2024年新高考化学专题练习 (五)

1.（2022L东德州二模）锌及其化合物在工业、农业方面用途广泛。

⑴基态Zn原子的价电子排布式为o

（2）Zn原子能形成多种配位化合物。一种锌的配合物结构如图：

其中C、N、O、Zn元素的第一电离能大小关系是，结构中参与sp3杂化的

原子有个。配位键①和②相比，较稳定的是；键角③

（填或“*键角④。

（3）（CH3coO”Zn和ZnCzCU中阴离子对应的酸中沸点较高的是（写结构

简式），原因是o

（4）ZnO存在多种晶体结构，其中纤锌矿型和闪锌矿型是最常见的晶体结构，如图为这两

种晶体的局部结构。

*Zn

oO

a纤锌矿型b闪锌矿型

①图a纤锌矿型ZnO晶体中CP-的配位数为。

②闪锌矿型中Z/+填入0?一所形成的“正四面体”空隙中，闪锌矿晶胞中含有

个“正四面体”空隙。

③图b闪锌矿型晶胞密度为〃gsE则Z/+与。2-的距离为nmo（设NA

为阿伏加德罗常数的值）

•K

OX

oY

•Z

2.（2022山东济宁二模）光电材料［氟代硼镀酸钾晶体（KBe2BChF2）等］是目前科学家特别

关注的材料。其结构如图所示，其中氧原子己省略，图中的原子分别位于立方体的顶点、

棱及面上可由BeO、KBF4和B2O3在一定条件下制得，同时放出BF3气体。

（1）基态B原子中有种能量不同的电子，存在未成对电子的能级电子云空间有

种伸展方向。

⑵KBe2BO3F2结构图中X表示（填元素符号），组成元素中非金属元素的电负

性由强到弱的顺序为（填元素符号）;BF冲B原子的杂化方式为,

已知苯分子中含有大兀键,可记为爪3(右下角“6”表示6个原子，右上角“6”表示6个共用电

子)，实验测得BF3分子中B-F的键长远小于二者原子半径之和，所以BF3分子中存在大71

键，可表示为o

(3)已知卤化物的水解机理分亲核水解和亲电水解。发生亲核水解的结构条件:中心原子

具有3,和有空的价轨道;发生亲电水解的结构条件:中心原子有孤电子对，接受H20的H+

进攻，则NCb发生水解的产物是o

(4)若立方体边长分别为〃2,〃解(单位为pm),则该晶体的密度为gpmq设NA

为阿伏加德罗常数的值，列出计算式)。

3.(2022山东青岛一模)格是人体内微量元素之一，是重要的血糖调节剂。

⑴铭在元素周期表中的位置为，其基态原子核外电子占据的原子轨道

数为o

⑵已知c产半径小，正电场较强，容易与H2。、NEh、cr等分子或离子形成多种配合

物,©(H2())2(NH3)4]C13・2H2O是其中的一种。

①该配合物中提供孤电子对形成配位键的原子是。

②中心原子杂化方式为(填字母)。

a.sp2b.sp3

c.sp3dd.d2sp,

③该物质中,N—H的键角比独立存在的气态氨气分子中键角略大,其原因

是O

(3)钛铝合金是一种高温结构材料，第二电离能"(Ti)(填或“<")/2(Cr),原因

是O

(4)铭的一种氮化物晶体立方晶胞结构如图所示。A点分数坐标为(0Q0),则B点分数坐

标为o己知r(N3')=6fnm,r(Cr3+)=Z?nm,则AB间距离为

4.(2022福建龙岩三模)馍是一种硬而有延展性并具有铁磁性的金属，在许多领域应用广

泛。回答下列问题：

(1)基态Ni原子核外电子的运动状态有种;Ni的熔点明显高于Ca,其原因

是O

(2)Ni-NTA-Nangold可用于检测或定位6x组氨酸(His)或Poly-His标记的重组蛋白。

Ni(II)-NTA的结构简式如图所示。

o

①与Ni2+配位的原子形成的空间结构为________________。

②配体N(CH2co0-)3中4种元素的/|从大到小的顺序为(用元素符号表

示)。

③已知N……Ni存在大兀键，其结构中氮原子的杂化方式为。

⑶镇掺杂的稀磁半导体DMS的立方晶胞结构如图所示。已知晶体密度为"g・cm-3,设

NA为阿伏加德罗常数的值，则Ni原子与Mg原子间的距离为cm(列出计算表

达式)。

•M

0g

0Ni

Fe

5.(2022广东汕头二模)锲钻锦三元材料

LiNixCojMnXh是一类新型锂离子电池正极材料,具有容量高、循环稳定性好等优点。

⑴镒元素基态原子的电子排布式为，银钻铺三种基态原子中未成对电

子数最多的是(填元素符号)。

⑵镇可以形成多种配合物，如Ni(CO)4、[Ni(NH3)61SO4等。

①上述两种配合物都存在的化学键是(填字母)。

a.离子键b.配位铤

c.极性键d.非极性键

②Ni(CO)4常温下难溶于水,易溶于CC14中，可推知其为(填“极性分子”

