題型檢測物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題

1、題型檢測（十二）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題1. （2019昆明模擬）根據(jù)第三周期元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，回答下列問題：（1）基態(tài)硫原子的價(jià)電子排布式為 ，含有個(gè)未成對(duì)電子，未成對(duì)電子所處的軌道形狀是。磷的氯化物有兩種：PCI3和PCI5, PCI3中磷原子的雜化類型為 ，PCI3的立體構(gòu)型為，其中PCI 3的熔點(diǎn)（填“大于”或“小于”）PCl5。已知第一電離能的大小順序?yàn)?CI>P>S請(qǐng)說明原因（4）氯有多種含氧酸，其電離平衡常數(shù)如下:化學(xué)式HCIO 4HCIO 3HCIO 2HCIOKa1X 10101 X 101 X 1024 X 108從結(jié)構(gòu)的角度解釋以上含氧酸Ka不同的原因 NaC

2、I晶胞如圖所示。B .體心立方堆積D.六方最密堆積 氯離子采取的堆積方式為A 簡單立方堆積C .面心立方最密堆積 右氯離子的半徑用r表示，阿伏加德羅常數(shù)用Na表示，則晶胞密度的表達(dá)式為（用含r、Na的代數(shù)式表示）。解析：（1）基態(tài)硫原子核外有16個(gè)電子，由構(gòu)造原理可寫出其價(jià)電子排布式為3s23p4；其3p能級(jí)上含有2個(gè)未成對(duì)電子，未成對(duì)電子所處的軌道呈啞鈴形或紡錘形。（2）PCI 3中心原子P含3個(gè)共用電子對(duì)和1對(duì)孤對(duì)電子，即中心原子P采取sp3雜化，其立體構(gòu)型為三角 錐形；PCI 3與PCI 5均為分子晶體，其熔點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而升高，即PCI3的熔點(diǎn)小于PCI5的熔點(diǎn)。（3）P原子3p

3、能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，較難失去電子；而 CI原子半徑小，核電荷數(shù)較大，故第一電離能：CI>P>S。（4）從表格數(shù)據(jù)可以看出，中心原子價(jià)態(tài)越咼（或非羥基氧個(gè)數(shù)越多），其酸性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的Ka越大。（5）由NaCI的晶胞圖可知，Cl 采取面心立方最密堆積。根據(jù)晶胞圖可知，面對(duì)角線長度為4r，由勾股定理可知晶胞的邊長為，2,1 11由均攤法可知，該晶胞中含Na +個(gè)數(shù)為4X 12+ 1 = 4，含CI-個(gè)數(shù)為8X 8+ °x 6 = 4,設(shè)晶344r4 X 58.5胞的密度為Pg cm 3），則N； X 58.5 =pX 3，解得p=可。NaX苕答案：（1）3s23p42啞鈴形或紡

4、錘形sp3三角錐形小于（3）磷的3p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，導(dǎo)致磷原子較難失去電子，氯的原子半徑小，核電荷數(shù)較大（4）中心原子的價(jià)態(tài)不同或非羥基氧的個(gè)數(shù)不同C4 X 58.5Na X4r2. （2019廣州調(diào)研）FeSe、MgB2等超導(dǎo)材料具有廣闊的應(yīng)用前景。（1）基態(tài)Fe原子價(jià)電子的電子排布圖（軌道表達(dá)式）為，基態(tài) Se原子的電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為 形。向FeSe中嵌入吡啶（、）能得到具有優(yōu)異性能的超導(dǎo)材料。吡啶中氮原子的雜化類型為; 該分子內(nèi)存在 （填標(biāo)號(hào) ）。D .氫鍵C .配位鍵（3）將金屬鋰直接溶于液氨，得到具有很高反應(yīng)活性的金屬電子溶液，再通過系列反應(yīng)可制得 FeSe 基超導(dǎo)

