2019屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題十三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí).docx

專題十三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)12018全國卷Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為_、_。(填標(biāo)號(hào))(2)Li與H具有相同的電子構(gòu)型，r(Li)小于r(H)，原因是_。(3)LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是_、中心原子的雜化形式為_。LiAlH4中，存在_(填標(biāo)號(hào))。A離子鍵 B鍵C鍵 D氫鍵(4)Li2O是離子晶體，其晶格能可通過圖(a)的 BornHaber循環(huán)計(jì)算得到?？芍?，Li原子的第一電離能為_kJmol1，OO鍵鍵能為_kJmol1，Li2O晶格能為_kJmol1(5)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.466 5 nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為_ gcm3(列出計(jì)算式)。22018南京市第三次模擬黃銅礦(主要成分是CuFeS2)是一種重要的化工原料，通過化學(xué)工藝可獲得二(氨基丙酸)合銅Cu(NH2CH2CH2COO)2等產(chǎn)品。(1)Cu2基態(tài)核外電子排布式為_。(2)Cu(NH2CH2CH2COO)2的結(jié)構(gòu)簡式如圖1所示。1 molCu(NH2CH2CH2COO)2中含有鍵數(shù)目為_；C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序是_。(3)黃銅礦在空氣中灼燒得到廢氣和固體混合物。廢氣中SO2經(jīng)催化氧化生成SO3，SO2分子中S原子軌道的雜化類型為_。SO3分子的空間構(gòu)型為_；固體混合物中含有一種化合物X，其晶胞如圖2所示，化合物X的化學(xué)式為_。32018江西省師范大學(xué)附屬中學(xué)月考W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，元素W是宇宙中最豐富的元素，元素X的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，元素Z的基態(tài)原子核外電子有24種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，Y、X、Z不在同一周期，且Y原子核外p電子比s電子多5個(gè)。(1)Z基態(tài)原子的核外電子排布式為_。(2)Z的氧化物是石油化工中重要的催化劑之一，如催化異丙苯()裂化生成苯和丙烯。1 mol丙烯分子中含有鍵與鍵數(shù)目之比為_。苯分子中碳原子軌道的雜化類型為_。Z的一種氧化物ZO5中，Z的化合價(jià)為6，則其中過氧鍵的數(shù)目為_個(gè)。(3)W、X、Y三種元素的電負(fù)性由小到大順序?yàn)開。(請用元素符號(hào)回答)(4)ZY3熔點(diǎn)為1 152，熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?，?jù)此可判斷ZY3晶體屬于_(填晶體類型)。(5)ZX2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，每個(gè)Z原子周圍最近的X原子數(shù)目為_。若該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為M，晶胞邊長為a cm，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該晶體的密度為_g/cm3。42018宿州市教學(xué)質(zhì)量檢測碳、氮、氧、氯、鈉、銅等元素的化合物廣泛存在于自然界，回答下列問題：(1)基態(tài)氯原子的價(jià)電子排布圖是_；基態(tài)銅原子核外電子占有的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有_種。(2)碳、氮、氧三種元素中第一電離能最大的是_ (填元素符號(hào))，CO中碳原子的雜化軌道類型為_。(3)相同條件下，水的沸點(diǎn)高于液氨，原因是_。(4)銅與CN可形成絡(luò)合離子Cu(CN)42，寫出一種與CN互為等電子體的分子的化學(xué)式_；1 mol Cu(CN)42中含有_ mol鍵；若將Cu(CN)42中二個(gè)CN換為Cl，只有一種結(jié)構(gòu)，則Cu(CN)42中4個(gè)氮原子所處空間位置關(guān)系為_。(5)氯化鈉的晶胞如圖所示。晶體中氯離子以面心立方最密堆積排列，鈉離子嵌入在氯離子之間的空隙中。