高中化學一輪復習同步測試 物質的結構與基礎綜合分析同步練

高中化學一輪復習同步測試物質的結構與基礎綜合分析（四）同步練一．非選擇題1.Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻而獲得2019年諾貝爾化學獎?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)與離子中未成對的電子數(shù)之比為______________。(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能()如表所示。(Li)>(Ni)，原因是________________________。(BE)>(B)>(Li)，原因是_______________。()LiBeBNaMgA(3)磷酸根離子的空間構型為_____________，其中P的價層電子對數(shù)為______________、雜化軌道類型為______________________。(4)的晶胞結構示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通過共頂點、共棱形成空間鏈結構。每個晶胞中含有的單元數(shù)有___________個。電池充電時，脫出部分，形成，結構示意圖如(b)所示，則=___________，______________________。2.小團簇()為Ⅱ~Ⅵ族化合物半導體材料，其有獨特的光學和電學性質，常應用于發(fā)光二極管生物系統(tǒng)成像與診斷等方面。(1)基態(tài)Se原子的價層電子排布式為______________。(2)Cd的第一電離能大于同周期相鄰元素，原因是_____________________。(3)CdS、CdSe、CdTe均為重要的Ⅱ~Ⅵ族化合物半導體材料，熔點分別為1750℃、1350℃、1041℃，上述熔點呈規(guī)律性變化的原因是_____________________。(4)利用有機配體、等修飾可改善其光致發(fā)光效率。其中的空間構型是_______________。中參與形成配位鍵的孤電子對占據(jù)的軌道是___________。(5)CdSe的一種晶體為閃鋅礦型結構，晶胞結構如圖所示。其中原子坐標參數(shù)A為，則C的原子坐標參數(shù)分別為___________。該晶胞中鍵的鍵長為_______。已知Cd和Se的原子半徑分別為，則該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為__________。二．實驗題3.ⅤA族元素氮、磷、砷(As)、銻(Sb)、鉍(Bi)的單質及其化合物在科研和生產(chǎn)中有許多重要用途。(1)鉍合金可用于自動噴水器的安全塞，一旦發(fā)生火災時，安全塞會“自動”熔化，噴出水來滅火。鉍原子的價電子排布式為________________。(2)第三周期元素中第一電離能大于磷的元素有_________(填元素符號)。(3)具有如圖1所示的兩種平面四邊形結構\(一種有抗癌作用)，其中在水中的溶解度較小的是________________(填“順式”或“反式”)。(4)氨硼烷是一種儲氫材料，與乙烷互為等電子體，熔點為104℃。氨硼烷晶體中各種微粒間的作用力涉及____________(填標號)。A.范德華力B.離子鍵C.配位鍵D.金屬鍵(5)偏亞砷酸鈉是一種滅生性除草劑，可殺死各種草本植物，其陰離子的立體構型為_________________。(6)化肥廠生產(chǎn)的中往往含有少量極易被植物根系吸收的具有正四面體結構的，其結構式為__________________，其中N原子的雜化方式為_______________。(7)鑭、鐵、銻三種元素組成的一種固體能實現(xiàn)熱電效應。該固體晶胞結構如圖2所示，晶胞參數(shù)為，F(xiàn)e原子填在6個Sb原子形成的正八面體空隙中，晶胞6個表面的結構都如圖3所示。①以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數(shù)坐標，如圖2中原子甲的坐標為，原子乙的坐標為，則原子丙的坐標為___________。②設阿伏加德羅常數(shù)的值為，則該固體的密度_________(列出計算式即可)。4.鐵被譽為“第一金屬”，鐵及其化合物廣泛應用于生活、生產(chǎn)、國防等領域。(1)已知：元素的一個基態(tài)的氣態(tài)原子得到一個電子形成-1價氣態(tài)陰離子時所放出的能量稱為該元素的第一電子親和能，用表示。從-1價的氣態(tài)陰離子再得到1個電子，成為-2價的氣態(tài)陰離子所放出的能量稱為第二電子親和能，依此類推。FeO是離子晶體，其晶格能可通過圖1的Born－Haber循環(huán)計算得到。