高考化学一轮专题复习：物质结构与性质

淡"了空气中的氧气。含氮化合物种类繁多，用途广泛，依据信息回答下列问题。(1)GaN是第三代半导体材料，基态Ga的电子排布式为,GaN晶体为共价键空间网状结构，熔点1700℃,晶体类型为。(2)硫酸四氨合铂[Pt(NH₃)4]SO₄在工业上用于镀铂，Pt的配位数为,其阴离子的空间构型为(3)氨缩脲与胆矾溶液反应得到如图所示的紫色离子，离子中C的杂化类型是。O的其次电离能比N其次电离能更大，解释其缘由是。(4)常温下，三甲胺[N(CH3):]气体常用作自然 气的警报剂。[N(CH₃);]与其同分异构体CH₃CH₂CH₂NH₂相比较，熔点较高的是。[N(CH₃)3]易与H'形成三甲胺正离子，反应中形成的化学键属于A.氢键B.极性键C.π键D.配位键(5)某铁氮化合物晶体的晶胞结构如图所示。①若以氮原子为晶胞顶点，则铁原子在晶胞中的位置为。②若晶胞中距离最近的两个铁原子距离为apm,阿伏加德罗常数的值为Na,则该晶体的密度为 2.(2022·四川成都·统考模拟猜测)在元素周期表中，铜副族(IB族)包括铜、银、金等元素，在生产、生活和科研中都有着广泛用途和重要的争辩价值。(1)铜副族位于周期表区，基态Cu原子的价电子排布式为。(2)向CuSO溶液中滴加少量氨水，反应现象为。连续滴加氨水可得到深蓝色透亮     溶液，写出该反应的离子方程式。SO的空间构型为,中心原子S的杂化方式为。试卷第2页，共16页HBCN0电负性①上述制氢反应中，有种元素的原子实行sp³杂化。③B、C、N、O的电负性依次增大，其主要缘由是(3)某有机硼化合物的结构简式如下图所示，组成该有机物的其次周期元素第一电离能由大到小的挨次为 (4)化硼是一种新型无机非金属材料，晶胞结构如下图所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，表示晶胞中各原子的位置，称为原子坐标。a点磷原子的坐标为(0,0,0),b点磷原子的坐标为(1,1,0),则c点硼原子的坐标为硼原子的坐标为。(5)四氢铝钠(NaAlH₄)是有机合成中重要的还原剂，晶胞结构如下图所示。①AlH,的配位数为②已知NA为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为(用含a、NA的代数式表示)g·cm³。(1)干细胞可以将HCHO氧化为HCOOH从而解除甲醛毒害功能，比较HCHO、HCOOH的沸点凹凸并说(2)铜(Cu)与Ag同族且相邻，则基态Ag原子的价电子排布式为;N、P两种元素的简洁氢化物试卷第4页，共16页(3)某离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由X、Y组成，则该氧化物的化学式为;已知该晶体XY(1)已知SiH,中硅元素为+4价，则H、Si、O、C的电负性由大到小的挨次为。罗常数，列式即可)(a)(b)(c)A.化合物中电负性最大的元素是OB.化合物中P的杂化类型为sp³C.化合物中阴阳离子个数比为1:3D.与P同周期的元素中，第一电离能(I)比P原子大的元素有3种方法②:以三乙胺(氯化钾、磷酸为原料，生成的KH₂PO₄以晶体形式析出。1个三乙胺分子中Z y试卷第6页，共16页A.AB.BC.C②ADCl₆与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)⁴],[Al(OH)4(3)GaN是第三代半导体材料的争辩热点，在干燥的NH3气流中焙烧磨细的GaAs可制得GaN。GaN熔点约为1500℃,GaAs熔点为1238℃,GaN熔点高于GaAs的缘由是。(4)GaN的其中一种晶胞结构如图所示，与金刚石的晶体结构高度相像。GaA.