5、材料 Li 0.6（NH 2）0.2（NH 3）0.8Fe2Se2。 NH 2的空間構(gòu)型為。 液氨是氨氣液化的產(chǎn)物，氨氣易液化的原因是 。MgB 2的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。B原子獨(dú)立為一層，具有類似于石墨 金屬鋰溶于液氨時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Li + （m+ n）NH 3= _X_ + e_（NH3）n。X的化學(xué)式為的結(jié)構(gòu)，每個(gè) B原子周圍都有 個(gè)與之等距離且最近的 B原子;六棱柱底邊邊長為 a cm ,高為c cm，阿伏加德羅常數(shù)的值為 Na，該晶體 的密度為 g-cm 3（列出計(jì)算式）。解析：（1）基態(tài)Fe原子核外有26個(gè)電子，電子排布式為Ar3d64s2，價(jià)電子的電子排布圖為Se為第四周期W A族元素

6、，價(jià)電子排布式為4s24p4，電子占據(jù)的最高能級(jí)為 4p，電子云輪廓圖為啞鈴(或紡錘)形。(2)吡啶中氮原子有一對(duì)孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)為2 + 1 = 3,故氮原子的雜化類型為 sp2雜化。該分子內(nèi)存在 b鍵、n鍵。(3)NH 25+ 1 1 X 2中N的孤電子對(duì)數(shù)為2= 2, NHf的空間構(gòu)型為 V形。氨氣易液化，是因?yàn)镹H3分子間存在氫鍵，其沸點(diǎn)較高。根據(jù)得失電子守恒和原子守恒知，X的化學(xué)式為Li(NH 3)m。(4)根據(jù)題圖知，每個(gè) B原子周圍有3個(gè)與之等距離且最近的 B原子。該晶胞中 Mg的個(gè)數(shù)1 1為12X 6 + 2X 2 = 3, B的個(gè)數(shù)為6,該晶胞的體積為 3個(gè)相同的平行四面

7、體的體積之和，每24 + 11 X 2 X 3Nag 芋a2c cm246 X 3g m個(gè)平行四面體的體積為a cm X冷3a cm X c cm =今a2c cm3,故該晶體的密度為Na XCWD®® ®答案：(1)3(l加 啞鈴(或紡錘) Li(NH 3)m(2) sp2 雜化 AB(3) V形 氨分子間存在氫鍵，分子間作用力較強(qiáng)，容易液化46 X 3(4) 3 應(yīng)3Nax x a2c3. (2019石家莊模擬)鹵族元素形成的單質(zhì)及其化合物有廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)回答：(1) 基態(tài)Br原子的核外電子排布式為 ;與其位于同周期且基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)相同的過渡元素為 (填

8、元素符號(hào))。(2) F、Cl、Br形成的簡單氫化物的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?，分析其原因?yàn)镺(3) F、H可分別與N形成NF3和NH3。NH 3可與Cu2+形成配離子，但NF3卻不易形成,其原因?yàn)镺(4) 氯元素可形成 CIO 2、ClO 3和CIO 4等多種含氧酸根離子，上述三種離子中鍵角由大到小的順序?yàn)椤I和Na可形成多種化合物。 NaCI與CsCI的晶體結(jié)構(gòu)不同，主要原因?yàn)?。 CI和Na在高壓下形成的一種晶體的晶胞如圖所示 (大球代表氯，小球代表鈉)。該晶體的化學(xué)式為 ;已知阿伏加德羅常數(shù)的值為 Na，則該晶體的密度為 g cm3(列出計(jì)算式)。a MH解析：(1)基態(tài)Br原子的核外電

