2021屆高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題強(qiáng)化練：專題十六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1、PAGE 專題強(qiáng)化練(十六)1(2020鄭州第二次質(zhì)檢)鈣和銅合金可用作電解制鈣的陰極電極材料，回答下列問題：(1)基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式為_。(2)CaCO3高溫分解可制得CaO。CaO與C在一定條件下可生成CaC2，CaC2與水反應(yīng)生成Ca(OH)2和一種4原子氣體分子。CaCO3中陰離子的空間構(gòu)型為_。該氣體分子中鍵與鍵的數(shù)目之比為_。寫出2種與Ceq oal(2,2)互為等電子體的分子的化學(xué)式_。(3)工業(yè)上電解CaCl2制Ca而不采用電解CaO的原因是_。(4)在堿性溶液中，縮二脲HN(CONH2)2與CuSO4反應(yīng)得到一種特征紫色物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)如圖所示，該反應(yīng)原理可用于檢驗(yàn)蛋白質(zhì)或

2、其他含多肽的化合物?？s二脲分子中碳原子與氮原子的雜化類型分別為_、_。(5)一種鈣銅合金的結(jié)構(gòu)可看作圖a、b兩種原子層交替堆積排列而成c，其晶胞如圖d。a圖CaCa間距離為x pm，c圖中CaCa間距離為y pm。已知原子擁有的盡可能多的相鄰原子的個(gè)數(shù)叫該原子的配位數(shù)，則晶胞c中Ca原子的配位數(shù)(Cu原子)為_。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該鈣銅合金的密度是_gcm3(列出計(jì)算式即可)。解析：(1)基態(tài)Cu原子的外圍電子排布為：3d104s1，則基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布式為3d104s1。(2)CaCO3中陰離子為COeq oal(2,3)，中心碳原子形成1個(gè)碳氧雙鍵和2個(gè)碳氧單鍵，陰離子的

3、空間構(gòu)型為平面三角形。該氣體為C2H2，分子中2個(gè)單鍵，1個(gè)三鍵，1個(gè)單鍵就有1個(gè)鍵，三鍵中有1個(gè)鍵和2個(gè)鍵，分子中鍵與鍵數(shù)目比為32。Ceq oal(2,2)離子中共有14個(gè)電子，符合的有CO、N2。(3)氧化鈣熔點(diǎn)比氯化鈣熔點(diǎn)高，熔融離子晶體要消耗能量，從而增加成本，為減少成本，所以用熔融氯化鈣冶煉鈣。(4)縮二脲分子中碳原子以單鍵和雙鍵結(jié)合，分子中的C原子采取sp2雜化，氮原子以單鍵結(jié)合分子中的N原子采取sp3雜化。(5)由題圖c可知，以上面面心上的Ca原子為例，該晶胞中該Ca原子配位的Cu原子包含其上層6個(gè)、相同層6個(gè)、下層6個(gè)，所以其配位數(shù)是18。根據(jù)題圖c可知，該晶胞中Ca原子個(gè)數(shù)

4、12eq f(1,6)2eq f(1,2)3、Cu原子個(gè)數(shù)12eq f(1,2)6eq f(1,2)615，該晶胞體積eq blcrc(avs4alco1(f(1,2)（x1010）2sin 606（y1010）)cm3eq f(3r(3),2)x2y1030cm3，3。答案：(1)3d104s1(2)平面三角形32CO、N2(或其他合理答案)(3)CaO熔點(diǎn)高于CaCl2，熔化時(shí)消耗能量高(4)sp2sp3(5)18eq f(（40564）2,r(3)x2y1030NA)2(2020深圳第一次調(diào)研)含Ni、As元素的物質(zhì)在生產(chǎn)生活中有重要的用途?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ni2核外電子排布式為

5、_。(2)AsCl3分子的立體構(gòu)型為_。(3)某個(gè)Ni()有機(jī)配合物的結(jié)構(gòu)如圖1所示：圖1該分子中N原子的雜化方式為_、_。請(qǐng)?jiān)趫D中用“”標(biāo)出Ni2的配位鍵_。(4)Ge，As，Se元素處于同一周期，三種元素原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)開。(5)H3AsO4的酸性強(qiáng)于H3AsO3的原因是_，AsH3的鍵角小于NH3的原因是_。(6)如圖2為Ni和As形成的某種晶體的六方晶胞圖，該化合物的化學(xué)式為_，Ni原子占據(jù)的空隙類型為_。已知晶胞參數(shù)分別為a pm、a pm、b pm和60，則該晶胞的密度為_gcm3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)圖2解析：(1)28號(hào)元素是鎳，核外電子排布式為1s22

