2022年高考二轮复习：物质结构与性质解题指导

题型解读五物质结构与性质解题指导

1.(2020•南阳市第一中学月考)已知铜的配合物A(结构如下图Do请回答下列问题:

•BoN

图4

(DCU的简化电子排布式为_______________________________

(2)A所含三种元素C、N、0的第一电离能由大到小的顺序为o其中氮原子的杂化轨

道类型为杂化-

⑶配体氨基乙酸根(HNCHzCOCT)受热分解可产生COz和瓯弗中。键和“键数目之比是；

N?0与CO,互为等电子体，且N2分子中。只与一个N相连，则的电子式为o

(4)在Cu催化下，甲醇可被氧化为甲醛(HCHO),甲醛分子中H—C=0的键角1200(填''大

于”“等于”或“小于”)，甲醛能与水形成氢键，请在图2中表示出来0

(5)立方氮化硼(如图3)与金刚石结构相似，是超硬材料。立方氮化硼晶体内B—N键数与硼原子数

之比为;结构化学上用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，图4立方氮化硼晶胞

中，B原子的坐标参数分别有：B(0,0,0)；B8,0,3；B@,g，o)等。则距离上述三个B原子最近且

等距的N原子的坐标参数为0

解析：(1)基态Cu原子核外有29个电子，外围电子排布式为3『°4si,简化电子排布式为[Ar]3dzs

(2)同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，第IIA族和第VA族元素反常，N原子外围电子排布

为2s22P：为半充满结构，较稳定，N的电离能最大，C、N、。的第一电离能由大到小的顺序为N>0>C。

氮原子有4个杂化轨道，所以为sp3杂化。(3)Nz的结构式为N三N,含1个。键和2个n键，所以。键

和“键数目比为1：2,N20与C02互为等电子体，且N?0分子中0只与一个N相连，则结构与CO?相似,

所以其结构为N=N=0,电子式为。(4)甲醛分子中，碳原子为sp?杂化，分子成平面三角形，键角约120°,

由于氧原子有孤电子对，对氢原子有排斥作用，所以H—C=0的键角会稍大于120。，堤基氧有很强的电

o•■-n

III

HCH0

负性，与中H有较强的静电吸引力，而形成氢键。Ho(5)由图可知，1个B原子与4个N原子

形成4个B—N共价键，B—N键数与硼原子数之比为4：1,根据各个原子的相对位置可知，距离上述3个

B原子最近且等距的N原子在x、y、z轴三个方向的;处，所以其坐标是|

答案:⑴[Ar]3(fW

(2)N>0>Csp3

OH

UI

HO

HC—

大

于H

工1r

4--

5)444

2.(2020•南平市一中第一次质检)配合物Fe(CO)5的熔点一20℃,沸点103°C。可用于制备纯铁。

Fe(CO)5的结构如图1所示。

图1

(1)基态Fe原子的价电子排布式是；Fe(C0)5晶体类型属于晶体。

(2)CO分子中C、0原子都满足8电子稳定结构，CO分子的结构式是,与CO互为等电子

体的分子是o

(3)C、0、Fe的第一电离能由大到小的顺序为0

(4)关于Fe(C0)5,下列说法正确的是(填字母)。

A.Fe(CO/是非极性分子,C0是极性分子

B.Fe(C0)s中Fe原子以sd杂化方式与C0成键

C.1molFe(C0)5含有10mol配位键

D.Fe(C0)5=Fe+5C0反应没有新化学键生成

(5)铁的三种晶体的晶胞均为立方晶胞，三种晶体的晶胞如图2所示。

图2

①上述三种晶体的晶胞中属于面心晶胞的是(填“a”“6”或“丫”)

②a晶胞中铁原子的配位数为0

③Y晶体晶胞的边长为apm,NA表示阿伏加德罗常数的值，则丫-Fe单质的密度g•cnT(歹|

出计算式即可)。

解析：⑴铁为26号元素，基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2；Fe(C0)5的熔点一20℃,沸点103℃,

