2023版高考化學(xué)微專題小練習(xí)專練57結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合應(yīng)用

專練57結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合應(yīng)用

1.[2022?全國乙卷]鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用?；?/p>

答下列問題：

（1）氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有,其中能量較高的是?（填標(biāo)號(hào)）

a.ls22s22p43slb.ls22s22p43d2

c.ls22sl2p5d.Is22s22P說?

（2）①一氯乙烯（C/hCl）分子中，C的一個(gè)雜化軌道與Cl的3p,軌道形成C-

4

C1鍵，并且C1的3p,軌道與C的2Pz軌道形成3中心4電子的大兀鍵（口3）。

②一氯乙烷（CHsCl）、一氯乙烯（CzbhCl）、一-氯乙烘（&HC1）分子中，C—C1鍵長的

順序是，理由：（i）C的雜化軌道中s成分越多，形成的C

—C1鍵越強(qiáng)；（ii）0

（3）鹵化物CsICk受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X

為:解釋X的熔點(diǎn)比Y高的原因

（4）a-Agl晶體中「離子作體心立方堆積（如圖所示），Ag+主要分布在由「構(gòu)成的

四面體、八面體等空隙中。在電場(chǎng)作用下，Ag+不需要克服太大的阻力即可發(fā)生遷移。因此，

a-Agl晶體在電池中可作為。

已知阿伏加德羅常數(shù)為縱，則a-Agl晶體的摩爾體積/=mLmol-'（列出算

式）。

2.[2022?全國甲卷]2008年北京奧運(yùn)會(huì)的“水立方”，在2022年冬奧會(huì)上華麗轉(zhuǎn)身為

“冰立方”，實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)場(chǎng)館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯（CH2=CH2）與四氟

乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列問題：

(1)基態(tài)F原子的價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為。

(2)圖a、b、c分別表示C、N、0和F的逐級(jí)電離能I變化趨勢(shì)(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。

第一電離能的變化圖是(填標(biāo)號(hào))，判斷的根據(jù)是

第三電離能的變化圖是________(填標(biāo)號(hào))。

(3)固態(tài)氟化氫中存在(HF)形式，畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)。

(4)CF2=CJ和ETFE分子中C的雜化軌道類型分別為和；聚四氟乙

烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，從化學(xué)鍵的角度解釋原因。

(5)螢石(CaF2)是自然界中常見的含氟礦物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X代表的離子

是:若該立方晶胞參數(shù)為apm,正負(fù)離子的核間距最小為pm。

X

OY

3.北宋沈括《夢(mèng)溪筆談》中記載：“信州鉛山縣有苦泉，流以為澗。挹其水熬之，則成

膽帆，烹膽磯則成銅。熬膽磯鐵釜，久之亦化為銅回答下列問題：

(1)基態(tài)Cu原子的簡化電子排布式為；量子力學(xué)把電子在原子核外的一個(gè)空

間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為一個(gè)原子軌道，基態(tài)Cu原子核外電子有個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

(2)膽磯的化學(xué)式為CuSO,?5艮0,其中SO的空間結(jié)構(gòu)為。

4----------------------------------------------

co(r

/

一()()cN

\?\

Nc()(r

_/

(3)Cu"能與乙二胺四乙酸根離子-OOC形成配離子，組成該陰

離子的四種元素的電負(fù)性由大到小的順序是，第一電離能最大的是；C、N

原子的軌道雜化類型分別為

(4)

某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶體中K原子的配位數(shù)為；已知金屬原子半徑

r(Na)和r(K),計(jì)算晶體的空間利用率：(假設(shè)原子是剛性球體，用代數(shù)式表

示)。

4.氧化鋅在液晶顯示器、薄膜晶體管、發(fā)光二極管等產(chǎn)品中均有應(yīng)用，常用下列三種

鋅鹽為原料經(jīng)高溫分解制備。

?COO

II~|2-\

Zn2+C(CH—C(X))ZnZn

L/\J32/

()()COO

inni

回答下列問題：

(l)Zn為30號(hào)元素，它在元素周期表中的位置是o

(2)原料I中陰離子空間結(jié)構(gòu)為,其等電子體為(寫出1種即可)。

(3)原料H、川陰離子對(duì)應(yīng)的酸沸點(diǎn)較高的是(寫結(jié)構(gòu)簡式)，原因

是。

(4)關(guān)于以上幾種鋅鹽說法正確的是(填序號(hào))。

A.化合物［【中電負(fù)性最大的元素是0

B.化合物II中所有C原子的雜化形式均為sp」

C.化合物HI中只存在離子鍵和極性共價(jià)鍵

D.化合物I陰離子中。鍵和n鍵數(shù)目比為2：1

(5)ZnO存在多種晶體結(jié)構(gòu)，其中纖鋅礦型和閃鋅礦型是最常見的晶體結(jié)構(gòu)，如圖為

這兩種晶體的局部結(jié)構(gòu)。

圖甲纖鋅礦型

①圖甲不是纖鋅礦型ZnO的晶胞單元，原因是。

②圖乙閃鋅礦型屬于立方晶胞，原子1的坐標(biāo)為卷3,0),則原子2的坐標(biāo)為o

③圖乙的閃鋅礦型ZnO晶體中離0原子距離最近的Zn原子個(gè)數(shù)為,其晶胞參

數(shù)為anm,阿伏加德羅常數(shù)的值為“，則晶體密度為g-cm-3(列出計(jì)算式)。

5.[2021?山東卷]非金屬氟化物在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：

(1)基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有種。

(2)0、F、C1電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椋籓F?分子的空間構(gòu)型為；

