专题突破练-14-专题十四物质结构与性质-2024高考化学一轮复习

专题突破练1.[2022内蒙古包头二模]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研究价值。（1）Ag元素在元素周期表分区中属于ds区，基态Ag原子的价电子排布式为4d[解析]已知Ag元素的原子序数为47，Ag元素在周期表中的位置是第五周期ⅠB族，属于ds区，基态Ag原子的价电子排布式为4d10（2）硫代硫酸银(Ag2S2O①依据VSEPR理论推测S2O32−的空间构型为四面体形，中心原子[解析]S2O32−的中心原子是硫原子，另一个硫原子相当于氧原子，则中心原子硫原子的孤电子对数为6+2−2−3×22=0，价层电子对数为②在[Ag(S2O3)[解析]因为硫原子比氧原子半径大，所以更易提供孤对电子与银离子形成配位键，故[Ag(（3）碘化银常用于做人工增雨剂。其中碘元素形成的最高价氧化物对应水化物有HIO4（偏高碘酸，不稳定）和H5IO6（正高碘酸）等多种形式，它们的酸性HIO4强于H5IO6（填“弱于”“等于”或“强于”）。而HI、HBr、HCl的水溶液酸性的排序为由强到弱，其结构原因是氯、溴、碘的原子半径逐渐增大，H—Cl、H—Br[解析]H5IO6（）中含有5个羟基氢，为五元酸，含1个非羟基氧原子，HIO4为一元酸，含有1个羟基氢，含3个非羟基氧原子，含非羟基氧原子个数越多酸性越强，所以酸性HIO4强于H5IO6；由于氯、溴、碘的原子半径逐渐增大，H—Cl、H—Br、H（4）在离子晶体中，当0.414<r（阳离子）:r（阴离子）<0.732时，AB型化合物往往采用和NaCl晶体相同的晶体结构（如图1）。已知r(Ag+):r(I−)=0.573，但在室温下，AgI的晶体结构如图2所示，称为六方碘化银。I−的配位数为4图1图2a.几何因素b.电荷因素c.键性因素[解析]由图2看出，离I−最近且等距离的Ag+有4个，即I−的配位数为4。由于r(Ag+):r(I−)=0.573，在0.414<r（阳离子）:r（阴离子）<0.732范围内，但是AgI晶体结构和NaCl晶体不同，所以几何因素不是晶体结构不同的原因，故a错误；AgI和NaCl的阴、阳离子的电荷比相同，所以电荷因素不是晶体结构不同的原因，故b错误；Ag+和I−（5）Cu与Au的某种合金可形成面心立方最密堆积的晶体（密度为ρg⋅cm−3），在该晶胞中Cu原子处于面心，用NA表示阿伏加德罗常数的值。该晶体具有储氢功能，氢原子可进入Cu原子与Au原子构成的立方体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构（如图3）相似，该晶体储氢后的化学式为Cu3AuH图3[解析]储氢后一个晶胞中，Au有8×18=1个，Cu有6×12=3个，H有4个，所以晶体储氢后的化学式为2.[2022湖北荆州二模]铀氮化合物是核燃料循环系统中的重要材料。已知：3(NH回答下列问题：（1）基态氮原子价电子排布图为。[解析]N为7号元素，其价电子排布式为2s22p（2）反应中断裂的化学键有bde（填标号）。a.氢键b.极性键c.非极性键d.离子键e.配位键[解析](NH4)4[（3）反应所得的气态产物中属于非极性分子的是CO2、N2（填化学式，下同）；氢化物中更易与Cu2+形成配离子的是NH3，解释原因电负性N<O，N更容易给出孤电子对，所以NH[解析]反应所得的气态产物中属于非极性分子的是CO2和N2；反应所得的氢化物是NH3和H2O，分子中N原子和O原子都含有孤电子对，N的电负性小于O，N更容易给出孤电子对，所以NH（4）基态U原子的价层电子排布式为5f36A.5f36d17s1 B.5f[解析]基态U原子的价层电子排布式为5f36d17s2，5f37s27p1（5）CO32−的空间构型为平面三角形，其结构中存在大π键，可表示为Π46（用Πmn表示，m代表参与形成大[解析]CO32−中C原子的价层电子对数为3+4+2−2×32=3，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥模型判断该离子的空间构型为平面三角形，CO32−中存在大π键，由于C3.[2022广东韶关二模]硼、钛、铁、铜等元素的化合物具有广泛的应用价值。回答下列问题：（1）Ti(BH4)3（硼氢化钛）可由TiCl4和LiBH4反应制得。基态钛原子的价层电子排布图（轨道表示式）为。BH4−的空间构型为正四面体形，B[解析]Ti的价层电子排布式为3d24s2，其价层电子排布图为；BH4−的中心原子B的价层电子对数为4+12×(3+1−4×1)=4，B原子采取sp3（2）基态铁原子核外电子的运动状态有26种。Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子。FeCl3的熔点为306℃、沸点315℃，FeCl3[解析]铁原子核外有26个电子，每个电子的运动状态都不相同，所以铁原子核外电子的运动状态有26种；Fe的价层电子排布式为3d64s2，Fe成为阳离子时首先失去的是4s轨道上的电子，（3）元素Cu的一种氯化物立方晶胞结构如图所示：①原子坐标参数可用来表示晶胞内各原子的相对位置，图中各原子坐标参数如下：A为(0,0,0)、B为(0,1,1)、C为(1,0,0)，则D原子的坐标参数为(3[解析]D位于晶胞内部，根据A、B、C的原子坐标参数可知，D的原子坐标参数为(34②该晶体中，Cu、Cl的微粒个数之比为1:1。