适用于老高考旧教材2024版高考化学二轮复习大题突破练4物质结构与性质综合题(鸭)课件

大题突破练(四)物质结构与性质综合题(选考)12341.(2023·内蒙古呼和浩特一模)硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛,硼的一些化合物表现出缺电子特征。回答下列问题:(1)基态硼原子的电子排布式为

;B和Al的第一电离能I1(B)

(填“>”“=”或“<”)I1(Al)。

(2)H3BO3(层状结构)的结构示意图如下,在硼酸的层状结构中O的杂化轨道类型是

,层内存在的作用力有

。硼酸显弱酸性与[B(OH)4]-配离子有关,硼酸的电离方程式:

。1s22s22p1

>

sp3

共价键、氢键

H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+1234(3)自然界中不存在单质硼,硼的氢化物也很少,主要存在的是硼的含氧化合物,根据表中数据分析其原因是

。化学键B—HB—OB—B键能/(kJ·mol-1)389561293(4)已知晶体硼的熔、沸点及硬度数据和基本结构单元(由硼原子组成的正二十面体如图1所示,每个三角形均为正三角形,每个顶点为一个硼原子)如下:晶体金刚石晶体硅晶体硼熔点/K383214102573沸点/K510026283823硬度106.59.6B—O键键能大于B—B键和B—H键键能,所以更易形成稳定性更强的B—O键

1234①晶体硼属于原子(共价)晶体,其理由是

。

②每一个硼基本结构单元由

个原子构成。

③碳化硼,别名黑钻石,是已知最坚硬的三种材料之一,仅次于金刚石和立方氮化硼,图2为碳化硼晶胞,其化学式为

。

晶体硼的熔点和沸点高,硬度大,故为原子晶体

12B4C1234(5)硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如图3所示,标注为“1”的Na+坐标参数为

。已知NA代表阿伏加德罗常数的值,则硼氢化钠晶体的密度ρ=

g·cm-3(用含NA的代数式表示)。

图31234解析

(1)B是5号元素,基态B原子核外电子排布为1s22s22p1;由元素周期律可知,同主族元素从上到下第一电离能逐渐变小,故B的第一电离能大于Al的第一电离能。(2)在H3BO3中,O的价电子数为6,成2个σ键,价层电子对数为4,杂化轨道类型为sp3;硼酸分子内原子以共价键相连,硼酸分子之间存在氢键,故层内存在的作用力有共价键和氢键;因为硼酸的酸性与[B(OH)4]-有关,因此硼酸的电离为硼酸与水生成[B(OH)4]-和H+,电离方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+。(3)由表中数据可知,三种化学键中B—O键的键能最高,因此B—O键最稳定,更易形成B—O键。1234(4)由表中数据可知,晶体硼的熔、沸点高,硬度大,为原子(共价)晶体的典型特征;由图1可知晶体硼的基本结构单元有20个面,每个面均为正三角形,每个三角形的顶角被5个三角形共用,因此其含有的硼原子数为20×3×=12;由图2可知,碳化硼晶胞每个顶角上有一个晶体硼基本结构单元,则该晶胞中含有的硼原子数为8××12=12,由图可知其含有的碳原子数为3,故其化学式为B4C。123412342.(2023·宁夏吴忠一轮联考)阿散酸(

)是一种饲料添加剂,能溶于NaOH溶液中,常含有H3AsO3、NaCl等杂质。回答下列问题:(1)基态As原子核外电子排布式为

,As的第一电离能比Se的大的原因为

。(2)的中心原子的杂化方式为

,的立体构型为

。

(3)与

互为等电子体的分子为

(填化学式,任写一种即可)。

(4)液氨可做制冷剂,汽化时吸收大量的热的原因是

。

[Ar]3d104s24p3(或1s22s22p63s23p63d104s24p3)