或“非极性分子")。

③[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的空间结构为o

(3)锂离子电池目前广泛采用溶有LiPF6的碳酸酯作为电解液。

①LiPM,各元素的第一电离能从大到小的顺序为o

②常见溶剂碳酸乙烯酯~力中碳原子的杂化方式是o

(4)LiCoCh的晶胞是六棱柱，其结构如图所示，银钻镒三元材料中Ni和Mn取代了部分

Co的位置.：

(2)NH3中N的杂化轨道类型为；从结构角度分析C、P原子之间不易形成兀

键的原因是0

⑶在晶胞中，银离子与CN-之间产生配位键，配体CN-提供的配位原子有o

(4)推测该包合物中氨与苯分子数目比，即b:c为，其中Ni的平均化合价

为。

⑸若此晶胞体积为nnR设阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞的摩尔质量为M则晶体

密度为gen"列出计算表达式)。

8.(2022河南商丘三模)CIGS靶材是一种主要含铜、铜(In)、像(Ga)、硒(Sc)的合金，由于

其良好的电学传导利光学透明性被广泛用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：

⑴基态Ga的核外电子排布为[Ar]3404s24Pl转化为下列激发态时所需能量最少的是一

(填字母)。

3d4s4P

A.同tm皿皿]tnirrn

c.[Ar]|tiiuiuiuitn□Tmrn

D.⑼丽扁硒自球□

(2)硫酸铜分别和氨水、EDTA

[(HOOCCH2)2NCH2cH2N(CH2coOH)2]可形成配合物[CU(NH3)4(H2O)2]SO4、

[CU(EDTA)]SO4O

①EDTA中碳原子杂化方式为_______0

②C、N、O、S四种元素中,第一电离能最大的是。

③在[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4化合物中，阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图)，该阳离子中

存在的化学键类型为，该化合物加热时首先失去的组分

是O

(3)四方晶系CuInSez的晶胞结构如图所示，晶胞参数为a-b-mpm,c=2/npm,品胞凌边夹

角均为90°。设阿伏加德罗常数的值为NA,CuInSe2的相对质量为则该晶体密度p=_

g.cm-、用含有机、”和NA的代数式表示)。该晶胞中，原子坐标分别为2号Cu原子

(0,0.5,0.25),3号In原子(0,0.5,0.75),4号Se原子(0.25,0.75,0.125)。则1号Se原子的坐标

为，晶体中与单个In键合的Se有一个。

参考答案

大题突破练5物质结构与性质综合题

1.答案⑴3d104s2

(2)N>O>C>Zn8①,

(3)HOOC-COOH草酸的相对分子质量高于醋酸，同时草酸分子中存在两个段基结构,与其他

分子形成分子间氢键的数目多于醋酸

3.24x1()23

(4)©4②8

PNA

解析(I)Zn位于元素周期表中第四周期第IIB族，价电子排布式为3土°4s2。

(2)同周期元素第一也离能从左到右有增大的趋势,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，故

第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>Zn;结构中的单键碳原子和水中的氧原子都参与sp*杂化,

共有8个原子。N和O相比,N的电负性弱,更容易提供孤也子对，配位键更加稳定,故更加稳定的

是配位键①;键角③是双键和单键之间的排斥力，电子云密度大，排斥力较大，键角较大，键角④是

单键和单键之间的排斥力,电子云密度小，排斥力较小，键角较小，故键角③,键角④。

(3)阴离子对应的酸分别为乙酸(CH3coOH)、草酸(HOOC—COOH),草酸的相对分子质量高于醋

酸,同时草酸分子中存在两个疑基结构，与其他分子形成分子间氢键的数目多于醋酸，故沸点高的

是HOOC—COOHo

(4)①由题图可知,a纤锌矿型ZnO晶体中0?一的配位数为4;②O?-所形成的“正四面体”空隙有8个;