0&的熔、沸點(diǎn)(填“高于”或“低于")CIO原因是。

(3)Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的XeFz室溫下易升華。XeF?中心原子的

價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，下列對(duì)XeR中心原子雜化方式推斷合理的是(填標(biāo)號(hào))。

A.spB.spJ

C.sp3D.sp3d

(4)XeF2晶體屬四方晶系，晶胞參數(shù)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°,該晶胞中有

個(gè)XeF2分子。以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原

子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，如A點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為總，/,；)。已知Xe—F鍵長為rpm,則B點(diǎn)

原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為：晶胞中A、B間距離d=pm。

專練57結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合應(yīng)用

1.(l)add

⑵①sp?o②aHsClX^CDGHClCl參與形成的大加鍵越多，形成的C—Cl鍵越

短

(3)CsClCsCl是離子晶體，熔化時(shí)需要克服Cs+和cr之間的離子鍵，而IC1是分子

晶體，熔化時(shí)只需要克服范德華力

(4)固體離子導(dǎo)體1(5.04義10-，九

解析：(1)基態(tài)氟原子的核外電子排布式為Is22s22P:有9個(gè)電子，排除b、c項(xiàng)；a項(xiàng)，

相當(dāng)于F原子的一個(gè)電子從2P能級(jí)躍遷到3s能級(jí)，屬于激發(fā)態(tài)氟原子，正確；d項(xiàng)，相當(dāng)

于F原子的兩個(gè)電子從2P能級(jí)躍遷到3P能級(jí)，屬于激發(fā)態(tài)氟原子，正確；在兩個(gè)激發(fā)態(tài)氟

原子中，由于3P能級(jí)的能量高于3s能級(jí)，且d中發(fā)生躍遷的電子數(shù)目多于a,故d的能量

較高。(2)①C2H￡1分子中存在碳碳雙鍵，C原子為sj雜化，雜化軌道只能形成。鍵，故在

C2H3C1分子中，C的一個(gè)sd雜化軌道與C1的3p、軌道形成C—C1。鍵。②GH5cl分子中只

4

存在。鍵，C原子為sp：'雜化；GH3cl分子中存在一個(gè)口3的大n鍵，c原子為sp2雜化；GHC1

4

分子中存在兩個(gè)口3的大“鍵1個(gè)是Cl(3p)-C(2p),1個(gè)是Cl(3p,)—C(2p,)],C原子為

sp雜化。雜化軌道中s成分越多(sp\sp\sp雜化軌道中s成分依次增多)，形成的C—C1

鍵越強(qiáng)；C1參與形成的大”鍵越多，形成的C-C1鍵越短，故C-C1鍵長順序?yàn)?/p>

GHsCDCaHsCDGHClo(3)由CsICh受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)知，CsIClz受熱分解生成CsCl

和IC1,故無色晶體X為CsCl,紅棕色液體Y為IC1；由于CsCl是離子晶體，熔化時(shí)需要

克服Cs+和CL之間的離子鍵，而IC1是分子晶體，熔化時(shí)只需要克服范德華力，離子鍵比

范德華力強(qiáng)得多，故CsCl的熔點(diǎn)高于IC1。(4)在a-Agl晶體中，Ag+可以發(fā)生遷移，故a

-Agl晶體在電池中可以作為固體離子導(dǎo)體。由于a-Agl晶體中廣作體心立方堆積，由''均

攤法”知，1個(gè)晶胞中含有「數(shù)目為8X：+1=2,即1個(gè)晶胞中含有2個(gè)a-Agl,則a-Agl

O

晶體的摩爾體積匕=3(504X1()72mol-1=^(5.04X1O-10)3^m'?mol-1o

2s2p

2.(1)El

(2)a同周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢(shì),N原子的價(jià)電子排布式為2s22P3,

2P軌道是半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能比0原子大b

(3)H—F-H—F-H—F

(4)sp2sp3F的電負(fù)性比H大，C—F鍵的鍵能比C—H鍵的大

(5)Ca2+a

解析：(1)基態(tài)F原子的價(jià)電子排布式為2s22PM故其價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為

2s2p

E3(2)c、N、o、F均位于第二周期，原子半徑逐漸減小，原子核對(duì)最外層

電子的吸引能力增強(qiáng)，第一電離能逐漸增大，但N原子的價(jià)電子排布式為2s22P:2P軌道是

半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，第一電離能比0原子大，故選a；C原子失去2個(gè)電子后達(dá)到2s,全滿穩(wěn)