6、s22p63s23p63d84s2，基態(tài)Ni2失去最外層的兩個(gè)電子，核外電子排布式為Ar3d8或1s22s22p63s23p63d8。(2)AsCl3的中心原子為砷，最外層有5個(gè)電子，與三個(gè)氯原子形成三對(duì)共價(jià)鍵，剩余一對(duì)孤電子對(duì)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4對(duì)，分子的立體構(gòu)型為三角錐形。(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)可知氮原子成單鍵時(shí)采用的是sp3雜化或雙鍵時(shí)采用的是sp2雜化。鎳原子正上方的氮原子，有一對(duì)孤電子對(duì)，下方水分子提供孤電子對(duì)，鎳原子提供空軌道，形成兩對(duì)配位鍵，表示為。(4)Ge，As，Se元素處于同一周期，同周期自左向右第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但As的最外層4p軌道為半充滿狀態(tài)，第一電離能高于Se和Ge，

7、故第一電離能由大到小為AsSeGe。(5)H3AsO4分子結(jié)構(gòu)中非羥基氧原子數(shù)比H3AsO3多，所以H3AsO4的酸性強(qiáng)或H3AsO4分子中As價(jià)態(tài)更高，導(dǎo)致AsOH中的O的電子向As偏移，氧氫鍵的極性變大，在水分子作用下，越容易電離出H，故H3AsO4酸性更強(qiáng)；砷原子電負(fù)性小于氮原子，所以其共用電子對(duì)離砷核距離較遠(yuǎn)，成鍵電子間的斥力較小，導(dǎo)致鍵角較小，AsH3的鍵角小于NH3。(6)Ni位于頂點(diǎn)和棱心，個(gè)數(shù)為8eq f(1,8)4eq f(1,4)2，As位于體心，個(gè)數(shù)為2，原子個(gè)數(shù)最簡(jiǎn)比為11，化學(xué)式為NiAs；六個(gè)鎳原子圍成八面體空隙；eq f(m,V)eq f(nM,V)eq f(NM

8、,NAS底b)，M5975134 gmol1，N2，Va2bsin 60，代入密度公式得到eq f(2.681032,NAa2bsin 60)。答案：(1)Ar3d8或1s22s22p63s23p63d8(2)三角錐形(3)sp2sp3(4)AsSeGe(5)H3AsO4分子結(jié)構(gòu)中非羥基氧原子數(shù)比H3AsO3多，所以H3AsO4的酸性強(qiáng)(或H3AsO4分子中As價(jià)態(tài)更高，導(dǎo)致AsOH中的O的電子向As偏移，氧氫鍵的極性變大，在水分子作用下，越容易電離出H，故H3AsO4酸性更強(qiáng))砷原子電負(fù)性小于氮原子，所以其共用電子對(duì)離砷核距離較遠(yuǎn)，成鍵電子間的斥力較小，導(dǎo)致鍵角較小(6)NiAs八面體空隙e

9、q f(2.681032,NAa2bsin 60)3(2020江淮十校聯(lián)考)Cu(In1xGaxSe2)(簡(jiǎn)稱CIGS)可作多晶膜太陽(yáng)能電池材料，具有非常好的發(fā)展前景?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知銦的原子序數(shù)為49，基態(tài)銦原子的電子排布式為Kr_；Ga、In、Se，第一電離能從大到小順序?yàn)開。(2)硅與碳位于同主族，碳的化合物中往往有碳碳雙鍵、碳碳三鍵，但是硅的化合物中只存在硅硅單鍵，其主要原因是_。常溫常壓下，SiF4呈氣態(tài)，而SiCl4呈液態(tài)，其主要原因_。(3)31Ga可以形成GaCl3xNH3(x3、4、5、6)等一系列配位數(shù)為6的配合物，向上述某物質(zhì)的溶液中加入足量AgNO3溶液，有沉淀

