【创新设计】2021高考化学总复习(江西版)作业本：热点回头专练11-物质结构与性质综合题

热点回头专练11物质结构与性质综合题1．铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。(1)锰元素位于第四周期第ⅦB族。基态Mn2＋的核外电子排布式为________________。NO3－的空间构型为________(用文字描述)。(2)HCHO中含有的σ键和π键数目之比为________。(3)火山喷出的岩浆中含有多种硫化物，冷却时ZnS比HgS先析出，缘由是________。(4)Cu3N形成的晶体结构如图所示。则与同一个N3－相连的Cu＋有________个，Cu＋的半径为apm，N3－的半径为bpm，则Cu3N的密度为________g·cm－3。(阿伏加德罗常数用NA表示，1pm＝10－10cm)解析(1)Mn2＋核外有23个电子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。NO3－中N无孤电子对，空间构型为平面三角形。(2)HCHO的结构简式为，1个双键中含有1个σ键和1个π键，则HCHO中含有3个σ键和1个π键。(3)ZnS、HgS均为离子晶体，ZnS的晶格能大于HgS，因此ZnS先析出。(4)与1个N3－相连的Cu＋有6个。该晶胞的边长为(2a＋2b)pm，1个晶胞中含有3个Cu，1个N，则Cu3N的密度为eq\f(64×3＋14,NA)g÷[(2a＋2b)×10－10cm]3＝eq\f(103×1030,4NA（a＋b）3)g·cm－3。答案(1)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)平面三角形(2)3∶1(3)二者均为离子晶体，ZnS的晶格能大于HgS，故ZnS先析出(4)6eq\f(103×1030,4NA（a＋b）3)2．(2021·石家庄二模)现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期。B元素原子的价层电子总数是内层电子总数的2倍；D元素原子的L电子层中只有两对成对电子；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元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题：(1)E元素基态原子的核外价层电子排布式为________。(2)用元素符号表示B、C、D三种元素的第一电离能由低到高的排序：________。(3)A元素与B、C元素可形成化合物B2A4、C2A4。①B2A4的结构式为________；②下列有关C2A4的说法，正确的是________(填字母)。a．一个该分子中含有4个σ键b．该分子可作为配位体形成配位键c．该分子是极性分子d．1mol该分子最多可形成4mol氢键e．该分子的稳定性与氢键无关f．该分子中N的原子轨道是sp3杂化(4)B单质的一种晶体结构如图甲所示，E单质的一种的晶体结构如图乙所示。则图中的单质B的名称为________，图甲中B原子的配位数与图乙中E原子的配位数之比为________。E元素与D元素形成的ED晶体与NaCl晶体一样，欲比较ED与NaCl的晶格能大小，需考虑的数据是________________________________________________________________________。(5)据最新资料显示，F单质的晶胞可能有多种，若其晶胞分别以六方紧密积累和面心立方积累存在，其单质的密度之比为________。解析依据信息推断出A为H、B为C，C为N、D为O、E为Fe、F为Cu。(1)留意是书写“价电子层”电子排布式，不能写成电子排布式。(2)留意第一电离能在ⅤA～ⅥA的反常性，故挨次为C<O<N。(3)①C2H4就是乙烯．乙烯的结构式为，②N2H4的结构式为，故该分子含5个σ键，a错误；该分子呈对称结构，故为非极性分子，c错误；该分子中4个H可与另外分子的N形成4个氢键，另外该分子中2个N可与别的分子的H形成2个氢键。故最多能形成6个氢键，d错误。(4)图甲是金刚石的晶胞；图甲中配位数为4，图乙中配位数为8，故比值为1∶2；晶格能与离子的半径及所带电荷数多少有关。(5)六方紧密积累与面心立方积累都是密置层的积累，原子空间利用率相同，密度也相同。答案(1)3d64s2(2)C＜O＜N(3)①②bef(4)金刚石1∶2离子的半径与离子所带的电荷数(5)1∶13．(2021·黄冈模拟)原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素，核电荷数均小于36。已知X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键，且全部原子共平面；Z的L层上有2个未成对电子；Q原子的s能级与p能级电子数相等；R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料；T处于周期表的ds区，原子中只有一个未成对电子。(1)Y原子核外共有________种不同运动状态的电子，T原子有________种不同能级的电子。(2)X、Y、Z的第一电离能由小到大的挨次为________(用元素符号表示)。(3)由X、Y、Z形成的离子ZXY－与XZ2互为等电子体，则ZXY－中X原子的杂化轨道类型为________。(4)Z与R能形成化合物甲，1mol甲中含________mol化学键，甲与氢氟酸反应，生成物的分子空间构型分别为________。