鐵單質的原子化熱為____________kJ·mol－1，F(xiàn)eO的晶格能為____________kJ·mol－1，基態(tài)轉化為需吸收能量，從原子結構角度解釋_____________。(2)乙二胺四乙酸又叫做EDTA(圖2)，是化學中一種良好的配合劑，形成的配合物叫做螯合物。EDTA在配位滴定中經(jīng)常用到，一般是測定金屬離子的含量。已知：EDTA配離子結構如圖3。EDTA中碳原子軌道的雜化類型為____________，EDTANa-Fe(Ⅲ)是一種螯合物，六個配位原子在空間構型為____________。EDTANa-Fe(Ⅲ)的化學鍵除了σ鍵和配位鍵鍵外，還存在____________。(3)晶體中，的重復排列方式如圖3所示，該排列方式中存在著由如1、3、6、7的圍成的正四面體空隙和如3、6、7、8、9、12的圍成的正八面體空隙。中有一半的填充在正四面體空隙中，另一半和填充在正八面體空隙中，則晶體中，O2－數(shù)與正四面體空隙數(shù)(包括被填充的)之比為____________，有____________%的正八面體空隙填充陽離子。晶胞的八分之一是圖示結構單元(圖4)，晶體密度為5.18

，則該晶胞參數(shù)a

=____________pm。(寫出計算表達式)5.據(jù)報道，我國化學研究人員用和等合成了一個鎳的配位化合物(如圖)，對鎳配合物在磁性、電化學性質等方面的研究提出了理論指導。請回答下列問題：(1)基態(tài)Ni原子的價電子軌道表達式為_______________，N在元素周期表中處于第___________________縱行。(2)C、N、O三種元素中電負性最大的是_____________(填元素符號)。C在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主，原因是______________。(3)中陰離子的空間構型是_______________，寫出與該陰離子互為等電子體的一種分子的化學式：_________________。(4)上述鎳的配位化合物中，碳原子的雜化方式為_________________。(5)已知：的沸點為1179℃，的沸點為32℃，的沸點高于的主要原因是_________________。(6)已知：氧化鎳的晶胞結構如圖所示。①若為阿伏加德羅常數(shù)的值，晶體密度為，則該晶胞中最近的之間的距離為_______________pm(用含、的代數(shù)式表示)。②某缺陷氧化鎳的組成為，其中Ni元素具有+2和+3兩種價態(tài)，兩種價態(tài)的鎳離子數(shù)目之比為_________________。6.非線性光學晶體在信息、激光技術、醫(yī)療、國防等領域具有重要應用價值。我國科學家利用、和首次合成了組成為的非線性光學晶體?；卮鹣铝袉栴}：(1)C、O、Si三種元素電負性由大到小的順序為；第一電離能________（填“>”或“<”）。(2)基態(tài)Ge原子核外電子排布式為；、具有類似的晶體結構，其中熔點較高的是，原因是。(3)如圖為晶體的片層結構，其中B的雜化方式為；硼酸在熱水中溶解度比在冷水中溶解度顯著增大的主要原因是。(4)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分數(shù)坐標。屬正交晶系(長方體形)，晶胞參數(shù)為pm、pm和pm。如圖為沿軸投影的晶胞中所有Cs原子的分布圖和原子分數(shù)坐標。據(jù)此推斷該晶胞中Cs原子的數(shù)目為；的摩爾質量為，設為阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶體的密度為______________(用代數(shù)式表示)。

參考答案1.答案：(1)(2)Na與Li同族，Na電子層數(shù)多，原子半徑大，易失電子；Li、Be、B同周期，核電荷數(shù)依次增加。Be為全滿穩(wěn)定結構，第一電離能最大。與Li相比，B核電荷數(shù)大，原子半徑小，較難失去電子，第電離能較大(3)正四面體；4；(4)4；；13:3解析：(1)根據(jù)構造原理可知基態(tài)和的價層電子排布式分別為和，其未成對電子數(shù)分別為4和5，即未成對電子數(shù)之比為。(2)Li和Na均為第ⅠA族元素，由于Na電子層數(shù)多，原子半徑大，故Na比Li容易失去最外層電子，即l(Li)>(Na)。Li、Be均為第二周期元素，隨原子序數(shù)遞增，第一電離能有増大的趨勢，而Be的2s能級處于全充滿狀態(tài)，較難失去電子，故第一電離能Be比B大。(3)的中心原子P的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為0，中心原子P為雜化，故的空間構型為正四面體。(4)由題圖可知，小白球表示鋰原子，由圖(a)知，每個晶胞中的鋰原子數(shù)為8，故一個晶胞中有4個單元。