9、子排布式為Ar 3d104s24p5或1s22s22p63s23p63d104s24p5, 其未成對(duì)電子數(shù)為1,第四周期過渡元素中基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)為1的是Sc、Cu兩種元素。因?yàn)镠F分子間有氫鍵，所以沸點(diǎn)最高；HCI、HBr結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，沸點(diǎn)越高。(3)F的電負(fù)性比N大，導(dǎo)致NF3中F原子核對(duì)N原子孤電子對(duì)的吸引能力增強(qiáng)，不易提供孤電子對(duì)給Cu2 +的空軌道，難以形成配位鍵。(4)CI0，、ClOy、CIO石中價(jià)層電子對(duì)數(shù)都是 4,都采取sp3雜化，且孤電子對(duì)數(shù)分別為2、1、0,則離子中相鄰兩個(gè)CI O鍵間鍵角依次增大。(5)晶體中陰陽離子的半徑比不同，結(jié)構(gòu)

10、也不1相同；根據(jù)均攤法，8個(gè)CI均在棱上，一個(gè)晶胞中CI的個(gè)數(shù)為8X 4= 2; 4個(gè)Na在棱上,1 12個(gè)Na在面上，2個(gè)Na在立方體內(nèi)，則一個(gè)晶胞中 Na的個(gè)數(shù)為4x2X ?+ 2 = 4,化學(xué)23X 4 + 35.5X 2163式為Na2CI; 1個(gè)晶胞質(zhì)量為N7g = 帀 9，體積為a2b nm3= a2bx 10-21 cm3,163則該晶體密度p= 221 gem3。Na x a2bx 10 -21答案：(1)Ar3d104s24p5或 1s22s22p63s23p63d104s24p5 Sc、Cu(2) HF>HBr>HCIHF可形成分子間氫鍵，沸點(diǎn)最高；HBr相對(duì)分

11、子質(zhì)量比 HCI大，分子間作用力大，因而HBr的沸點(diǎn)比HCI高(3) F的電負(fù)性比N大，導(dǎo)致NF3中F原子核對(duì)N原子孤電子對(duì)的吸引能力增強(qiáng)，不易提供孤電子對(duì)給 Cu2+空軌道，難以形成配位鍵(4) CIO 4 >CIO3 >CIO 2晶體中陰、陽離子的半徑比不同(或幾何因素不同、半徑不同) NazCI2 fNaX a2bx 10 214. （2019大慶模擬）我國釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量較大。釩（23V）可添加在鋼鐵中，并以鈦-鋁-釩合金的形式用于航天領(lǐng)域；釩的化合物被廣泛用作催化劑、燃料及電池等。請(qǐng)完成下列問題：（1）釩的基態(tài)原子的電子排布式為 ;釩元素的最高化合價(jià)為釩的某種氧化物的晶胞結(jié)

12、構(gòu)如圖1所示，則該氧化物的化學(xué)式為 （3）V2O5是一種常見的催化劑，在合成硫酸、硝酸、鄰苯二甲酸酐、乙烯、丙烯中，均使用五氧化二釩作催化劑。五氧化二釩的結(jié)構(gòu)簡式如圖2所示，則該結(jié)構(gòu)中含有 個(gè)b鍵、個(gè)n鍵。 在丙烯（CH 3CH=CH 2）分子中碳原子的雜化方式為 。 下列關(guān)于丙烯分子結(jié)構(gòu)的說法，正確的是 （填序號(hào)）。A 分子中所有原子共面B. sp2雜化軌道形成 b鍵，未雜化的2p軌道形成n鍵C .分子中含有兩種類型的共價(jià)鍵D . sp3雜化軌道形成C H鍵，sp2雜化軌道形成C=C鍵 鄰苯二甲酸酐的結(jié)構(gòu)簡式如圖3所示，其分子中共面的碳原子共有 個(gè)。 V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到釩酸