酸性强弱：三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸B.C₂H₄分子中的H原子与C原子之间形成s-sp²σ键11.(2022.江西景德镇·统考二模)汞(Hg)和+2.Hg²+易与卤素离子、氰离子和硫氰根形成配位数为4的配离子。回答c<2a。晶胞棱长单位为pm,汞的相对原子质量为M,阿伏伽德罗常数为NA试卷第12页，共16页15.(2022·上海黄浦·格致中学校考模拟猜测)1932年美国化学家鲍林(L。Pauling)首先提出了电负性的概念。电负性(用x表示)也是元素的一种重要性质，若x越大，其原子吸引电子的力量越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方。下面是某些短周期元素的x值：元素符号BCOFPS(2)推想x值与原子半径的关系是;依据短周期元素的x值变化特点，体现了元素性质的变化规律。(3)某有机化合物结构中含S-N键，其共用电子对偏向(写原子名称)。(4)阅历规律告知我们：当成键的两原子相应元素的x差值△x>1.7时，一般为离子键，当△x<1.7时，一般为共价键。试推断AIBr;中化学键类型是。(5)猜测周期表中，x值最小的元素在周期表中的位置。(放用于延迟或防止可燃物的燃烧。依据组成，阻燃剂可分为卤系阻燃剂、无机阻燃剂等。(6)卤系阻燃剂多为有机氯化物和有机溴化物，受热会分解产生卤化氢(HX),起到阻燃作用。卤化氢的电子式为;溴离子的最外层电子排布式是(7)下列能说明氯的非金属性强于溴的事实是(选填编号)。A.HCIO酸性强于HBrOB.向溴化亚铁溶液中滴入少量氯水，溶液颜色变黄C.HBr的分解温度低于HClD.BrCl+H₂O→HBrO+HCl是非氧化还原反应(8)卤化氢的水溶液与卤酸盐反应会产生卤素单质，写出氢溴酸与溴酸钾反应的化学方程式：,若生成0.3mol溴单质，转移的电子为个。16.(2022·贵州贵阳·校联考模拟猜测)碳族元素及其化合物在国家工业领域有格外重要用途。回答下列问(1)基态锗原子价层电子排布式为。(2)我国提出力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，我国科学家研发的“液态阳光”项目利用了太阳能产生的电能电解水制氢，再选择高效催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇等液体燃料，这将为实现碳达峰、碳中和供应了科学的方法，其中CO,分子中有σ键和π键，在干冰晶体中每个CO₂分子四周有个CO₂分子相邻。(3)关于C、Si及其化合物的结构和性质，下列叙述正确的是(填序号)。D.Si的原子半径大于C原子半径，难以形成π键 视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。试卷第14页，共16页ab甲○铁原子●碳原子乙B—OB—B键能(kJ/mol)试卷第16页，共16页物质熔点/℃A.B.C.D.答案第17页，共17页(3)sp²O失去1个电子后p能级变为半布满比N失去1个电子后的结构更稳定，因此GaN晶体为共价键空间网状结构，熔点1700℃,晶体类型为共价晶体(或原子晶体);(2)在络合物硫酸四氨合铂[Pt(NH₃)4]SO₄中，中心Pt原子与4个配位体NH₃结合，故Pt的配位数为4;(3)在该微粒中，C原子形成3个σ共价键，因此该C原子接受sp²杂化；O的其次电离能比N其次电离能更大，这是由于O失去1个电子后p能级变为半布满的稳定状态，比N失去1个电子后的结构更稳定，因此O的其次电离能比N其次电离能更大；存在分子间作用力，而CH₃CH₂CH₂NH₂分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