基态As原子的4p能级是半充满状态,比较稳定

sp3杂化

三角锥形

CCl4或SiF4(其他合理答案均可)NH3分子间存在氢键,汽化时克服分子间氢键,需要消耗大量的能量

1234(5)NaCl晶体在50~300GPa的高压下与Na或Cl2反应,可以形成不同的晶体,其中一种晶体的晶胞如图1所示,该晶体的化学式为

。

(6)已知NaCl晶胞(如图2)中Na+和Cl-间最短距离为acm,设阿伏加德罗常数的值为NA,NaCl晶体的密度为

g·cm-3。

Na2Cl1234解析

(1)基态As原子的核外有33个电子,根据构造原理知其电子排布式为[Ar]3d104s24p3或1s22s22p63s23p63d104s24p3;基态As原子的4p能级是半充满状态,比较稳定,其第一电离能比Se的大。123412343.(2023·四川泸州二诊)硫、锌分别是人体必需的常量元素和微量元素,在生产中有着广泛应用。回答下列问题:(1)基态硫原子的价层电子排布式为

,共有

个未成对电子。下列状态的硫原子中,电离最外层1个电子所需能量最低的是

(填字母)。

3s23p4

2B1234(2)S与O同族,H2S与H2O立体构型相同,都含有2对孤电子对,但H2O分子中的键角比H2S分子中的键角大,请从成键电子对之间相互排斥的角度解释其原因:_______________________________________________________

。(3)二烃基锌(R—Zn—R)分子中烃基R与锌以σ键结合,C2H5—Zn—C2H5分子中原子的杂化方式有

。下表是2种二烃基锌的沸点数据,则烃基R1是

,推断的依据是_________________________

。

物质R1—Zn—R1C2H5—Zn—C2H5沸点/℃46118

硫的电负性比氧小(或硫原子半径比氧大),成键电子对与中心原子核间的距离H2S比H2O大,2对成键电子对之间的排斥力H2S比H2O小sp、sp3杂化

CH3—(或甲基)R1—Zn—R1的沸点低于C2H5—Zn—C2H5,则其相对分子质量小于C2H5—Zn—C2H51234(4)闪锌矿硫化锌的晶胞结构如图所示。硫离子呈面心立方最密堆积,Zn2+填入S2-构成的

(填“正四面体”或“正八面体”)空隙中;设NA为阿伏加德罗常数的值,若晶体的密度为ρg·cm-3,则S2-之间最短核间距离为

pm(用含ρ、NA的代数式表示)。

正四面体

1234解析

(1)基态硫原子的价层电子排布式为3s23p4,价层电子排布图(轨道表示式)为

,共有2个未成对电子。A中的S为基态硫原子,B中的S为处于激发态的硫原子,能量高,不稳定,C中的S已经失去1个电子,所以电离最外层1个电子所需能量最低的是B。(3)C2H5—Zn—C2H5分子中,—C2H5中的2个C原子的价层电子对数都为4,而Zn原子的4s电子发生跃迁后,发生sp轨道杂化,则杂化方式有sp、sp3杂化;R1—Zn—R1和C2H5—Zn—C2H5固态时都形成分子晶体,由表中数据可以看出,R1—Zn—R1比C2H5—Zn—C2H5的沸点低,则表明前者的相对分子质量比后者小,则烃基R1是甲基。123412344.(2023·四川绵阳二诊)中国近代化学启蒙者徐寿首次把“Nitrogen”译成中文时曾写成“淡气”,意指它“冲淡”了空气中的氧气。含氮化合物种类繁多,用途广泛,根据信息回答下列问题:(1)GaN是第三代半导体材料,基态Ga原子的电子排布式为

,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

,其阴离子的立体构型为

。

[Ar]3d104s24p1(或1s22s22p63s23p63d104s24p1)

原子晶体(或共价晶体)4正四面体形1234(3)氨缩脲与胆矾溶液反应得到如图1所示的紫色离子,离子中C的杂化轨道类型是

。O的第二电离能比N的第二电离能更大,解释其原因:

。图1sp2

O失去1个电子后p能级变为半充满状态比N失去1个电子后的结构更稳定,因此O的第二电离能更大1234(4)常温下,三甲胺[N(CH3)3]气体常用作天然气的警报剂。N(CH3)3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

(填字母)。

A.氢键 B.极性键C.π键 D.配位键CH3CH2CH2NH2

BD1234(5)某铁氮化合物晶体的晶胞结构如图2所示。

图2①若以氮原子为晶胞顶角,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核间距离为apm,设阿伏加德