熔、沸点较低，Fe(CO)5晶体属于分子晶体。(2)C0分子中C、。原子都满足8电子稳定结构，CO分子的结

构式为C三0,与C0互为等电子体的分子有刈。(3)C、0、Fe三种元素的原子中铁的原子半径最大，Fe原

子的价电子排布式为3d64s2,失去1个电子生成3d54s2,结构更稳定，第一电离能最小，C、0是同一周期

元素，同一周期，从左到右，第一电离能逐渐增大，第一电离能由大到小的顺序为0〉C>Fe。(4)A项，根

据Fe(C0)5的结构可知，Fe(C0)5为三角双锥结构，结构对称，是非极性分子，C0是极性分子，正确；B

项，Fe(C0)5中Fe原子与5个C0成配位键，不是sp3杂化，错误；C项，1molFe(CO)5中每个Fe原子与

5个CO形成5个配位键,在每个C0分子中存在1个配位键,共含有10mol配位键,正确;D项,Fe(CO)5=Fe

+5C0属于化学变化，包括化学键的断裂与形成，断开了分子中的配位键，形成了金属键，错误；故选AC。

(5)①根据晶胞结构图，三种晶体的晶胞中属于面心晶胞的是Y；②a晶胞中晶胞顶点的铁原子与周围的

6个铁原子距离相等且最小，配位数为6；③丫晶体晶胞的边长为apm,1个晶胞中含有的铁原子数目=8

4X56g

11NA224_

X-+6X-=4,则Y-Fe单质的密度=/乂0—。—~不义10%•cm-3o

82(aX10cm)a,NA

答案：⑴3d64sz

(2)分子C三0N2

(3)0>C>Fe

(4)AC

.、224

5y6P=^^X103300

a•NA

3.(2020•长春外国语学校网上考试)A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的六种元素，位于元

素周期表的前四周期。B元素原子含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同；D的原子核外有8种运

动状态不同的电子；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，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C基态原子的价层电子排布图______________,F基态原子的外围电子排布式

(2)下列说法不正确的是(填字母)。

A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大，所以沸点：SiO2>CO2

B.第一电离能由小到大的顺序：B〈C〈D

C.Nz与CO为等电子体，结构相似

D.稳定性：H2O>H2S,水分子更稳定的原因是水分子间存在氢键

(3)F元素位于周期表中________区，其离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热

点。向F的硫酸盐溶液中通入过量的C与A形成的气体X可生成［F(X)4『+,该离子的结构式为(用

元素符号表示)。

(4)某化合物与F(I)(I表示化合价为+1)结合形成下图1所示的离子，该离子中碳原子的杂化方

式为杂化。

(5)B单质的一种同素异形体的晶胞如下图2所示，则1个晶胞中所含B原子的个数为。

(6)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,则该晶胞的空间利用率为=

解析：根据题给信息进行分析可知：A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为0元素，E为Fe元

素，F为Cu元素。

（1元为^基态N原子的价层电子排布2s22P:其价电子排布图为

F为Cu,Cu基态原子的外围电子排布式3dHl4s\（2）二氧化硅为原子晶体，而二氧化碳为分子晶体，所以

沸点：Si02>C02,A项错误；B为C元素，C为N元素，D为0元素，第一电离能第VA族元素大于相邻的主

族元素，所以第一电离能由小到大的顺序：N>O>C；B错误；N?与CO原子数目相同，价电子数目相同，二

者为等电子体，结构相似，C正确；稳定性：H?0〉H2S,是因为非金属性0>S,与分子间存在氢键无关，D错

误，答案选ABD。（3）F为Cu元素，位于周期表中ds区，向硫酸铜溶液中通入过量的C与A形成的气体氨

NH,，+

H3N-Cu-NH,

气可生成[CU（NH3）J+,该离子的结构式为LNH,」。（4）杂环上的碳原子含有3个。键，没有孤电

子对，采用sd杂化，亚甲基上碳原子含有4个共价单键，采用sd杂化。（5）B原子有4个位于晶胞内部,

其余B原子位于顶点、面心，则一个晶胞中所含有B原子数为4+8义白+6*白=8。（6）D为0,F为Cu；D

oZ

与F形成离子个数比为1:1的化合物CuO,晶胞与氯化钠相似，晶胞中铜离子数目=阳离子数目=8X：+

O

1,44、

6X]=4,一离子的半径为apm,Cu"离子的半径bpm,则晶胞中原子总体积为4X[jXJIa3+-Xnb3J,

晶胞棱长为2（a+b）pm,所以晶胞的体积为8（a+b”，该晶胞的空间利用率为4Xna3+|xnb）+8（a

2兀（a3+b3）

x33

1x3

+b）X100%=-o,1X100%o

2p

答案：（1）3dzs1

(2)ABD

NH3

H3N-CU-NH3

(3)dsNH3

(4)sp2、sp3

(5)8

/、2兀(a3+b3)

(6)3(a+b)-X100%

4.（2020•延边州一中月考）镁、铁、铜等在工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题:

(1)铜元素位于元素周期表中的________区，其基态原子的价电子排布图为=

⑵往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可形成［Cu(NH3)4］S04溶液该溶液可用于溶解纤维素。