的吸引力，导致物质的熔沸点上升，因此二者相比在空轨道，二者形成配位键，配位键属于极性键，故合理选项是BD;(5)①依据图示可知：若以氮原子为晶胞顶点，则铁原子在晶胞中的位置为棱心和体心；②依据图示可知：在晶胞中含有Fe原子为;含有N原子数是1个，由于晶胞度答案第18页，共17页【详解】(1)铜为29号元素，基态Cu原子的价电子排布式为3d¹⁰4s¹,位于周期表ds区；(2)向CuSO₄溶液中滴加少量氨水，首先反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，反应现象为生成蓝Cu(OH)₂+4NH·H,O=[Ca(NH₃).]“+20H+4H,O;SO?的中心原子(3)[Ag(S,O₃₂),丁中配位原子是S原子而非O原子，其缘由是硫原子的半径比氧原子更(4)由图可知，碘离子四周最近的银离子为4个，I的配位数为4;a.已知r(Ag'):r(T)=0.573,符合0.414<r(阳离子):r(阴离子)<0.732,但是两者的结构不b.银离子和碘离子半径都较大，且银的金属性AgI目;氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的立方体空隙中，氢原子位于晶胞内部，数目为4;故该晶体储氢后的化学式为Cu₃AuH₄。答案第19页，共17页形的s能级与哑铃形的p能级上电子数之比为6:7,故答案为：6:7;(2)①由方程式可知，制氢反应的化合物中硼、碳、氮、氧四种原子的价层电子对数都为4,②氨分子中氮原子含有1对孤对电子，H,NBH₃中氨分子的孤对电子与硼原子形成(3)同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半布满结构，第一电离能大于相邻元素，则硼、碳、氮、氧四种元素的第一电离能由大N>O>C>B,故答案为：42;N>O>C>B;(4)由位于顶点a点磷原子的坐标为(0,0,0)、顶点b点磷原子的坐标为(1,1,0)可知，晶胞的边长为1,则位于体对角线处的c点硼原子的坐标为(,故答案为：则四氢合铝酸根离子的配位数为8,故答案为：8;②由晶胞结构可知，位于体心、顶点和面上的四氢合铝酸根位于棱上、面上的钠离子个数为,设晶体的密度为dg/cm³,由晶胞的质量公4.(1)HCOOH沸点较高，主要由于HCOOH分子之间存在氢键答案第20页，共17页存在氢键，导致HCOOH的沸点比HCHO高。(2)Cu是第四周期第IB族元素，基态原子核外价电子排布式是3d¹⁰4s',则与Cu同族且(3)依据均摊法，该氧化物中Fe²+数为1,Fe³+数为4×4=16,O²-数为4×8=32,故其化学式为Fe₃O₄;已知该晶体的密度为dg·cm³,阿伏加德罗常数的值为N,,则该晶体的晶胞参数【详解】(1)同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，非金属性渐渐减弱，元素电负性减弱；已知SiH,中硅元素为+4价，则氢元素为负(2)锗为32号元素，位于第四周期第IVA族，基态锗原子(Ge)价层电子的轨道表示式为(3)氢键的存在会导致物质熔沸点的转变；邻羟基苯甲酸存在分子内氢键，使沸点偏低，(4)结构中每个原子杂化类型相同均为sp³杂化，每个硅原子与4个氮原子成键，每个氮原子与3硅原子成键，氮原子存在1对孤电子对，导致N—Si—N间成键原子间斥力较大，键角大于Si—N—Si;答案第21页，共17页一个晶胞中原子数目为;故晶胞质量为;已知该晶体中最近的两个碳原子核间距离为anm,则底边长为3anm,由于地面为平行四边形且底角为60°,则底面积;石墨烯层间距离为bnm,则晶胞体积为.A.