定結(jié)構(gòu)，再失去1個(gè)電子較難，故第三電離能比N原子大，故選b。(3)固態(tài)氟化氫分子間

存在氫鍵，故(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)為H—F…H—F…H—F。(4)CFz=C&分子中C原子形成碳碳

雙鍵，故C原子為sp?雜化；ETFE是乙烯與四氟乙烯的共聚物，可表示為CH—CH—CF2

-CF2,故在ETFE分子中碳原子為sp，雜化；由于F的電負(fù)性比H大，C—F鍵的鍵能比C

一H鍵的大，故聚四氟乙烯比聚乙烯穩(wěn)定。(5)X離子位于頂點(diǎn)和面心，根據(jù)均攤法知，X離

子數(shù)目為8X：+6x1=4,Y離子位于體內(nèi)，故Y離子數(shù)目為8,結(jié)合CaJ的化學(xué)式知，X

代表的離子是Ca?+；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖知,Ca?+與F-的最小核間距為正方體體對(duì)角線長度的;，

即正負(fù)離子的核間距最小為年apm,

3.⑴[Ar]3d^s115

(2)正四面體形

(3)0>N>C>HNsp\sp3sp3

n[3r'(Na)(K)]

(4)6X100%

6[r(Na)+r(K)]3

解析：⑴基態(tài)Cu原子核外有核個(gè)電子,簡化電子排布式為原r]核Zs、基態(tài)Cu原子

核外電子占據(jù)幾個(gè)軌道，其核外電子就有兒個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則基態(tài)Cu原子核外電子空間

2-

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)種類數(shù)為1+1+3+1+3+5+1=15。(2)S0中硫原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+〈X

4N

(6+2—4X2)=4,空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。(3)元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，則電負(fù)

性由大到小的順序是0>N>C>出同周期主族元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N原子2P能級(jí)

處于半滿狀態(tài)，更穩(wěn)定，則四種元素中第一電離能最大的是N；該離子中亞甲基上的C原子

價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4、一C00一中的C原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,則C

原子采用sp\sp2雜化，N原子采用sd雜化。(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)判斷，距離K原子最近的Na

原子個(gè)數(shù)為6,則K原子的配位數(shù)是6；該晶胞棱長=2[r(Na)+r(K)],晶胞體積=[2r(Na)

114

+2r(K)『，該晶胞中Na原子個(gè)數(shù)=12X7=3,K原子個(gè)數(shù)=[X8=l,原子總體積=3X1

400

“[r(Na)F+In[r(K)]*3,晶體的空間利用率=%算器X100%=

n[3r(Na)+r(K)]

X100%o

6[r(Na)+r(K)

4.(1)第四周期第IIB族

(2)平面三角形NO：,(或S0：“合理即可)

(3)HOOC—COOHHOOC—COOH的相對(duì)分子質(zhì)量高于CH3C00H,且II00C—C00I1存在兩個(gè)較

基，可以形成更多的分子間氫鍵(4)A

(5)①晶胞單元是晶體的最小重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)中包含了三個(gè)更小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元

33、本.4X(65+16)X1021

②

44,吐山Xa

解析：(l)Zn為30號(hào)元素，位于第四周期第IIB族。(2)原料I中陰離子為C0,,碳原

子所含孤電子對(duì)數(shù)為/X(4+2-3X2)=0,所形成。鍵數(shù)為3,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,空間結(jié)

構(gòu)為平面三角形；原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的微粒互為等電子體，co:8的等電子體

有NO,、SO3等。(3)原料H、HI陰離子對(duì)應(yīng)的酸分別為CH￡OOH、HOOC—COOH,HOOC—COOH

的相對(duì)分子質(zhì)量高于CH3COOH,同時(shí)HOOC—COOH存在兩個(gè)竣基，可以分別與其他分子形成更

多的分子間氫鍵，所以沸點(diǎn)較高。(4)化合物H中0的非金屬性最強(qiáng)，電負(fù)性最大，A項(xiàng)正

確；化合物II中甲基上的碳原子為sp：'雜化，而較基中的碳原子為sp2雜化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；化合

物HI中，兩個(gè)C原子之間還存在非極性共價(jià)鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；單鍵均為。鍵，雙鍵中有1個(gè)。

鍵和1個(gè)n鍵，則化合物I的陰離子中。鍵和“鍵數(shù)目比為3：1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。(5)①晶胞單

元是晶體的最小重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，圖示結(jié)構(gòu)中包含了三個(gè)更小的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，所以不是纖鋅

1QQ

礦型ZnO的晶胞單元；②根據(jù)原子1的坐標(biāo)及建系方式判斷，原子2的坐標(biāo)為(彳，彳，j)；

③以頂面面心的0原子為例，該晶胞中有2個(gè)Zn原子距離其最近且相等，該晶胞的上方晶

胞中還有兩個(gè)，所以離。原子距離最近的Zn原子數(shù)為4；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，該晶胞中有4

個(gè)Zn原子，4個(gè)0原子，晶胞的質(zhì)量為(65+：6)X4g)晶胞參數(shù)為&nm,則該晶體密

4X(65+16)X102'_

"g,cm3,

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5.(1)9

(2)F>O>