10、生成；過濾后，充分加熱濾液有氨氣逸出，且又有沉淀生成，兩次沉淀的物質(zhì)的量之比為12。則該溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為_。(4)SeOeq oal(2,3)的立體構(gòu)型為_；SeO2中硒原子采取雜化類型是_。(5)常見的銅的硫化物有CuS和Cu2S兩種。已知：晶胞中S2的位置如圖1所示，銅離子位于硫離子所構(gòu)成的四面體中心，它們晶胞具有相同的側(cè)視圖如圖2所示。已知CuS和Cu2S的晶胞參數(shù)分別為a pm和b pm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。CuS晶體中，相鄰的兩個(gè)銅離子間的距離為_pm。Cu2S晶體中，S2的配位數(shù)為_。Cu2S晶體的密度為_gcm3(列出計(jì)算式即可)。解析：(1)銦原子的質(zhì)子數(shù)為49，電子

11、排布是為1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1，簡(jiǎn)寫為Kr4d105s25p1；Ga與In同主族，Se與Ga同周期，同一主族從上到下第一電離能逐漸減小，同周期從左到右第一電離能逐漸增大，則第一電離能從大到小順序?yàn)镾eGaIn。(2)碳碳雙鍵、碳碳三鍵都有鍵，硅原子的半徑大于碳原子，硅原子的原子軌道肩并肩重疊程度小于碳原子，鍵不穩(wěn)定。四氯化硅、四氟化硅都是分子構(gòu)成的物質(zhì)，組成、結(jié)構(gòu)相似，四氯化硅的相對(duì)分子質(zhì)量大于四氟化硅，故四氯化硅的分子間作用力較大，沸點(diǎn)較高。(3)向題述某配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，有沉淀生成；過濾后，充分加熱濾液有氨氣逸出，且又有沉

12、淀生成，兩次沉淀的物質(zhì)的量之比為12，說明該配合物內(nèi)界和外界中含氯離子的個(gè)數(shù)比為21，由于Ga3的配位數(shù)為6，則該配合物的化學(xué)式為Ga(NH3)4Cl2Cl。(4)SeOeq oal(2,3)中硒原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，其中為1個(gè)孤電子對(duì)、3個(gè)成鍵電子對(duì)，故它的立體構(gòu)型為三角錐形；二氧化硒分子中硒原子價(jià)層有3個(gè)電子對(duì)，采取sp2雜化。(5)由題意可知，銅離子位于互不相鄰的四面體中心，因此相鄰的兩個(gè)銅離子間的距離為eq f(r(2),2)a pm。銅離子配位數(shù)為4，根據(jù)化學(xué)式為Cu2S，得出S2的配位數(shù)為8。Cu2S晶體中含有8個(gè)銅離子、4個(gè)硫離子，故晶體的密度為eq f(4M（Cu2S）,NA

13、（b1010）3)eq f(640,NAb31030) gcm3。答案：(1)4d105s25p1SeGaIn(2)硅原子半徑大于碳，硅原子的原子軌道肩并肩重疊程度小，形成的三鍵不穩(wěn)定組成、結(jié)構(gòu)相似、四氯化硅的相對(duì)分子質(zhì)量較大(3)Ga(NH3)4Cl2Cl(4)三角錐形sp2(5)eq f(r(2),2)a8eq f(640,NAb31030)4(2020焦作第三次模擬)2019年8月13日中國(guó)科學(xué)家合成了首例缺陷誘導(dǎo)的晶態(tài)無機(jī)硼酸鹽單一組分白光材料Ba2Sn(OH)6B(OH)42并獲得了該化合物的LED器件，該研究結(jié)果有望為白光發(fā)射的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供一個(gè)新的有效策略。(1)基態(tài)Sn原子價(jià)層

14、電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有_種，基態(tài)氧原子的價(jià)層電子排布式不能表示為2s22peq oal(2,x)2peq oal(2,y)，因?yàn)檫@違背了_原理(規(guī)則)。(2)B(OH)4中氧原子的雜化軌道類型為_，B(OH)4的空間構(gòu)型為_。Sn(OH)62中，Sn與O之間的化學(xué)鍵不可能是_(填字母)。A鍵B鍵C配位鍵 D極性鍵(3)碳酸鋇、碳酸鎂分解得到的金屬氧化物中，熔點(diǎn)較低的是_(填化學(xué)式)，其原因是_。(4)超高熱導(dǎo)率半導(dǎo)體材料砷化硼(BAs)的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，則1號(hào)砷原子的坐標(biāo)為_。已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，若晶胞中As原子到B原子最近距離為a pm，則該晶體的密度為_gcm3(列出計(jì)算式即可

