2018年高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)5.16物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)強(qiáng)化練習(xí)新人教版

1、專題強(qiáng)化練習(xí)(十六)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第135 頁1 早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由Al、Cu、Fe 三種金屬元素組成。 回答下列 問題：(1) 準(zhǔn)晶是一種無平移周期序，但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨(dú)特晶體，可通過_方法區(qū)別晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。(2) 基態(tài) Fe 原子有_ 個未成對電子，F(xiàn)e3+的電子排布式為 _?？捎昧蚯杌洐z驗(yàn) Fe：形成的配合物的顏色為 _。(3) 新制的 Cu(OH)2可將乙醛(CHsCHO)氧化成乙酸，而自身還原成 CsQ 乙醛中碳原子的雜化軌道類型為 _, 1 mol 乙醛分子中含有的(T鍵數(shù)目為_。乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因是 _ oC

2、uzO 為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有 4 個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有 _ 個銅原子。(4) Al 單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a= 0.405 nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為_。列式表示 Al 單質(zhì)的密度=_ g - cm一3。(不必計(jì)算出結(jié)果)解析：(1)區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體、非晶體的科學(xué)方法是X-射線衍射法。(2)基態(tài) Fe 原子核外電子排布為 1s22s22p63s23p63d64s2，所以有 4 個未成對電子，失掉 2 個 4s、1 個 3d 電子形 成 Fe3*,其電子排布為 1s22s22p63s23p63d5;形成的硫氰合鐵配離子為血紅色。(3)乙醛分子中甲

3、基碳原子采取 sp3雜化；醛基碳原子采取 sp2雜化；CHCHO 分子中的 1 個碳碳鍵、4 個碳 氫鍵都是d鍵，碳氧雙鍵中有 1 個b鍵，所以 1 mol 乙醛分子中共有 6 mollNi的原因是_。某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。1晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為 _ 。2若合金的密度為dg cm_3,晶胞參數(shù)a=_nm。解析：本題主要考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，意在考查考生對原子、分子、晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理解能力。(1)Ni 元素原子核外有28 個電子，電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84S2。3d 能級上有 2 個未成對電子。(2)SO4-中 S 無孤電子對，

4、立體構(gòu)型為正四面 體。 Ni(NH3)62+為配離子，Ni2+與 NH 之間為配位鍵。配體 NH 中提供孤電子對的為N。3NH 分子間存在氫鍵，故沸點(diǎn)比PH 高。NH 中 N 有一個孤電子對，立體構(gòu)型為三角錐形，3因此 NH 為極性分子，N 的雜化軌道數(shù)為 3+ 1 = 4，雜化類型為 sp。(3)單質(zhì)銅及鎳都是由 金屬鍵形成的晶體，Cu, Ni 失去一個電子后電子排布式分別為 Ar3d1、Ar3d84s1，銅的 3d 軌道全充滿，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，所以 Cu 的第二電離能相對較大。(4)Cu 原子位于面心，11個數(shù)為 6X = 3, Ni 原子位于頂點(diǎn)，個數(shù)為 8X = 1,銅原子與鎳原子的數(shù)量

5、比為3 ： 1。28斗64X3+59- 3_73以該晶胞為研究對象， 則-Ng=dg c m x(ax10 cm)，解得X107。答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22(2) 正四面體配位鍵N高于 NH 分子間可形成氫鍵極性 sp325123.6.02X10Xd3(3) 金屬 銅失去的是全充滿的 3d10電子，鎳失去的是 4s1電子72511173：16.02X1023XJ3X 103.砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等?；卮鹣铝袉栴}:4(1) 寫出基態(tài) As 原子的核外電子排布式 _。(2) 根據(jù)元素周期律，原子