③根据均摊原则，闪锌矿型晶胞含有Zn原子数4x1=4。原子数8x*»x；=4,晶胞的边长是

8L

Z3

3.24xlOnmz/+与。2的距离为

3.24X1023

-------------nmo

~4~PNA

2.答案(1)33(2)BeF>O>Bsp3口，

(3)NII3>IIC1O

小308

23O

mnxlO'/VA

解析(1)基态B原子的核外电子排布式为ls22s22p',ls.2s、2P能量不同，则有3种能量不同的电

子;2P能级存在未成对电子,p能级电子云空间有3种伸展方向。

(2)图中的原子分别位于立方体的顶点、棱及面上，根据“均摊

法”,K:8x*2x我,X:8x*4号4H8X*专4Z4x*2夺2,结合化学式KBe?BO3F2,原子半

径:Be>B>F,故图中X表示Be,Y表示F,Z表示B;B、0、F为非金属元素，三者处于第二周期，同

周期从左到右元素的电负性逐渐增大,则电负性由强到弱的顺序为F>O>BoBFi中中心原子B

上的孤电子对数为:x(3+l-4xl)=0e键电子对数为4,价层电子对数为0+4=4,故B原子采取sp3杂

化;B原子最外层有3个电子.F原子最外层有7个电子,BR中中心原子B上的孤电子对数为

；x(3-3xl)=0,。键电子对数为3,价层电子对数为0+3=3,B原子采取sp2杂化,1个B原子与3个F

原子之间形成3个o键,B原千未参与杂化的p轨道上没有电子,1个B原子和3个「原干形成

大兀键,B原子不提供电子，每个F原子提供2个电子，故BF3分子中存在的大兀跳表示为n，。

(3)NCh中中心原子N上的孤电子对数为1x(5-3x1)=1,根据“中心原子有孤也子对，接受H2O的

H+进攻”，则NCh水解生成N%和HClOo

3

(4)晶胞的体积为10'0cin\1个晶胞的质量为2：154g二誓g该晶体的密度为308g,cm-30

2

NANAmnxl0

3.答案(1)第四周期第VIB族15

(2)①0、N②d③独立存在的氨气分子中氮原子含有一对孤电子对,而该物质中的N原子的

孤电子对提供出来与Cr3♦形成了成键电子对

(3)<钛第二电离能失去的是4sl电子，倍第二电离能失去的是半充满的3ds电子

(4)(1,1$33+力)

解析(1)格的原子序数为24,在元素周期表中的位置为第四周期第VIB族;其基态原子的核外电

子排布式为Is22s22P63s23P63d54sls能级1个就道,p能级3个轨道,d能级5个就道，结合洪特规则，

其占据的原子轨道数为1+1+3+1+3+5+1=15。

(2)①该配合物中[Cr(H20)2(NH3)4ICh2H2O.C产是中心离子,内界中H2O和NH3是配位体，配位

体中的O原子和N原子有孤电子对,0原子和N原子提供孤电子对与C/形成配位键。

③该物质中,N—H的键角比独立存在的气态氮气分子中键角略大,其原因是独立存在的氮气分

子中氟原子含有一个孤电子对,而该物质中的N原子的孤电子对提供出来与C产形成了成键也

子对，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，故N—H的键角比独

立存在的气态氨气分子中键的略大。

(3)钛原子的核外电子排布式为[Ar]3d24sI第二电离能失去的是4sl电子，珞第二也离能失去的是

5

3d$电子,3d处于半充满状态、较为稳定，需要较大能量才能失去,故第二电离能72(Ti)<Z2(Cr)。

(4)从该晶胞图示可知,A点分数坐标为(0,00),结合B点在工、y、z三个坐标轴上的投影，则B点

分数坐标为(1,1,；);已知r(N，=。nm,r(Cr")=〃nm,晶胞参数为2(。+〃)nm,则面对角线为2y/2(a+b)

nm,B点到底面的长度为(a+力)nm,则AB间距离为e(a+b)]2+(a+h)2nm=3(a+/?inm<>

4.答案(1)28Ni与Ca同周期,Ni的原子半径比较小且价电子数多，形成的金属键比较强,熔点比

较高

(2)①八面体形②N>O>H>C③sp?

◎存牖

解析(I)锲元素的原子序数为28,核外电子数为28,由泡利不相容原理可知,同种原子的核外没有

运动状态完全相同的电子,则基态原子核外电子的运动状态有28种;金属晶体的金属键越强，熔

点越高，镶和钙都是金属晶体，锲元素与钙元素同周期，锲原子半径比钙小且价电子数比钙多，形成

的金属键比钙强，熔点比钙高。

(2)①由配合物的结构可知，镇离子与具有孤电千对的氮原f■和氧原子形成配位键，配住软为6,空

间结构为八面体形。③由N……Ni存在大兀键可知,结构中氯原子的杂化方式为sp?杂化。

⑶由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的锲原子个数为8x：=l,位于面心镁原子个数为6x3=3,位于