[解析]该晶胞中，Cu位于内部，共4个，Cl位于晶胞的顶点和面心，共8×18+6×12=4个，所以Cu、③若晶胞边长为apm，铜元素微粒半径为bpm，氯元素微粒半径为cpm[解析]1个晶胞中有4个铜原子、4个氯原子，占有的体积为4×43π(b3+c3)pm4.[2022河北秦皇岛二模]金属元素Cu、Mn、Co、Ni等在电池、储氢材料、催化剂等方面都有广泛应用。请回答下列问题：（1）基态Cu原子中，核外电子占据最高能层的符号是N。[解析]铜为第四周期元素，核外电子占据最高能层的符号是N。（2）原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+12表示，与之相反的用−12表示，±12即称为电子的自旋磁量子数。对于基态Ni[解析]基态Ni原子的价电子排布图为，自旋磁量子数的代数和为+1或−1。（3）铜锰氧化物(CuMn①从原子轨道重叠方式分类，分子中C—H键的类型是[解析]甲醛分子中C—H键是H原子的s轨道和C原子的sp2杂化轨道形成的共价键，类型是②气态时，测得甲酸的相对分子质量大于46，其原因可能是两个甲酸分子间可以通过氢键形成二聚体。[解析]两个甲酸分子间可以通过氢键形成二聚体，所以气态时，测得甲酸的相对分子质量大于46。（4）Cu(①使溶液呈现天蓝色的四水合铜离子，其空间构型为平面正方形，则Cu2+的杂化轨道类型为AA.dsp2 B.sp C.sp2 D.[解析]使溶液呈现天蓝色的四水合铜离子，其空间构型为平面正方形，Cu2+与4个H2O分子形成4个配位键，其中心离子Cu2+②NO3−的空间构型为[解析]NO3−中N原子的价层电子对数为3+（5）Co晶体堆积方式为六方最密堆积，如图所示，已知Co的原子半径为r，其空间利用率为π32（用含[解析]Co晶体堆积方式为六方最密堆积，Co的原子半径为r，1个该晶体结构中含有Co原子个数为12×16+2×12+3=6；a=2r，c=465.[2022广东联合冲刺模拟]“钢是虎，钒是翼，钢含钒犹如虎添翼”，钢中加入微量钒可起到脱氧和脱氮的作用，改善钢的性能。（1）基态铁原子的核外电子排布式为1s22s[解析]铁是26号元素，基态铁原子的核外电子排布式为1s22s2（2）V原子位于元素周期表的第ⅤB族。V2O5的结构式如下图所示，V2O5[解析]V是23号元素，V原子位于元素周期表的第四周期第ⅤB族；根据V2O5分子的结构式可知，V2O5分子中σ键和（3）2−巯基烟酸氧钒配合物（如下图）是副作用小的有效调节血糖的新型药物，含有C、S、N等多种非金属元素。①该配合物中C的杂化方式是sp2[解析]该配合物中所有C原子的杂化方式是sp2②H2SO4比H2CO3的酸性强，原因是H[解析]非羟基氧原子数越多含氧酸的酸性越强，H2SO4分子中的非羟基氧比H2CO3多，所以③NH3和NF3分子相比较，键角较大的是NH3，原因是电负性F>N>H，NH3和NF3中N的杂化类型相同，分子结构相似，NH[解析]电负性F>N>H，NH3和NF3中（4）钒的某种氧化物的立方晶胞如图所示，该氧化物的化学式为VO；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，若a点原子的分数坐标为(0,0,0)，则b点原子的分数坐标为(12,12,12)[解析]根据均摊法可知，V位于顶点和面心，一个晶胞中有8×18+6×12=4个，O位于棱心和体心，晶胞中有12×14+1=4个，则该氧化物的化学式为VO；a点原子的分数坐标为(0,0,0)，则位于体心的b点原子的分数坐标为(12,126.[2022江西宜春二联]聚合物锂离子电池具有超薄化特征，适用于多种设备，电极材料可以是LiFePO4、LiNiO2、LiPF6（1）磷酸为磷的最高价含氧酸，其空间结构如图：①键角大小比较：α小于β（填“大于”“等于”或“小于”）。[解析]PO键和P—O键间的排斥力大于P—O键和②纯净的磷酸黏度极大，随温度升高黏度迅速下降，原因是温度升高，磷酸分子间的氢键被破坏。[解析]磷酸分子间有氢键，温度升高，氢键被破坏，所以纯净的磷酸黏度极大，随温度升高黏度迅速下降。（2）聚合物锂离子电池工作时，Li+①Li+迁移过程中与聚乙二醇分子中O原子间的作用力为ca.分子间作用力b.离子键c.共价键[解析]根据题图，Li+迁移过程中与聚乙二醇分子中O②LiAsF6的阴离子的空间构型为正八面体形；基态As原子价层电子排布图为。[解析]LiAsF6的阴离子是AsF6−，AsF6−中As原子价层电子对数是6+5+1−62（3）二茂镍是具有导电性的有机配合物。镍在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。x个原子共用y个电子形成的大π键可表示为Πxy，则环戊二烯离子(C5H5[解析]镍是28号元素，在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。环戊二烯离子(C5H5−)中5个原子共用6个电子，其大（4）图1为NiO晶胞，与O2−距离最近的O2−有图1图2一定温度