13、鈉 （Na3VO4）。寫出與VO 4一空間構(gòu)型相同的一種陽離子 （填離子符號(hào)）。已知單質(zhì)釩的晶胞結(jié)構(gòu)如圖4所示，假設(shè)晶胞的棱長為d nm,密度為pg cm 3,則釩的相對(duì)原子質(zhì)量為 。（設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為 Na）解析：（1）釩原子核外電子數(shù)為23 ,根據(jù)構(gòu)造原理可知，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2或Ar 3d34s2,價(jià)電子排布式為3d34s2,則釩元素的最高正化合價(jià)為+1 15。根據(jù)均攤法，該晶胞中 V的個(gè)數(shù)為8X 8+ 1 = 2, O的個(gè)數(shù)為4 X- + 2= 4,則該氧化物的化學(xué)式為V02。單鍵為b鍵，雙鍵中含有1個(gè)6鍵、1個(gè)n鍵，故V2O5的結(jié)構(gòu)中 含

14、有6個(gè)b鍵，4個(gè)n鍵。碳碳雙鍵兩端的碳原子采用sp2雜化，甲基中碳原子采用 sp3雜化。丙烯分子中含有甲基，所有原子不可能共面，A項(xiàng)錯(cuò)誤；共價(jià)單鍵是 b鍵，共價(jià)雙鍵中1個(gè)是b鍵，1個(gè)是n鍵，未參與雜化的p軌道可用于形成 n鍵，而雜化軌道只用于形 成b鍵或用于容納未參與成鍵的孤對(duì)電子，故B、C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。苯環(huán)為平面結(jié)構(gòu)，酯基為平面結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中 8個(gè)碳原子均處于同一平面內(nèi)，即分子中共平面的碳原子共有85 + 3 4 X 2個(gè)。VO4-中，V形成4個(gè)b鍵，孤電子對(duì)數(shù)為2= 0，則V。3為正四面體結(jié)構(gòu),與VO4 空間構(gòu)型相同的一種陽離子為NH才。晶胞的體積為(dx 10-7)3 cm3= d3

15、x 10-21cm3,由晶胞圖可知，該晶胞中含有 2個(gè)V原子，設(shè)釩的相對(duì)原子質(zhì)量為Ar(V)，則p=2Ar VNaX d3x 10-21, Ar(V) = 5pd3NAX 10-。答案：(1)1s22s22p63s23p63d34s2 或Ar 3d34s2+ 5(2)VO 26 4 sp3、sp2BC 8 NH4(4)5 p d3NA X 10- 225. (2019福州質(zhì)檢)AA7075合金(含 Al、Zn、Mg和Cu)幾乎與鋼一樣堅(jiān)固，但重量僅為鋼的三分之一，已被用于飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼、智能手機(jī)外殼等的制作。但這種合金很難被焊接。最近，科學(xué)家將碳化鈦納米顆粒(大小僅為十億分之一米)注入AA70

16、75的焊絲內(nèi)，讓這些納米顆粒充當(dāng)連接件之間的填充材料，注入了納米粒子的填充焊絲也可以更容易地連接其他難以焊接的金屬和金屬合金。回答下列問題:(1) 基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式為(2) 第三周期某元素的前5個(gè)電子的電離能如圖1所示。該元素是判斷依據(jù)是(填元素符號(hào)),O(3)CN、NH3、H2O和OH等配體都能與 Zn»形成配離子。1 mol Zn(NH3)4"含mol鍵，中心離子的配位數(shù)為(4)鋁鎂合金是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)鈉材料，原子位于面心和頂點(diǎn)，其晶胞如圖2所示。1個(gè)鋁原子周期有個(gè)鎂原子最近且等距離。（5）在二氧化鈦和光照的條件下，苯甲醇可被氧化成苯甲醛。 苯甲醇中C原子雜化類型是 。