一個(gè)氯離子周圍離氯離子最近的氯離子數(shù)目為_個(gè)。已知：半徑r(Cl)a pm，r(Na)b pm。摩爾質(zhì)量M(NaCl)c g mol1則氯化鈉晶體的密度為_gcm3。52018吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬.80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源、功能材料等領(lǐng)域占有極為重要的地位。(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是_，N2F2分子中N原子的雜化方式是_，1 mol N2F2含有_個(gè)鍵。(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中鍵角NSiN_(填“”“”或“”)SiNSi，原因是_。.金屬元素在現(xiàn)代工業(yè)中也占據(jù)極其重要的地位，鈦被稱為“未來的鋼鐵”，具有質(zhì)輕、抗腐蝕、硬度大等特點(diǎn)，是理想化工設(shè)備材料。(3)基態(tài)鈦原子核外共有_種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不相同的電子。金屬鈦晶胞如圖甲所示，為_堆積(填堆積方式)。(4)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個(gè)實(shí)例如下所示?；衔镆业姆悬c(diǎn)明顯高于化合物甲，主要原因是_。化合物乙中采取sp3雜化的原子的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開。(5)鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)如圖乙所示。假設(shè)把氧離子看作硬球接觸模型，鈣離子和鈦離子填充氧離子的空隙，氧離子形成正八面體，鈦離子位于正八面體中心，則一個(gè)鈦離子被_個(gè)氧離子包圍。62018襄陽市第五中學(xué)模擬硼的無機(jī)化學(xué)問題比周期表里任何一種元素都更復(fù)雜和變化多端。(1)基態(tài)B原子的價(jià)電子軌道表達(dá)式為_，第二周期第一電離能比B高的元素有_種。(2)B易形成配離子，如B(OH)4、BH4等。B(OH)4的結(jié)構(gòu)式為_ (標(biāo)出配位鍵)，其中心原子的 VSEPR模型名稱為_，寫出BH4的兩種等電子體_。(3)圖1表示偏硼酸根的一種無限長的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，其化學(xué)式可表示為_(以n表示硼原子的個(gè)數(shù))，圖2表示的是一種五硼酸根離子，其中B原子的雜化方式為_。圖1圖2圖3(4)硼酸晶體是片層結(jié)構(gòu)，圖3表示的是其中一層的結(jié)構(gòu)。同一層微粒間存在的作用力有_；同一片層劃分出的一個(gè)二維晶胞(平行四邊形)含有_個(gè)H3BO3分子。(5)1892年，化學(xué)家已用Mg還原B2O3制得硼單質(zhì)。Mg屬六方最密堆積，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖4所示，若在晶胞中建立如圖5所示的坐標(biāo)系，以A為坐標(biāo)原點(diǎn)，把晶胞的底邊邊長和高都視作單位1，則B、E、C的坐標(biāo)分別為B(1,0,0)、E(0,1,0)、C(0,0,1)，請寫出D點(diǎn)的坐標(biāo)：D：_。72018南昌市高三第二次模擬由N、P、Ti等元素組成的新型材料有著廣泛的用途，請回答下列問題。(1)鈦元素基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)為_個(gè)，能量最高的電子占據(jù)的能級(jí)符號(hào)為_。(2)磷的一種同素異形體白磷(P4)的立體構(gòu)型為_，推測其在CS2中的溶解度_(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。(3)兩種三角錐形氣態(tài)氫化物膦(PH3)和氨(NH3)的鍵角分別為93.6和107，試分析PH3的鍵角小于NH3的原因：_。(4)工業(yè)上制金屬鈦采用金屬還原四氯化鈦。先將TiO2(或天然的金紅石)和足量炭粉混合加熱至1 0001 100 K，進(jìn)行氯化處理，生成TiCl4。寫出生成TiCl4的化學(xué)反應(yīng)方程式：_。(5)有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖所示，該晶體的化學(xué)式為_，已知晶體的密度為 gcm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶胞邊長為_cm(用含、NA的式子表示)。82018河北省衡水中學(xué)模擬第A族的單質(zhì)及一些化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。