(5)G、Q、R氟化物的熔点如下表，造成熔点差异的缘由为______________________________________________________________________________。氟化物G的氟化物Q的氟化物R的氟化物熔点/K9931539183(6)向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量，反应的离子方程式为__________________________。(7)X单质的晶胞如右图所示，一个X晶胞中有________个X原子；若X晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个X原子之间的距离为________cm(用代数式表示)。解析依据信息推断出X为C、Y为N、Z为O、G可能为F也可能为Na、Q为Mg、R为Si、T为Cu，而结合(5)中信息可知F为Na。(1)原子中每个电子的运动状态都不相同，N原子有7个电子，故有7种运动状态不同的电子；Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7个不同的能级。(2)留意第一电离能的反常性。(3)CO2中C实行sp杂化，故OCN－中C也实行sp杂化。(4)1molSiO2含4molSi—O键，SiO2与HF反应生成的SiF4与CCl4的空间构型全都，均为正四周体形，而生成的H2O为V形。(6)氨水过量后，生成的是配离子[Cu(NH3)4]2＋。(7)晶胞中原子数＝eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＋4＝8；两个C原子间最近距离是5个C构成的四周体体心到顶点的距离，即eq\f(\r(3),4)a(a为四周体棱长)，依据上述思路可计算。答案(1)77(2)C＜O＜N(3)sp杂化(4)4正四周体形、V形(5)NaF与MgF2为离子晶体，SiF4为分子晶体，故SiF4的熔点低；Mg2＋的半径比Na＋的半径小、电荷数高，晶格能：MgF2＞NaF，故MgF2的熔点比NaF高(6)Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NH4＋Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－(7)8eq\f(\r(2)×\r(3,\f(12,ρNA)),2sin\f(109°28′,2))或eq\f(\r(3),4)×eq\f(\r(3,96),ρNA)4．(2021·三明质检)铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。(1)基态铬原子的价电子排布式为________。(2)CrO2Cl2和NaClO均可作化工生产的氧化剂或氯化剂。制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7＋3CCl4=2KCl＋2CrO2Cl2＋3COCl2↑。①上述反应式中非金属元素电负性由大到小的挨次是________(用元素符号表示)。②常温下CrO2Cl2是一种易溶于CCl4的液体，则固态CrO2Cl2属于________晶体。③COCl2分子中全部原子均满足8电子结构，则COCl2分子中σ键和π键的个数比为________。(3)NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，其中Ni2＋和Fe2＋的半径分别为6.9×10－2nm和7.8×10－2nm，则熔点：NiO________FeO(填“＜”、“＝”或“＞”)。(4)CuCl的盐酸溶液能吸取CO生成复合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O]，其结构如图。下列说法不正确的是________(填字母序号)。A．该复合物中只含有离子键、配位键B．该复合物中Cl原子的杂化类型为sp3C．该复合物中只有CO和H2O作为配位体D．CO与N2的价电子总数相同，其结构为C≡O(5)向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其缘由是___________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)基态铬原子核外有24个电子，价电子排布式为3d54s1。(2)①反应中非金属元素为C、O、Cl，电负性大小挨次为O＞Cl＞C。②常温下CrO2Cl2为液体，且易溶于CCl4，则固态CrO2Cl2属于分子晶体。③COCl2的结构式为，依据单键为σ键，双键含1个σ键、1个π键可得，分子中σ键和π键的个数比为3∶1。(3)离子半径：Ni2＋＜Fe2＋，则NiO中离子键比FeO中离子键强，熔点NiO＞FeO。(4)A项，题给复合物中还含有共价键，错误；B项，题给复合物中Cl的成键电子对数为2，孤电子对数为2，杂化类型为sp3，正确；C项，题给复合物中配体有Cl－、CO和H2O，错误；D项，CO与N2互为等电子体，结构相像，因此CO的结构为C≡O，正确。(5)电负性：F＞N＞H，NF3中共用电子对偏向F原子，偏离N原子，N原子上孤电子对很难与Cu2＋形成配位键。答案(1)3d54s1(2)①O＞Cl＞C②分子③3∶1(3)＞(4)AC(5)N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，NF3中共用电子对偏向F原子，偏离N原子，使得N原子上的孤电子对很难与Cu2＋形成配位键5．(2022·全国，27)原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍；b和d的A2B型氢化物均为V形分子，c的＋1价离子比e的－1价离子少8个电子。