oZ

体内的铁原子个数为4,晶胞的化学式为NiMg3Fc4设晶胞的边长为acm,由晶胞的质量公式可

得:答二。％，解得。;[焉,由晶胞结构可知,晶胞中锲原子与镁原子间的距离为面对角线的;，则锲

原子与镁原子间的距离为日模|cm。

5.答案⑴1s22s22P63s23P63d54/(或[Ar]3d54s2)Mn

⑵①be②非极性分子③正四面体形

(3)①F>P>Li②sp?、sp3

9x7+3x59+3x59+3x55+18x16

(4)9-----z-7=---------------

与5a2^x10-21

解析(1)镒是25号元素，则镒元素基态原子的电子排布式为1s22s22P63s23P63d54s2或者[ArJ3d54s

锲、钻、线三种基态原子的差层电子排布式分别为3d84s2、3d74s2、3d54s)故它们基态原子中

的未成对电子数分别为2、3、5,则未成对电子数最多的是Mn。

(2)①Ni(CO)4中不存在离子键,a错误;Ni(COQ[Ni(NH3)6]SC)4都存在配位键,b正确;Ni(CO)4中

有C和。之间的极性键,[Ni(NH3)6]S()4中有N-H、S-O之间的极性键,c正确;Ni(CO)4、

[Ni(NH3)6]SO4都不存在非极性键,d错误。

②HzO是极性分子,CC)4是非极性分子，根据“相似相溶”原理可知,Ni(CO)4常温下难溶于水,易溶

于CC14中，可推知其为非极性分子。

@[Ni(NH3)6]SO4中阴离子印SO^SOj-中中心原子S的价层电子对数为4,根据价层电子对互斥

理论可知，其空间结构为正四面体形。

(3)①根据第一也离能的变化规律洞一周期主族元素从左往右呈增大趋势，第IIA族与第VA族

反常,同一主族从上往下依次减小，故LiPFe各元素的第一电离能从大到小的顺序为F>P>Lio

0

②常见溶剂碳酸乙烯酯(V为中形成碳乳双键的C原子周围形成了3个6键,则该原子采用sp2

杂化，其余碳原子周围形成了4个。键，采用sp3杂化。

(4)由题干晶胞图示可知，晶胞中含Li原子数为9,若晶胞的底边边长为anm,高为cnmA-y-

z=l：1：1,根据晶胞可知j+y+z=9,得x=)=z=3,即一个晶胞中含有9个Li、3个Ni、3个Co、3

9x7+3x59+3x59+3x55+18x16

个Mn和18个O,则一个晶胞的质量为m=g,一个晶胞的体积为

V=^/cxio-21cm3,故其密度为p=4

9x7+3x59+3x59+3x55+18x16

----------------------gem$。

¥。2。/乂10一21

3d4s

6.答案(ijZZLl_I_I_IIL正四面体形sp3>⑵264s分子晶体

⑶①相,3②1：1砂噂A100%

解析(l)Ti的价层电子排布式为3d24s)轨道表示式为;B%的中心原子B的价层包子对数为

4+|x(3+l-4xl)=4,其空间结构为正四面体形,B采取sp3杂化;电负性是原子对键合电子的吸引

力,H的电负性大于B。

(2)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运动状态有26

种;铁的价层电子排布式为3d64s2,Fc成为阳离子时首先失去的是最外层4s轨道上的电子,FeCh

的熔沸点比较低，故FeCh是分子晶体。

(3)①D位于晶胞内部，若把晶胞分为8个相等的小立方体，则D位于包含C的小立方体的体心。

根据A、B、C的原子坐标参数可知,D的原子坐标参数为

444

②该晶体中,铜位于内部，共4个，氯位于顶点和面心，共8x%6x：=4个，所以铜、氯微粒个数比为1:

8L

Io

③晶胞中有4个铜原子、4个氯原子,占有的体积为4X*I(/+C3)pm3,晶胞边长为apm,如.晶胞体

积为/pnR该晶胞的空间利用率为I，嵋，)x100%o

7.答案⑴3d84s2N>C>H

(2)sp3C和P的原子半径较大，“头碰头”重叠形成o键之后很难进行“肩并肩”重叠形成兀键

⑶C

(4)1：1+2价(5/xl()21

解析(l)Ni是28号元素，故基态锲原子的价层电子排布式为3cMs2;该物质中非金属元素即C、

N、H,根据电负性同一周期从左往右依次增大，同一主族从上往下依次减小可知，电负性由大到

小是N>C>Ho

(2)NH3中中心原子N原子周围的价层电子对数为4,则N的杂化轨道类型为sp\C和P的原子半

径较大，“头碰头”重叠形成。键之后很难进行“肩并肩”重叠形成兀键。

(3)在晶胞中，锲离子与CN之间产生配位键,CN-中C和N上均有孤电子对,但由于C的电负性小,

更容易给出孤电子对，则配体CN提供的配位原子有C。

(4)由题给图示晶胞可知,1个晶胞中含有的N%个数为2个,苯分子个数为2个，故该络合物中氮

与苯分子数目比，即人为2：2=1：1,一个晶胞中含CN个数为4,Ni的个数为2,其中Ni的平

均化合价为^=+2价。

(5)晶体密度为