回答下列問題：(1)基態(tài)Ga原子價(jià)電子排布圖為_。(2)經(jīng)測定發(fā)現(xiàn)，N2O5固體由NO和NO兩種離子組成，該固體中N原子雜化類型為_；與NO互為等電子體的微粒有_(寫出一種)。(3)銨鹽大多不穩(wěn)定，NH4F、NH4I中，較易分解的是_，原因是_。(4)第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素之間的元素有_種。(5)晶體另有多種變體，但其基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體(見下圖)，每個(gè)頂點(diǎn)為一個(gè)硼原子，每個(gè)三角形均為等邊三角形。若此結(jié)構(gòu)單元為1個(gè)分子，則其分子式為_。(6)冰晶石(Na3AlF6)由兩種微粒構(gòu)成，冰晶石的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，位于大立方體的頂點(diǎn)和面心，位于大立方體的12條棱的中點(diǎn)和8個(gè)小立方體的體心，那么大立方體的體心處所代表的微粒是_ (填微粒符號(hào))。(7)Al單質(zhì)的晶體中原子的堆積方式如圖乙所示，其晶胞特征如圖丙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丁所示：若已知Al的原子半徑為d nm，NA代表阿伏加德羅常數(shù)，Al的相對(duì)原子質(zhì)量為M，則一個(gè)晶胞中Al原子的數(shù)目有_個(gè)；Al晶體的密度為_g/cm3(用字母表示)。專題十三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1答案：(1)DC(2)Li核電荷數(shù)較大(3)正四面體sp3AB(4)5204982 908(5)解析：(1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知Li的基態(tài)核外電子排布式為1s22s1，則D中能量最低；選項(xiàng)C中有2個(gè)電子處于2p能級(jí)上，能量最高。(2)由于鋰的核電荷數(shù)較大，原子核對(duì)最外層電子的吸引力較大，因此Li半徑小于H。(3)LiAlH4中的陰離子是AlH，中心原子鋁原子含有的價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，且不存在孤對(duì)電子，所以空間構(gòu)型是正四面體，中心原子的雜化軌道類型是sp3雜化；陰陽離子間存在離子鍵，Al與H之間還有共價(jià)單鍵，不存在雙鍵和氫鍵，故選AB。(4)根據(jù)示意圖可知Li原子的第一電離能是1040 kJ/mol2520 kJ/mol；0.5 mol氧氣轉(zhuǎn)化為氧原子時(shí)吸熱是249 kJ，所以O(shè)O鍵能是249 kJ/mol2498 kJ/mol；根據(jù)晶格能的定義結(jié)合示意圖可知Li2O的晶格能是2908 kJ/mol。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知鋰全部在晶胞中，共計(jì)是8個(gè)，根據(jù)化學(xué)式可知氧原子個(gè)數(shù)是4個(gè)，則Li2O的密度是 g/cm3。2答案：(1)Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9(2)26NACON(3)sp2平面三角形Cu2S解析：(1)Cu是29號(hào)元素，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，轉(zhuǎn)化為Cu2的時(shí)候應(yīng)該失去最外層的兩個(gè)電子，所以是1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9。(2)根據(jù)圖1的結(jié)構(gòu)圖，每一個(gè)單鍵都是鍵，雙鍵有一個(gè)鍵和一個(gè)鍵，所以數(shù)出來一共有26個(gè)鍵，即1 molCu(NH2CH2CH2COO)2中含有鍵數(shù)目為26NA。同周期從左向右第一電離能逐漸增大，其中N是2p能級(jí)的半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以反常增大，順序?yàn)椋篊ON。(3)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，SO2的中心原子S的價(jià)電子對(duì)為：2(622)/23對(duì)，所以S是sp2雜化。根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，SO3的中心原子S的價(jià)電子對(duì)為：3(632)/23對(duì)，所以SO3是平面三角形。