,则y的计算表达式为10.I.回答下列问题：(1)利用价层电子对互斥模型推测分子或离子的空间结构。(2)有两种活性反应中间体，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种粒子的结构，写出相应的化学式。(3)按要求写出由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子的化学式。平面三角形分子：,三角锥形分子：,正四面体形分子。Ⅱ.Cu₄O(PO₄)₂是锂一磷酸氧铜电池正极的活性物质，它可通过下列反应制备：2Na,PO₄+4CuSO₄+试卷第8页，共11页(5)PO的空间结构是(6)P、S、N元素第一电离能由大到小的顺序为。(7)氨基乙酸铜分子结构如下，其中碳原子的杂化方式为,基态碳原子核外电子有种运动状态。11.主族元素N、F、Si、As、Se、Cl等的某些化合物对工农业生产意义重大，回答下列问题：(1)SiN₄陶瓷是世界上最坚硬的物质之一，具有高强度、低密度、耐高温等性质，其属于晶体；SiCl4中Si采取的杂化类型为。(2)O、F、CI电负性由大到小的顺序为;OF₂分子的空间构型为;OF₂的熔、沸点低于Cl₂O,原因(3)Se元素基态原子的原子核外电子排布式为;As的第一电离能比Se的第一电离能大的原因为。(4)XeF₂晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有个XeF₂分子。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，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为。已知Xe-F键长为rpm,则B点原子的分数坐标为;晶胞中A、B间距离d=pm。12.根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：(1)A元素次外层电子数是最外层电子数的,其外围电子的轨道表示式是。(2)B是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，B元素的名称是,在元素周期表中的位置是。(3)C元素基态原子的轨道表示式是下图中的(填序号),另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合(填序号)。①②2s2p①①①①2s2p①①(4)元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能a叫作第一电离能(设A.金属Ca、Sr、Ba的熔点依次升高B.用A、B、O表示的该复合型氧化物晶体的化学式为ABO₃C.在制造Fe薄片时，金属键完全断裂D.V、Cr、Mn、Fe晶体中均存在金属阳离试卷第10页，共11页①y-Fe晶胞中含有的铁原子数为②δ-Fe、α-Fe两种晶体中铁原子的配位数之比为。③若α-Fe晶胞的边长为acm,y-Fe晶胞的边长为bcm,则两种晶体的密度之比为。14.硅和卤素单质反应可以得到SiX₄SX₄的熔沸点①0℃时，SiF⁴、SiCl4、SiBr₄、SiI₄呈液态的是(填化学式),沸SiX₄分子的空间构型是②SiCl₄与N甲基咪唑()反应可以得到M²+,其结构如图所示：N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为,H、C、N的电负性由大到小的顺序为,1个M²+中含有个σ键；15.如图所示是金刚石的晶胞结构，除顶点和面心上有碳原子外，4条体对角线处还各有1个碳原子。回答下③锌锰干电池中Zn²+可吸收电池反应产生的NH,生成[Zn(NH₃),],该离子中含有个σ键。答案第1页，共13页抵消了F-O键中共用电子对偏向F而产生的极性子含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同，则B为碳元素；D的原子核外有8种运动状态不同的电子，则D为氧元素、C为氮元素；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原轨道上有4个未成对电子，则E为26号铁元素、F为29号铜元素。(1)D基态原子的价电子排布图,F基态原子的外围电子排布式为3d⁰4s¹。2p轨道处于半充满状态，所以第一电离能由小到大的顺序为C<0<N,B不正确；C.N2CO说法不正确的是ABD。(3)因为F基态原子的外围电子排布式为3d⁰4s¹,所以F元素位于周期表中ds区。向F的硫酸盐溶液中通入过量(6)与H₂O结构十分相似的OF₂的极性很小的原因是：OF₂和H₂O的立体结构相似，同(7)D与F形成离子个数比为1:1的化合物CuO,晶胞与NaCl类似，设D离子的半径为apm。