6、半徑 Ga_As,第一電離能 Ga_As=(填“大于”或“小于”)(3) AsCI3分子的立體構(gòu)型為_，其中 As 的雜化軌道類型為_。(4) GaF3的熔點(diǎn)高于 1 OOOC,GaCb 的熔點(diǎn)為 77.9C,其原因是 _(5)_ GaAs 的熔點(diǎn)為 1 2 38C，密度為pg cm_3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型 為 , Ga與 As 以_ 鍵鍵合。Ga 和 As 的摩爾質(zhì)量分別為MGg mol一1和MAg molT,原子半徑分別為Gpm 和Aspm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,貝UGaAs 晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_ 。解析：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識，意在考查考生對相關(guān)原理

7、的應(yīng)用能力。(1)根據(jù)構(gòu)造原理可寫出基態(tài) As 原子的核外電子排布式。(2)同周期主族元素從左到右，原子半徑逐 漸減小，第一電離能呈增大趨勢。Ga 的原子半徑大于 As, Ga 的第一電離能小于 As。AsCl3的中心原子(As原子)的價層電子對數(shù)為(5 + 1X3)/2 = 4,所以是 sp3雜化。AsCl3的立體構(gòu) 型為三角錐形。(4)根據(jù)晶體類型比較熔點(diǎn)。一般來說，離子晶體的熔點(diǎn)高于分子晶體的熔 點(diǎn)。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可以看出，As原子與 Ga原子形成了空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，結(jié)合 GaAs 的熔點(diǎn)知 GaAs 是原子晶體。首先用均攤法計(jì)算出 1 個晶胞中含有 As 原子的個數(shù)： 8X

8、1/8 +6X1/2 = 4,再通過觀察可知 1 個晶胞中含有 4 個 Ga 原子。4 個 As 原子和 4 個 Ga4_4_原子的總體積V= 4X(3n x10_30 xrAs+ 3 冗x10_30 xrGa)cm3； 1 個晶胞的質(zhì)量為 4 個 As 原4MAs4Mba子和 4 個 Ga 原子的質(zhì)量之和，即(N+ )g，所以 1 個晶胞的體積最后V/匕即得結(jié)果。答案：(1)Ar3d104s24p3(2)大于小于(3)三角錐形sp3(4)GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體4n X1030gprGa+rAs1Mla+Ms(5)原子晶體共價00%4V=(Mh+Mta)cmp_形象化oAs

9、Ga54.碳及其化合物廣泛存在于自然界中?；卮鹣铝袉栴}：(1)處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用描述。在基態(tài)14C 原子中，核外存在 _對自旋相反的電子。(2) 碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主，原因是 _。(3) CS2分子中，共價鍵的類型有 _，C 原子的雜化軌道類型是 _，寫出兩個與 CS 具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子 _。(4) CO 能與金屬 Fe 形成 Fe(C0)5，該化合物的熔點(diǎn)為 253 K ,沸點(diǎn)為 376 K，其固體屬于_晶體。(5) 碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：石羯烯晶體金審石咼怵1在石墨烯晶體中，每個

10、 C 原子連接 _個六兀環(huán)，每個六兀環(huán)占有 _ 個 C原子。2在金剛石晶體中，C 原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個C 原子連接_ 個六元環(huán)，六元環(huán)中最多有 _個 C 原子在同一平面。解析：本題主要考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識，意在考查考生的抽象思維能力、空間想象能力以及知識遷移能力。(1)處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用“電 子云”形象化描述。根據(jù)碳的基態(tài)原子核外電子排布圖可知，自旋相反的電子有2 對。(2)碳原子有 4 個價電子，且碳原子半徑小，很難通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)，所以碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主。(3)CS2中 C 為中心原子，采用 sp 雜化，與

11、CS 具有相 同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子有CO、SCNI等。Fe(CO)5的熔、沸點(diǎn)較低，符合分子晶體的特點(diǎn)，故其固體為分子晶體。(5)由石墨烯晶體結(jié)構(gòu)圖可知，每個C 原子連接 31 一個六元環(huán)，每個六元環(huán)占有的C 原子數(shù)為3X6= 2。觀察金剛石晶體的空間構(gòu)型，以1 個3C 原子為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，1 個 C 原子和 4 個 C 原子相連，則它必然在 4 個六元環(huán)上，這 4 個 C 原 子中每個C 原子又和另外 3 個 C 原子相連，必然又在另外 3 個六元環(huán)上，3X4= 12,所以每 個 C 原子連接 12 個六元環(huán)；六元環(huán)中最多有 4 個 C 原子在同一平面。答案：(1)電子云 2(2)