圖2中S占據(jù)頂點(diǎn)和體心，所以S有812個(gè)，Cu都在晶胞內(nèi)部，所以Cu有4個(gè)，所以化學(xué)式為Cu2S。3答案：(1)Ar3d54s1(2)8：1sp22(3)HClO(4)離子晶體(5)6解析：W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，元素W是宇宙中最豐富的元素，W是H。元素X的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，X是O。元素Z的基態(tài)原子核外電子有24種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，Z是Cr。Y、X、Z不在同一周期，Y是第三周期元素，Y原子核外p電子比s電子多5個(gè)，Y是Cl。(1)Cr基態(tài)原子的核外電子排布式為Ar3d54s1。(2)單鍵都是鍵，雙鍵中含有1個(gè)鍵、1個(gè)鍵，所以1 mol丙烯分子(CH2CHCH3)中含有鍵與鍵數(shù)目之比為81。苯分子是平面形結(jié)構(gòu)，分子中碳原子軌道的雜化類型為sp2。設(shè)過氧鍵的數(shù)目為x，則2價(jià)氧原子的個(gè)數(shù)是52x，Cr的化合價(jià)為6，則根據(jù)正負(fù)價(jià)代數(shù)和為0可知2x(52x)26，解得x2。(3)非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，則W、X、Y三種元素的電負(fù)性由小到大順序?yàn)镠ClO。(4)CrCl3熔點(diǎn)為1 152，熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姡瑩?jù)此可判斷CrCl3晶體屬于離子晶體。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可判斷每個(gè)Cr原子周圍最近的O原子數(shù)目為6個(gè)。晶胞中Cr是181/82個(gè)，則該晶體的密度為 g/cm3。4答案：(1) 15(2)Nsp2(3)氧元素的電負(fù)性大于氮，氧原子的半徑小于氮，水分子間氫鍵比氨分子間氫鍵強(qiáng)(4)N2或CO8正四面體(5)121030解析：(1) 基態(tài)氯原子的最外層有7個(gè)電子，價(jià)電子排布在3s、3p能級(jí)上，價(jià)電子排布圖是；銅原子核外有29個(gè)電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，排布在15個(gè)原子軌道上，所以有15種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；(2)同周期元素從左到右第一電離能增大，A族原子p軌道半充滿，第一電離能大于A族元素的原子，所以碳、氮、氧三種元素中第一電離能最大的是N；CO中碳原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)是3，所以碳原子的雜化軌道類型為sp2 ；(3)氧元素的電負(fù)性大于氮，氧原子的半徑小于氮，水分子間氫鍵比氨分子間氫鍵強(qiáng)，所以水的沸點(diǎn)高于液氨；(4)等電子體是原子數(shù)相同、價(jià)電子數(shù)相同的微粒，所以與CN互為等電子體的分子的化學(xué)式是N2或CO；單鍵是鍵，三鍵中有1個(gè)是鍵，所以1 mol Cu(CN)42中含有8 mol鍵；若將 Cu(CN)42中二個(gè)CN換為Cl，只有一種結(jié)構(gòu)，則 Cu(CN)42中4個(gè)氮原子所處空間位置關(guān)系為正四面體；(5)根據(jù)晶胞圖，1個(gè)氯離子周圍離氯離子最近的氯離子數(shù)目是12個(gè)；晶體中氯離子以面心立方最密堆積排列，鈉離子嵌入在氯離子之間的空隙中，r(Cl)a pm，所以晶胞邊長是2apm，根據(jù)均攤原則，每個(gè)晶胞含有 Cl數(shù)是864，含有Na數(shù)是1214；所以密度是1030 gcm3。5答案：(1)洪特規(guī)則sp2雜化1.8061024(或3NA)(2)Si3N4晶體中Si原子周圍有四個(gè)N原子，Si為sp3雜化，鍵角NSiN為10928，而N原子周圍連接3個(gè)Si原子，含有一對(duì)孤電子對(duì)，N原子也是sp3雜化，但由于孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力更大，使得SiNSi鍵角小于10928(3)22六方最密(4)化合物乙能形成分子間氫鍵ONC(5)6解析：(1)基態(tài)N原子的最外層電子排布式為2s22p3,2p軌道上的3個(gè)電子分別排布在3個(gè)2p軌道上，遵循洪特規(guī)則。N2F2分子的結(jié)構(gòu)式為FN=NF，其中每個(gè)N原子形成2個(gè)鍵和1個(gè)鍵，且含有1對(duì)未成鍵的孤電子對(duì)，故N原子采取sp2雜化。1個(gè)N2F2分子含有2個(gè)NF鍵和1個(gè)N=N鍵，故1 mol N2F2含有鍵的個(gè)數(shù)為36.0210231.8061024。