回答下列问题：(1)元素a为________，c为________。(2)由这些元素形成的双原子分子为________。(3)由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是________，非直线形的是________(写2种)。(4)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是________，离子晶体的是________，金属晶体的是________，分子晶体的是________(每空填一种)。(5)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中，该反应的化学方程式为______________________________。解析a、b、c、d、e是原子序数依次增大的短周期元素，且a的最外层电子数为其周期数的二倍，可推知a为C；b和d的A2B型氢化物均为V形分子，可推知b为O，d为S；c的＋1价离子比e的－1价离子少8个电子，可推知c为Na，e为Cl。(2)由上述元素形成的双原子分子有CO、O2、Cl2。(3)由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是CO2、CS2，非直线形的是SO2、O3、SCl2、ClO2等。(4)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是金刚石，属于离子晶体的NaCl，属于金属晶体的是Na，属于分子晶体的是CO、O2、Cl2。(5)符合要求的化合物为CO2和Na2O2，它们反应的化学方程式为2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2。答案(1)CNa(2)CO、O2、Cl2(3)CO2、CS2SO2、O3、SCl2、ClO2等(任写两种)(4)金刚石NaClNaCO(或O2、Cl2)(5)2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O26．(2021·海南化学，19－Ⅱ)图A所示的转化关系中(具体反应条件略)，a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见的酸，a的一种同素异形体的晶胞如图B所示。回答下列问题：(1)图B对应的物质名称是________，其晶胞中的原子数为________，晶体类型为________。(2)d中元素的原子核外电子排布式为_________________________________。(3)图A中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是________，缘由是_________________________________________________________________，该物质的分子构型为________，中心原子的杂化轨道类型为________。(4)图A中的双原子分子中，极性最大的分子是________。(5)k的分子式为________，中心原子的杂化轨道类型为________，属于________分子(填“极性”或“非极性”)。解析(1)每个a原子四周有4个键，则图B对应的物质为金刚石；该晶胞中的原子数为：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＋4＝8。(2)a为C，则b为H2、c为O2，因i是常见的酸，只由b、d形成可推断为盐酸，则d为Cl2。Cl原子核外有17个电子，其排布式为：1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5。(3)除a、b、c、d外，f为CO，g为CO2，i为HCl，而k与水反应生成CO2与盐酸，推断k为COCl2。全部两元素形成的物质中，只有水是液态，其他都是气体；H2O中，中心原子O形成2条共价键，2对孤电子对，故O实行sp3杂化，形成V形分子。(4)全部双原子分子中，只有H、Cl电负性差值最大，因而极性最大。(5)COCl2中C原子含有3个σ键，1个π键，故C原子实行sp2杂化。答案(1)金刚石8原子晶体(2)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5(3)H2O分子间形成氢键V形(或角形)sp3杂化(4)HCl(5)COCl2sp2杂化极性7．有A、B、C、D、E五种元素，其相关信息如下：元素相关信息AA原子的1s轨道上只有1个电子BB是电负性最大的元素CC基态原子的2p轨道中有3个未成对电子DD是主族元素且与E同周期，其最外能层上有2个运动状态不同的电子EE能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物请回答下列问题：(1)写出E元素原子基态时的电子排布式______________________________。(2)C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能________(填“大”或“小”)。(3)CA3分子中C原子的杂化类型是__________________________________。(4)A、C、E三种元素可形成[E(CA3)4]2＋，其中存在的化学键类型有________(填序号)；①配位键②金属键③极性共价键④非极性共价键⑤离子键⑥氢键若[E(CA3)4]2＋具有对称的空间构型，且当[E(CA3)4]2＋中的两个