12、C 有 4 個價電子且半徑小，難以通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)(3)d鍵和n鍵 sp CO、SCN(或 COS 等)分子 (5)3212465已知 X、Y、Z、W K 五種元素均位于元素周期表的前四周期，且原子序數(shù)依次增大。 元素 X 是周期表中原子半徑最小的元素；Y 的基態(tài)原子中電子占據(jù)了三種能量不同的原子軌道，且這三種軌道中的電子數(shù)相同；W 立于第二周期，其原子核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的 3 倍；K 位于 ds 區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與 X 的相同。請回答下列問題(答題時，X、Y、Z、W K 用所對應(yīng)的元素符號表示)：丫、Z、W 元素的第一電離能由大到小的順序是 _。(2) K 的電

13、子排布式是 _。(3) Y、Z 元素的某些氫化物的分子中均含有18 個電子，則 Y 的這種氫化物的化學(xué)式是_； Y、 Z 的這些氫化物的沸點(diǎn)相差較大的主要原因是(4)若 X、Y、W 形成的某化合物(相對分子質(zhì)量為 46)呈酸性，則該化合物分子中Y 原子軌道的雜化類型是 _ ; 1 mol 該分子中含有d鍵的數(shù)目是 _ 。(5)Z、K 兩元素形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式是 _,Z 原子的配位數(shù)是_。解析：X、Y、Z、W K 分別為 H C、N、O Cu。(1)同周期元素的第一電離能從左到右 有增大的趨勢，但第HA族和第VA族最外層電子為全滿和半滿的相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，能量低，

14、第一電離能大于相鄰元素， 故為 NOC(3)碳的 18 電子的氫化物在有機(jī)物中尋找，故為 C2H3；含有 N O F 三種元素的氫化物中含有氫鍵，氫鍵的存在顯著影響物質(zhì)的物理性質(zhì)如熔點(diǎn)、+ ?沸點(diǎn)、溶解性等。該化合物為甲酸 HCOO,碳原子的價電子對數(shù)為；=3,為 sp1 2()IIHC()H雜化；甲酸結(jié)構(gòu)式為,1 mol 該分子中含有 4 mold鍵。(5)晶胞中11黑球在棱上，12X= 3，白球在頂點(diǎn)，8X= 1，所以化學(xué)式為 Cu?N 白球?yàn)榈?，配?8數(shù)是 6 個。答案：(1)NOC7試回答下列問題：下列關(guān)于CU(NH3)4SO4的說法中，正確的有 _。(填字母序號)A. CU(N

15、H3)4SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵B. CU(NH3)4SO4難溶于水，易溶于乙醇C. CU(NH3)4SO4是離子化合物D. CU(NH3)4SO4的組成元素中第一電離能最大的是氧元素(2) NH4CUSO 中的金屬陽離子的核外電子排布式為 _。(3) S04中S的雜化方式為 _ ，與其互為等電子體的一種分子的分子式是NH3極易溶于水的原因是 _, NH 的空間構(gòu)型為 _(5)如圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，由此可確定該氧化物的化學(xué)式為_ 。晶胞中氧離子的配位數(shù)為 _，若該晶體的密度為ag/cm3，則晶胞中兩個 氧離子的最近距離為 _pm。NMCUSO 與硫酸微熱，溶液變?yōu)樗{(lán)色。該反應(yīng)的離子方程式為答案：(1)AC2 2 6 2 6 10亠10(2) 1s 2s2p3s3p3d 或Ar3d3(3) spCCl4(或 CF4、Si