(3)基態(tài)鈦原子核外有22個(gè)電子，各個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均不同。由金屬鈦的晶胞結(jié)構(gòu)可知，其堆積方式為六方最密堆積。(4)化合物乙()分子中含有NH2，易形成分子間氫鍵，而化合物甲()不能形成分子間氫鍵，故化合物乙的沸點(diǎn)明顯高于化合物甲?；衔镆抑蠧、N、O原子均采取sp3雜化，同周期自左向右，電負(fù)性逐漸增大，故電負(fù)性：ONC。(5)由鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)可知，Ti4位于立方晶胞的頂角，被周圍6個(gè)O2包圍，形成配位八面體。6答案：(1) 6(2) 正四面體形CH4、NH(3)(BO2)sp3、sp2(4)氫鍵、共價(jià)鍵、范德華力2(5)(2/3,1/3,1/2)解析：(1)B是5號(hào)元素，基態(tài)B原子的價(jià)電子為2s22p1，價(jià)電子的軌道表達(dá)式為，第二周期第一電離能比B高的元素有Be、C、N、O、F、Ne 6種。(2)B易形成配離子，如B(OH)4、BH4等。B(OH)4的中心原子形成4個(gè)鍵，其中有一個(gè)是配位鍵，由O原子提供了孤對(duì)電子，其結(jié)構(gòu)式為，其中心原子B原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，故其VSEPR模型為正四面體形，BH4的等電子體有CH4、NH等。(3)由圖1可知，偏硼酸根中每個(gè)B形成3個(gè)共價(jià)鍵、每個(gè)O形成2個(gè)共價(jià)鍵，所以平均每個(gè)B原子結(jié)合2個(gè)O原子，由B和O的化合價(jià)分別為3和2可知，其化學(xué)式可表示為(BO2)；由圖2可知，五硼酸根離子中有2種B原子，一種形成4個(gè)共價(jià)鍵，另一種形成3個(gè)共價(jià)鍵，故其中B原子的雜化方式為sp3、sp2。(4)硼酸晶體是片層結(jié)構(gòu)的分子晶體，由圖3可知，同一層微粒間存在的作用力有氫鍵、共價(jià)鍵，范德華力3種；由均攤法可知，每個(gè)晶胞周圍可形成4個(gè)晶胞、每個(gè)晶胞中包含8個(gè)硼酸分子，故平均同一片層劃分出的一個(gè)二維晶胞含有2個(gè)H3BO3分子。(5)若建立如圖5所示的坐標(biāo)系，x與y兩軸的夾角為120，以A為坐標(biāo)原點(diǎn)，把晶胞的底邊邊長和高都視作單位1，則B、C的坐標(biāo)分別為B(1,0,0)、C(0,0,1)，由圖可知，D點(diǎn)與A、B以及底面右下角等3個(gè)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)正四面體，D點(diǎn)位于其頂點(diǎn)，其高度為晶胞高度的一半。由D點(diǎn)向底面作垂線，垂足為中線的三等分點(diǎn)，則垂足的坐標(biāo)為(，0)，所以D點(diǎn)的坐標(biāo)為D(，)。7答案：(1)23d(2)正四面體形大于(3)電負(fù)性N強(qiáng)于P，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對(duì)離中心原子越近，成鍵電子對(duì)之間距離越小，成鍵電子對(duì)之間的排斥力增大，鍵角變大(4)TiO22C2Cl2TiCl42CO(5)TiN解析：(1)鈦元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，因此其中未成對(duì)電子數(shù)為2個(gè)，能量最高的電子占據(jù)的能級(jí)符號(hào)為3d。(2)白磷(P4)分子中含有6個(gè)PP單鍵，其立體構(gòu)型為正四面體形；白磷和CS2均為非極性分子，水是極性分子，根據(jù)相似相溶原理可推測白磷在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度。(3)由于電負(fù)性N強(qiáng)于P，中心原子的電負(fù)性越大，成鍵電子對(duì)離中心原子越近，成鍵電子對(duì)之間距離越小，成鍵電子對(duì)之間的排斥力增大，鍵角變大，因此PH3的鍵角小于NH3的。(4)反應(yīng)物是氯氣、TiO2和足量炭粉，生成物是TiCl4，根據(jù)原子守恒且碳過量可知還有CO生成，則生成TiCl4的化學(xué)反應(yīng)方程式為TiO22C2Cl2TiCl42CO。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知含有的N原子個(gè)數(shù)是81/861/24，Ti原子全部在晶胞中，共計(jì)是4個(gè)，則該晶體的化學(xué)式為TiN；設(shè)晶胞的邊長是a cm，則，解得a。8答案：(1) (2)sp、sp2SCN、CO2、CS2、N等中的任一種(3)NH4FF原子半徑比I原子小，HF鍵比