15、)。解析：(1)Sn元素與C元素為同主族元素，位于第五周期，所以其價(jià)層電子排布為5s25p2，5s能級(jí)的s軌道有一種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，5p能級(jí)占據(jù)兩個(gè)p軌道有兩種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，共有3種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；根據(jù)洪特規(guī)則，同一能級(jí)電子要優(yōu)先以自旋相同的方式分別占據(jù)不同的軌道，所以該排布式違反了洪特規(guī)則。(2)B(OH)4中每個(gè)氧原子與氫原子和B原子各形成一個(gè)鍵，還有2對(duì)孤電子對(duì)，所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，為sp3雜化；B(OH)4中B原子與每個(gè)氧原子之間均形成一個(gè)鍵(其中一個(gè)為配位鍵)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，且不含孤電子對(duì)，所以空間構(gòu)型為正四面體；Sn(OH)62中，O原子和氫原子之間為鍵，也為極性共價(jià)鍵，Sn原子

16、和O原子之間有鍵和配位鍵，所以該物質(zhì)中不含鍵，所以選A。(3)碳酸鋇、碳酸鎂分解得到的金屬氧化物分別為BaO和MgO，鎂離子核外電子層數(shù)少于鋇離子，所以鎂離子半徑更小，形成的離子鍵更強(qiáng)，晶格能更大，熔點(diǎn)較高。(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知1號(hào)砷原子距離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為晶胞體對(duì)角線的eq f(1,4)，所以坐標(biāo)為eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,4)，f(1,4)，f(1,4)；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，距離最近的As原子和B原子即為1號(hào)砷原子距離坐標(biāo)原點(diǎn)B原子的距離，所以晶胞體對(duì)角線的長(zhǎng)度為4a pm，則晶胞的棱長(zhǎng)為eq f(4r(3),3)a pm，則晶胞的體積Veq blc(rc)(avs

17、4alco1(f(4r(3),3)a)eq sup12(3)pm3eq blc(rc)(avs4alco1(f(4r(3),3)a)eq sup12(3)1030cm3；根據(jù)均攤法該晶胞中As原子個(gè)數(shù)為4，B原子個(gè)數(shù)為8eq f(1,8)6eq f(1,2)4，所以晶胞的質(zhì)量meq f(864,NA)g，所以密度為eq f(864,NAblc(rc)(avs4alco1(f(4r(3),3)a)sup12(3)1030)gcm3。答案：(1)3洪特(2)sp3正四面體A(3)BaO離子半徑越小，晶格能越大，物質(zhì)的熔點(diǎn)越高(4)eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,4)，f(1,4)

18、，f(1,4)eq f(864,NAblc(rc)(avs4alco1(f(4r(3),3)a)sup12(3)1030)5(2020合肥線上考試)SiC纖維單向增強(qiáng)的TixAly基復(fù)合材料可作為高超音速飛行器表面的放熱材料?；卮鹣铝袉栴}：(1)C元素所在周期中，第一電離能最大的元素是_(填元素符號(hào))，電負(fù)性最大的是_(填元素符號(hào))。(2)基態(tài)Ti原子的價(jià)電子排布式為_，能量最高的能級(jí)有_個(gè)空軌道。(3)甲基硅油結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中Si原子的雜化方式為_。以甲基硅油為主要成分的硅橡膠能夠耐高溫的原因是_。圖1(4)Li2CO3、Li2TiO3是鋰離子電池中的常用材料，其中COeq oal(2,3)的空間構(gòu)型為_，其含有的共價(jià)鍵類型有_。(5)TixAly合金的一種結(jié)構(gòu)單元如圖2所示(Al、Ti原子各有一個(gè)原子在結(jié)構(gòu)單元內(nèi)部)，該合金的化學(xué)式為_。其結(jié)構(gòu)單元棱長(zhǎng)為a pm，底面邊長(zhǎng)為b pm，該合金的密度為_gcm3 (列出計(jì)算式即可)。圖2解析：(1)隨著原子序數(shù)的遞增，同一周期的主族元素第一電離能呈遞增趨勢(shì)，堿金屬的第一電離能最小，而稀有氣體的第一電離能最大，C元素所在的周期為第二周期，則該周期Ne的