化合物中包含K、H、P和四种元素，电负性最大的元B.KH₂PO₄对应的酸为磷酸，中心原子磷的价层电子对数为4,所以化合物中P的杂化类型C.化合物中阴阳离子个数比为1:1,C错误；K+的核外电子数为18,P²-核外电子数也是18,所以核外电子排布式相同；O原子最外层有6个电子，每个电子的运动状态均不同，所以有6种运动状态不同的电子；O原子价层电子排布式为2s²2p⁴,为供应一个空轨道，将2p上的4个电子排在两个轨道上，个个答案第22页，共17页+1或-1;子总数相同，价电子总数相同的分子或离子，所以与CO₂等电子体的分子为N₂O;H₂O的个乙基与N原子形成共价键含有7个σ键，所以3个乙基与N形成21个σ键；面心点投在棱心上，黑球在6个面心和左右四个棱的棱心，投影时与顶点白球重合，结合b和c两个图可分析出，符合条件的答案为C;晶胞中含有的K,H₂PO的个,所以晶胞的质量,V=(a×10⁷)²×c×10⁷cm³,,故答案为：,也可以写成的形式。Ga是31号元素，最外层有3个电子，价电子排布式为4s²4p';同周期元素从左到右，第一答案第23页，共17页②Al³+与OH之间、O和H之间存在极性共价键，Al³*与OH之间有1个配位键，共价单键为σ键，所以[Al(OH)4]中存在的化学作用力类型有极性共价键、配位键、σ键，选BEF;GaN、GaAs熔点相当高，均为共价晶体，且GaN中N原子半径小，Ga-N键长比Ga-As短，键能更大，熔点更高；GaN的晶胞中，每个Ga原子与4个N原子形成4条共价键，该晶胞中Ga原子处于N原子形成的正四周体空隙；依据均摊原则，每个晶胞含N原子数是{、Ga原子数为,4,设GaN晶胞的边长为xpm,则,【详解】(1)A.电负性F>Cl>H,F对电子对的吸引力量更强，使得羧基中的氢更简洁电离，故酸性：三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸，A正确；B.C₂H₄分子中C原子是sp²杂化，形成化学键时C原子用sp²杂化轨道成键，H原子用s轨道成键，故H原子与C原子之间形成s-sp²σ键，B正确；C.价层电子对互斥模型中，σ键电子对和孤电子对计入中心原子的价层电子对数，不计πD.H₂S和NH₃均是价层电子对数为4的极性分子，H₂S和NH₃分别含2个和1个孤电子对，孤电子对越多，排斥力越大，键角越小，故H₂S分子的键角较小，D正确；E.只含有分子间作用力的分子晶体具有“分子密积累”特征，冰属于分子晶体，但含氢键，(2)石墨中层与层之间为分子间作用力，从石墨中剥离出石墨烯需要破坏的作用力是分子间作用力，即范德华力，故选C;由于石墨是混合晶体，层内作用力为金属键、非极性共价键、层间为范德华力，转化为金刚石会破坏这些力，故选BCF;每个C原子参与形成3个六元环，每个六元环中含的C原子个数为：,12g石墨烯中C原子的物质的量为1mol,即形成六元环的物质的量为0.5mol;答案第24页，共17页1个0原子，硅氧原子个数比为1:答案第25页，共17页(2)水晶晶体中，1个Si原子结合4个O原子，同时每个O原子结合2个Si原子，以[SiO4]四周体结构向空间延长形成立体网状结构，水晶中硅原子的配位数是4;4种晶体均为分子SiBr>SiCl₄>Si₂H₆>SiH₄;丁硅烯分子中含有8个Si-H键2个Si-Si和1个Si=Si双键，单键为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，分子中σ键与π键个数之比为11:1;(3)GaN、GaP、GaAs都是原子晶体，原子半径N<P<As,键长Ga-N<Ga-P<Ga-As,键能Ga-N>Ga-P>Ga-As,所以熔点依次降低(4)①从六方晶胞的面心原子分析，上、中、下分别有3、6、3个配位原子，故配位数为(3)平面三角形N原子的p轨道处于半布满状态，相对稳定道含有5