F离子的半径bpm,则该晶胞的边长为(2a+2b)pm,晶胞的体积pmCuCu答案第2页，共13页总体积,所以，此晶胞的空间利用率为点睛：本题是有关物质的结构和性质的综合题，难度较大。主要考查了核外电子排布的一般规律、核外电子排布的表示方法、元素周期表的分区方法、配合物结构的表示方法、杂化轨道类型的判断、分子极性大小的判断方法、有关晶胞的计算。要求学生要掌握1~36号元素的核外电子的排布情况，能根据核外电子的排布特点推断其所属元素，知道元素周期表分区的依据，能根据物质的结构特点判断某些原子的杂化方式，能根据元素的电负性及原子结构、分子结构特点判断分子的极性大小，掌握常见晶胞的特征，能用均摊法判断晶胞中结构粒子的数目，会计算晶胞中原子或离子的空间利用率。【解析】由晶胞结构中各原子所在位置可知，该晶胞中Sm的个数为,Fe的个数,As的个数,该晶胞中O和F的个数之和为1,F-的比例为x,O²-的比例为1-x,故该化合物的化学1个晶胞的质量为g,1个晶胞的体积为故密;原子2位于底面面心，其坐标为(,0);原子3位于棱上，其坐标为(0,)。【解析】(1)根据如图所示晶胞，根据均摊法，Z球位于晶胞内，位于晶胞的内部，含有4+4+4+4=16个；Y球有4个位于晶胞内，X球位于顶点的有8个，位于4条棱心的有4个，上下面心上各有2个，晶胞内有5个，则晶胞中共含有的X;已知化合物中Ge和O的原子个数比为1:4,则为1:4比例的为X:Z,所以晶胞的总质量g,晶胞的体积为V=abcnm³=abc×10-²1cm³,答案第3页，共13页(3)4:3金刚石和石墨熔化需要破坏共价键，等物质的量金刚石键能总和略低于石墨，所以熔点略低于石墨；C₆o是分子晶体，熔化时只需克服分子间作用力，所以熔点较低A【解析】(1)碳族元素的价层电子排布式为ns²np²,故位于周期表的p区，锗为32号元素，其外围电子排布式为：4s²4p²,其轨付付;基态储原子的电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²,其空间运动状态不同的电子有1+1+3+1+3+5+1+2=17种；H₂DPB和H₂DPN结构中含氮碳环均为平面结构，则其中N的杂化方式是sp²;①12g金刚石的物质的量为1mol,每个碳原子形成四个共价键，每两个碳原子形成一个共价键，所以12g金刚石中含有C-C键的数目为2Na;石墨晶体中碳原子形成六元环，1个C原子对应个C-C键，12g石墨的物质的量为1mol,则12g石墨中含有C-C键的个数为1.5NA,所以12g金刚石晶体和12g石墨晶体含有的C—C键数目之比为4:3;②金刚石是原子晶体，熔化时需要破坏共价键，石墨熔化时也需要破坏共价键，从键长可以判断，石墨中共价键的键能大于金刚石中共价键的键能，因此金刚石的熔点低于石墨；而C₆o形成的是分子晶体，熔化时，克服分子间作用力，而共价键的强度远大于分子间作用力，因此金刚石的熔点远高于C₆o,答案为：金刚石和石墨熔化需要破坏共价键，等物质的量金刚石键能总和略低于石墨，所以熔点略低于石墨；Co是分子晶体，熔化时只需克服分子间作用力，所以熔点较低；③A.CO₂为分子晶体，为分子密堆积，A正确；B.冰是水分子通过氢键形成的分子晶体，不是分子密堆积，B错误；答案第4页，共13页①由图可知Si有8个位于顶点，则晶胞中含有1个Si;Li有4个位于棱心，4个位于体内，一共有5个，故其化学②该晶体的密【解析】(1)基态C原子的电子排布式为1s²2s²2p²,则其价层电子的轨道表达式为。基态C原子核外(2)N原子最外层有5个电子，在赖氨酸中N原子形成3对共用电子对，1对孤电子对，则价层电子对数为4,则其(4)①1molNH,BH;分子中有7molo键。③立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构，由于B-N键的键长大于C-C键，键能小于C-C键，则它的硬度比金刚石低。由晶胞结构图可知，一个晶胞中含有4个B原子和4个N原子，则晶体密度为(6)H₂O₂(1)+Mn²+(aq)=MnO₂(s)+2aqAH答案第5页，共13页故第一电离能更大，故答案为：<;分子中As原子采取sp³杂化，分子空间结构为三角锥形，故答案为：非极性分子；三角锥形；MnO₂(s)+H₂O₂(1)+2H¹(aq)=Mnaq由面心的Ca²+可知距离最近且等距的F个数为8个，故答案为：8。