由圖(b)知，結構中，一個晶胞含有13/4個鋰原子，此時鋰原子、鐵原子的個數(shù)比為13:16，進而推出=3/16。設中二價鐵離子的個數(shù)為，三價鐵離子的個數(shù)為，由，，得到:=13:3，即=13:3。2.答案：(1)(2)Cd的電子排布式為，原子軌道為全充滿狀態(tài)(3)三者均為離子化合物，陽離子相同，陰離子的半徑，晶格能(4)三角錐形；(5)、；；解析：(1)隔元素位于第四周期ⅥA族，基態(tài)Ss原子的價層電子排布離式為。(2)Cd的電子排布式為，由于4d、5s能級均全滿，為穩(wěn)定結構，故其第一電離能大于同周期相鄰元素的第一電離能。(3)CdS、CdSe、CdTe均為離子化合物，陽離子均為，陰離子的半徑，晶格能，故熔點逐漸降低。(4)中P的孤電子對數(shù)為，成鍵電子對數(shù)為3，故其空間構型為為：三角錐形。中N有1對孤對電子，其雜化類型為，參與形成配位鍵時，N提供孤電子對，孤電子對占據(jù)的軌道為。(5)將CdSe晶胞分為8個小立方體，Se處于互不相鄰的4個小立方體的體心，故B、C的原子坐標參數(shù)分別為、。該晶胞中鍵的鍵長為晶胞體對角線長度的，即。該晶胞中含有為4個Cd、4個Se，該晶胞中原子的總體積為，晶胞體積為，故原子的體積占晶胞體積的百分率為。3.答案：(1)(2)Ar、Cl(3)反式(4)AC(5)V形（或角形折線形）(6)；(7)①②解析：(1)Bi位于元素周期表第六周期ⅤA族，其價電子排布式為。(2)同周期元素第一電離能呈增大趨勢，但P由于3p軌道半充滿，為穩(wěn)定結構，其第一電離能大于S，故第三周期元素中第一電離能大于磷的元素有Cl、Ar。(3)由題圖知，順式結構為極性分子，反式結構為非極性分子，根據(jù)相似相溶原理，知在水中的溶解度較小的是反式。(4)氨硼烷的結構式為，氨硼烷分子間存在氫鍵和范德華力，分子內(nèi)存在共價鍵和配位鍵。(5)中As的孤電子對數(shù)為，成鍵電子對數(shù)為2，則其立體構型為V形。(6)根據(jù)具有正四面體結構，知N為雜化，每個N形成一個N一H鍵、3個N一N健，故其結構式為。(7)①將該晶胞均分為8個小立方體，每個小立方體的體心有1個Fe原子，原子丙位于下層左前方的小立方體的體心，則其坐標為。②該晶胞中La位于頂點和體心，個數(shù)為，F(xiàn)e位于體內(nèi)，個數(shù)為8，結合圖2和圖3可知晶胞的六個表面上各有4個Sb，體內(nèi)有12個Sb，故Sb的個數(shù)為，則該晶體的密度為。4.答案：(1)416.3；3902；當負一價氧離子再獲得電子時要克服負電荷之間的排斥力，因此要吸收能量(2)；八面體；離子鍵和鍵(3)1∶2；50解析：(1)原子化熱是指1mol金屬晶體轉變?yōu)闅鈶B(tài)原子所需的最小能量，由題圖可以看出鐵單質的原子化熱為416.3；1mol氣態(tài)和1mol氣態(tài)結合生成1molFeO晶體所釋放的熱量即為FeO的晶格能，由題圖可以看出FeO的晶格能為3902；當負一價氧離子再獲得電子時要克服負電荷之間的排斥力，因此轉化為要吸收能量。(2)由圖3可知EDA中碳原子的軌道雜化類型為雜化；由圖3可以看出6個配位原子形成的空間構型為八面體結構；EDTANa-Fe(Ⅲ)中有碳氧雙鍵，其中含一個鍵，一個鍵，EDTANa-Fe(Ⅲ)中還有離子鍵。(3)由圖4可知，圍成的正四面體空隙有8個，該晶體結構中數(shù)目為，則數(shù)與正四面體空隙數(shù)之比為4:8=1:2。由圖4可知，每個棱心均為形成的正八面體空隙的體心，則該晶體結構中形成的正八面體空隙數(shù)為，中有一半的填充在正四面體空隙中，另一半和填充在正八面體空隙中，即有1個和1個填充在正八面體空隙中，故有50%的正八面體空隙填充陽離子。圖4中和的總數(shù)為3，的數(shù)目為4，晶胞中有8個圖示結構單元，則1個晶胞的質量為，1個晶胞的體積為，所以晶體密度為，解得。5.答案：(1)；10(2)O；C有4個價電子且半徑較小，難以通過得到或失去電子達到穩(wěn)定結構(3)平面三角形；(或)(答案合理均可)(4)(5)分子間存在氫鍵，而分子間沒有氫鍵(6)①②91：6解析：(1)Ni的原子序數(shù)為28，在元素周期表中處于第10縱行，基態(tài)Ni原子的價電子軌道表達式為。(2)同周期主族元素從左至右，電負性依次增大，則C、N、O三種元素中電負性最大的是O元素。由于C有4個價電子且半徑較小，難以通過得到或失去電子達到穩(wěn)定結構，所以C在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主。(3)中陰離子為，中心原子N原子的成鍵電子對數(shù)為3，孤電子對數(shù)為，則N原子的價層電子對數(shù)為3，N原子采取雜化，則的空間構型是平面三角形；的價電子總數(shù)和原子總數(shù)均相等