①［Cu(NH3)4］S04中阴离子的立体构型是o

②在［Cu(NH，］S04中，配离子所含有的化学键为,提供孤电子对的成键原子是=

③除硫元素外，［Cu(NH3)4］SO」中所含元素的电负性由小到大的顺序为o

④NFs与ML的空间构型相同，中心原子的轨道杂化类型均为。但NFs不易与&?+形成化学

键，其原因是

(3)铁镁合金是目前己发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。则铁镁合金的化

学式为,若该晶胞的参数为dnm,则该合金的密度为g・cm_(不必化简，用N.表

示阿伏加德罗常数)。

解析：(DCu是29号元素，原子核外电子数为29,位于元素周期表中的ds区。Cu基态原子核外电

子排布式为Is22s22P63s,价电子排布式为3dHl4s］，价电子排布图为

3d

64-2—2X4

。(2)①SO『中S原子的孤电子对数——=0,价层电子

对数=4+0=4,离子空间构型为正四面体；②O?+提供空轨道，NHs中N原子含有孤电子对，二者之间形

成配位键，NHs中N与H形成共价键；③非金属性越强，电负性越大，同周期主族元素从左至右电负性增强,

故电负性H<N<0,Cu为金属元素,吸引电子的能力非常弱，故电负性最弱。故电负性大小顺序为Cu<H<N<0；

④NH3中N原子杂化轨道数为(5+3)+2=4,采取s6杂化方式；F的电负性比N大，N—F成键电子对向F

偏移，导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，故NFs不易与Cu2+形成配离子。

(3)晶体是由无数晶胞无隙并置而成。根据均摊原则晶胞中铁原子数8xJ+6X9=4,镁原子数8,铁镁合

O乙

金的化学式是M&Fe,设有1mol晶胞，体积为d'X］。一见^^义岫，质量为104X4g,根据P=］可知合金

4X104

的密度是，

d3NAX10-21°

答案：⑴dsEIE3HEZE3H

(2)①正四面体②共价键、配位键N③Cu〈H〈N〈O@sp3F的电负性比N大，N—F成键电子

对向F偏移，导致NFs中N原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键，故NFs不易与C/+形成

配离子

4X104

(3)MgzFe321

dNsX10-

5.(2020•六安市皖西中学月考)胆矶是配制波尔多液的主要原料，常用在树木，花卉的保护上。

(1)基态铜原子的电子排布式为o

(2)乙烯氨氧化可以得到丙烯睛(CHz=CH—CN),丙烯月青中各元素的电负性由大到小顺序为

,1mol丙烯月青分子中含有JI键数目为。

(3)CN-与N?互为等电子体，写出CN~的电子式o

(4)通过X射线衍射发现，胆矶中存在SOT离子，S0厂离子的VSEPR构型名称为,COT中

心原子的杂化形式为o

(5)硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如图所示为体心立方晶胞，则该化合物的化学式是

若该晶体中距离最近的铜原子与氧原子直接距离为acm,则晶体密度表达式为g-cm

-3

、,以0°

红色晶体

解析：(1)铜的原子序数是29,基态铜原子的电子排布式为Is22s22P63s23P咫dZs'(2)双键中含有1

个m键，三键中含有2个m键，则1mol丙烯睛分子中含有n键数目为3N.。(3)OT与N2互为等电子体，

互为等电子体的微粒结构相似，则OT的电子式为［:C-N：F。(4)S0厂离子中中心原子S原子含有的价

层电子对数是4,则离子的VSEPR构型名称为正四面体；C0「中中心原子C原子的价层电子对数是3

4_|_9—3X2

+——2——=3,不存在孤电子对，则碳原子的杂化形式为sp:(5)晶胞中铜原子全部在晶胞内，共计4

个，氧原子个数是1+8X(=2,所以该化合物的化学式是Cu20;若该晶体中距离最近的铜原子与氧原子直

O

4a2X144

接距离为acm,则体对角线是4acm,边长是一所以晶体密度表达式为P=----------渭•cm-3

U

NAX

答案：(1)Is22s为p63s23P63dzs]

(2)N>OH3NA

⑶[:C；，N：「

(4)正四面体sp*2

288

(5)CU20

6.(2020•哈尔滨市第三中学校模拟)已知CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性：Fe+

5C0=Fe(C0)s；[CU(NH3)2]AC溶液用于除去CO的化学反应方程式：[Cu(NH3)2]Ac+CO+

NH3=[CU(NH3)3]Ac•CO(式中Ac「代表醋酸根)。请回答下列问题：

(1)C、N、。的第一电离能最大的是,原因是

基态Fe原子的价电子排布图为o

(2)Fe(C0)5又名锻基铁，常温下为黄色油状液体，则Fe(C0)5的晶体类型是。爆基铁的

结构如图1,根据该图可知CO作为配位体是以原子为配位原子与Fe原子结合。

图1

(3)离子水化能是气态离子溶于大量水中成为无限稀释溶液时释放的能量。离子在溶液中的稳定性可

以从离子的大小、电荷、水化能等因素来解释。Cu"和Cu+的水化能分别是一2121kJ・mo]T和

-582kJ-mol-1,在水溶液里Cu"比Cu+稳定的原因是。[Cu®%?]*在水溶液中相对稳定，在

配合物：Cu(NH3)2］AC中碳原子的杂化类型是杂化。

⑷用［CU(NH3)/AC除去CO的反应中，肯定有形成(填字母)。

a.离子键b.配位键

c.非极性键d.。键

(5)钙铜合金的晶体结构可看成图2中(a)(b)两种原子层交替堆积排列而成图(c),则该合金六方

晶胞(即平行六面体晶胞)中含为Cu