答案第6页，共13页(3)BD高相比Mn²+,半径更小的Co²+与碳酸根离子中的氧离子作用力更强，更利于碳酸根分解为CO₂【解析】(1)Si是14号元素，其价层电子排布式为3s²3p²,基态Si原子价层电子有4个，则运动状态有4种；“洪特规则德国人弗里德里希·洪特根据大量光谱实验数据总结出一个规律，即电子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道，因此电子排布式表示为[Ne]3s²p²违背了洪特规则；SiHCl₃和SiCl4均为分子晶体，SiHCl₃的相对分子质量小于SiCl,SiHCl₃的范德华力小于SiCl₄的范德华力，则沸点：SiHCl₃<SiCl₄;原子数和价电子数均相等的分子或离子互为等电子体，故与SiCl₄互为等电子体的离子有SO↑或PO等；已知电负性：H>Si,则H吸引电子的能力更强，SiHCl₃中H显-1价，Si显+4价，因此SiHCl₃水解时除生成硅酸和HCl外-1价的H和水提供的+1价的氢还生成氢气，故其水解的化学方程式为①A.CH₃CN中N有孤电子对，C没有孤电子对，因此CH₃CN与Mn原子配位时，提供孤电子对的是N原子，AB.配体为5个CO和1个CH₃CN,故Mn原子的配位数为6,B正确；D.CH₃CN即CH₃C=N,单键全是σ键，三键含一个σ键，二个π键，故CH₃CN中σ键与π键数目之比为5:2,D答案选BD;②相比Mn²+,半径更小的Co²+与碳酸根离子中的氧离子作用力更强，更利于碳酸根分解为CO₂,则MnCO₃比C₀CO₃已知阴离子(N³-)采用面心立方最密堆积，则其面对角线长为2个N³离子的直径，晶胞参数为aD,则一个N³-的半由晶胞可知1个晶胞中N³的个,Ti³+的个,则一个晶胞的质量=,密度答案第7页，共13页答案第8页，共13页H,O⁺中σ键数为3,中心原子孤电子对数为1,价层电子对数为4,杂化轨道类型为sp³,立体结答案第9页，共13页CIO₄中价电子对数是4,没有孤电子对，空间结构为正四面体形。AlBr₃是AB,型分子，价电子对数是3,没有孤AB,型分子中，中心原子无孤电子对的呈平面三角形CHCH由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子中，呈三角锥形的是NF,呈平面三角形的是BF,呈正四面体形的是PO中心原子P的价电子对数为,无孤电子对，则为sp³杂化，PO↑的空间结构同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，又因为P原子核外3p道处于半满结构，更为稳定，所以P的第一电离能大于S,元素第一电离能由大到小的顺序为N>P>S。题给分子中只形成单键的碳原子为sp³杂化，形成碳氧双键的碳原子为sp²杂化；碳原子的6个电子的运动状态互不(3)[Ar]3dl⁰4s²4p⁴As原子的4p轨答案第10页，共13页由物理性质可知，四氮化三硅为熔沸点高、硬度大的原子晶体；四氯化硅中硅原子的价层电子对数为4,硅原子的元素的非金属性越强，电负性越大，氟、氧、氯三种元素的非金属性强弱顺序为F>O>Cl,则电负性的大小顺序为F>O>Cl;OF₂分子中氧原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为2,则分子的空间构型为V形；结构相似的硒元素的原子序数为34,位于元素周期表第四周期VIA族，基态原子的原子核外电子排布式为[Ar]3dl⁰4s²4p⁴;砷原子的4p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离,原子半径小的氟原子位于,所以晶胞中有2个XeF,原子半径小的氟原子位于,所以晶胞中有2个XeF₂分棱上和体内，原子个数为原子半径小的氟原子位于棱上和体内，原子个数为)可知，晶胞的边长为1,则位于棱的处B点原子的分数坐,图中y为面对角线白,则yr,故答案为：2;(0,0,);Cr。【解析】(1)次外层电子数是最外层电子数的的元素是氖；(2)1~36号元素中，原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素是铬，共有6个未成对电子，在元素周期表中道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，故硅元素基态原子的轨道表示式为②,另一轨道表示式不能答案第11页，共13页作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合洪特规则，故选C;②根据图中提供的信息，随着原子序数的增大，第一电离能变化的总趋势是增大，(处于半满、全满，能量较低),如氮原子中3个p电子分布于3个p轨道上并取向相同的自旋方向。p轨道上有3个电子、d轨道上有5个电子、f轨道上有7个电子时，都是半充满的稳定结构。B.由晶胞结构可知，晶胞中含有A的数目为,含有B的数目为1,含有O的数目为,故用A、B.O表示的题给复合型氧