17、 苯甲醇的沸點(diǎn)高于苯甲醛， 其原因是（6）鈦晶體有兩種晶胞，如圖所示。闈3如圖3所示，晶胞的空間利用率為 （用含n的式子表示）。已知圖4中，六棱柱邊長為x cm，高為y cm。該鈦晶胞密度為 D gem _3,Na為mol 1（用含x、y和D的式子表示）。解析：（1）Cu元素原子序數(shù)為29，根據(jù)構(gòu)造原理和洪特規(guī)則，可得出基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布式為3d104S1o由圖1給出的電離能數(shù)據(jù)知，l2T|3出現(xiàn)“斜率”突增現(xiàn)象，說明再失去第3個(gè)電子，需要消耗更多的能量， 則這種第三周期的元素最外層只有2個(gè)電子容易失去，即該元素為 Mg。將Zn（NH3）42+離子中包括 4個(gè)配位鍵在內(nèi)的鍵展開后得，貝U

18、 1 mol該離子中含有的（T鍵為16 mol ;中心離子Zn2+周圍有4個(gè)配位原子（N原子），故配位數(shù)為 4。（4）根據(jù)晶胞的無隙并置規(guī)則，將兩個(gè)晶胞并置得，則與Al原子律）距離最近且相等的Mg原子有8個(gè)。（5）苯甲醇結(jié)構(gòu)中苯環(huán)上的C原子采取sp2雜化，連在苯環(huán)上的一CH2OH中的C原子為飽和C原子，采取sp3雜化。因一OH的存在，苯甲醇分子間存在氫鍵，增大了分子間作用力，而苯甲醛分子間沒有氫鍵，故苯甲醇的沸點(diǎn)高于苯甲醛。設(shè)圖3晶胞中，Ti原子半徑為r，晶胞邊長為a。體心立方晶胞中體對(duì)角線上的3原子相切，則有4r = _.：3a,1個(gè)晶胞含2個(gè)Ti原子,則晶胞的空間利用率=x 100% 川n

19、X 100% 。把圖4六棱柱當(dāng)作一個(gè)晶胞,個(gè)晶胞中含Ti原子數(shù)=12X 6+ 2X 1 + 3= 6,六棱柱的底面由6個(gè)邊長為x cm的正三角形6 21個(gè)正三角形的面積為_43x2 cm2,則六棱柱總體積 V = 33x2y cm3,密宀- 3 48 g mol 1x 6192衍1度 D gcm Na X V ，Na = 3D x x2X y mol。答案：ddWs1(2) Mg I3是I2的5倍多，說明最外層只有2個(gè)電子 (3)16 4(4)8(5)sp2、sp3苯甲醇分子間存在氫鍵，苯甲醛分子間不存在氫鍵-192 衍Lx 100%莎茍6. (2019昆明檢測)金屬鉬(Mo)常用于工業(yè)、軍事

20、等領(lǐng)域，已被多個(gè)國家列為戰(zhàn)略金屬,42 Mo我國的鉬儲(chǔ)量居世界第二。已知鉬在元素周期表中呈現(xiàn)的信息為4d?5s1，回答下列問題:95.94(1)鉬在元素周期表中的位置是 ，基態(tài)Mo原子核外有 種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，其中核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是 。輝鉬(MoS 2)在納米電子設(shè)備制造領(lǐng)域比硅或富勒烯(如C60)更有優(yōu)勢，可用H2S硫化(NH4)2MoO4溶液生產(chǎn)輝鉬。0、N、S的第一電離能由大到小的順序?yàn)?, H2S中心原子的雜化軌道類型為 。(3) MoS2納米粒子具有類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的潤滑性能，其原因是Mo能與C0形成化學(xué)式為 Mo(CO) 6的配合物，其中 Mo的化合價(jià)為 ，其配體分子與N2具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，則該配體分子中b鍵與n鍵數(shù)目之比為 (5) 金屬鉬晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式為堆積。若晶體鉬的密度為pg cm_3,鉬原子半徑為r pm , Na表示阿伏加德羅常數(shù)的值，Ar表示鉬的相對(duì)原子質(zhì)量，則鉬晶胞中原子的空間利用率為(用含有 p、r、Na、Ar的代數(shù)式表示 )。解析：（1）由鉬在元素