个未成对的电子；NO₃中的中心原子N的价层电子对数为,没有孤电子对，则空间构型为平于半满结构，第一电离能偏大，故第一电离能故O的第一电离能小于N;答案第26页，共17页为;体心立方中含有个锰原子，晶胞质量为g,晶胞参数为891.25pm,晶胞体积为V=(891.25×10-10)³cm³,该晶体的密度【分析】依据价电子排布式可以推断元素所在周期表中的位置，利用位置也可推断其电子排布式；依据协作物的组成与结构书写协作离子的化学式，依据原子的成键特点推断其杂化方式；利用晶胞中原子的位置推断配位数及距离；【详解】(1)汞元素在元素周期表中的位置第6周期ⅡIB族，故答案为：第6周期IB族；与汞同族、原子序数最小的原子是锌，依据电子排布三原则书写其价电子排布式为：3d¹⁰4s²;(2)依据已知配位数为4进行书写Hg²+与硫氰根形成的配离子的化学式[Hg(SCN)4]²;配体原子含有孤对电子，且简洁供应电子的原子，故为S;(3)硫氰根中C原子与硫和氮形成双键，依据价层电子对互斥理论推断其接受sp杂化，依据等电子体的特点原子数和价电子数都相对，推断其CO(5)依据图象晶胞中体内汞原子的配位数为6;(6)依据图示晶胞实际含有的汞原子为：;利用密度公式计算得【点睛】此题考查物质结构与性质；留意协作物中配原子的推断；晶胞中原子位置的推断。(2)sp³和sp²变大氧化石墨烯氧化石墨烯中含有的羟基和羧基更多，与水分子答案第27页，共17页As原子数为4,已知晶体密度为dg/cm³,则晶胞边长为,As半径为a),则B原子的半径答案第28页，共17页布图应为电子在高能级上排布多的，应当为1s2s2p.2p;2p,即为D选项，故答案但由于N的价电子排布式为2s²2p³,处于半布满状态，稳定，所以N>O;故答案为：<;<;①NaBH₄中Na为+1价，H为-1价，化合价代数和为0,所以B为+3价；②B的价层电子,采取sp³杂化；③B最外层有3个电子，分别与H原子形成极④价层电子对数为4,所以空间构型为正四周体形。故答案为：+3;sp³;极性键、配位键；且等距的Na*在立方风光心上，共有6个，即每个BH四周被6个Na+包围；②BH4在晶胞,所以一个晶胞中包含的NaBH₄的质g,晶胞的边长为anm,所以晶胞的体积=(a×10⁷)³cm³,。故答案为：答案第29页，共17页Fe的原子序数为26,核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²,原子轨道包含1s、2s、3s、子的核外空间运动状态有15种；邻二氮菲中的N的价层电子对,采用sp²杂位负电荷，但Cl半径小于I半径，故晶格能较大的卤化物A为RbCl;中成键数为2,孤电子对数为,故价层电子对数为4,略去两对孤电子对，空间构型为V形。故答晶胞中C原子数目,晶胞质量,C-C键键长为rcm,则晶√3rcm×(√3rcm×sin60°)×2dcm×pg*cm³,解得,故答案为：4;(2)同周期(或同主族)元素，x值越大，原子半径越小周期性答案第30页，共17页故N的电负性数值大于C小于O。Mg的电负性数值大于Na小于Al。N元素的电负性大于C元素，C元素为2.55,故N元素电负性大于2.55,S元素电负性为2.58,则N元素的电负性也大于S,吸电子力量较强，则在S—N中，电子对偏向N元素。AlBr₃中，Al元素的电负性为1.61,Br元素的电负性比Cl的小，即Br的电负性小于3.16,则Br和Al的电负性差值小于1.7,AlBr₃中的化学键为共价键。小，可知电负性最小的元素位于周期表的左下角，排解放射性元素，应为Cs元素，位于第6HBr+KBrO₃=3Br₂+3H₂O+KBr,生成0.3mol溴mol答案第31页，共17页CO₂分子的结构式为O=C=O,含有2个σ键和2个π键，在干冰晶体中，每个C