2020屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)晶體專題訓(xùn)練

2020屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)晶體專題訓(xùn)練1、太陽能的開發(fā)利用在新能源研究中占據(jù)重要地位，單晶硅太陽能電池片在加工時，一般摻雜微量的銅、鉆、硼、錢、硒等。回答下列問題：⑴基態(tài)二價銅離子的電子排布式為 ,已知高溫下Cu2O比CuO更穩(wěn)定，試從核外電子排布角度解釋 。(2)銅的某種氧化物晶胞如圖，該晶胞中陰離子的個數(shù)為 。(3)銅與(SCN)2反應(yīng)生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2中含有n鍵的數(shù)目為,HSCN結(jié)構(gòu)有兩種，硫氰酸(H—S—C三N)的沸點低于異硫氰酸(H—N===C===S)的原因是(4)BF3能與NH3反應(yīng)生成BF3-NH3OB與N之間形成配位鍵，氮原子提供,在BF3-NH3中B原子的雜化方式為O(5)Co的一種氧化物CoO2晶體的層狀結(jié)構(gòu)如圖所示(小球表示Co原子，大球表示O原子)。下列用粗線畫出的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元不能描述CoO2的化學(xué)組成的是 (填字母)。(6)六方氮化硼晶體結(jié)構(gòu)與石墨晶體相似，層間相互作用力為 0六方氮化硼在高溫高壓下，可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，其結(jié)構(gòu)、硬度與金剛石相似，其晶胞如圖，晶胞邊長為361.5pm,立方氮化硼的密度是 g-cm-3(只列算式，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)?！鯝.六方藏化硼 立方靚化硼六方藏化硼 立方靚化硼答案(1)1s22s22P63s23P63d9(或［Ar3d9)亞銅離子價電子排布式為3d10,核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)(2)4(3)4N/或2.408X1024)異硫氰酸分子間可形成氫鍵，所以沸點較高(4)孤電子對sp3(5)D(6)分子間作用力(6)分子間作用力(或范德華力)4X25NAX(361.5X10-10)32、銅元素可形成多種重要化合物?；卮鹣铝袉栴}:⑴銅元素位于元素周期表中的區(qū)，其基態(tài)原子的價電子排布圖為(2)往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可形成[CuNH34]SO4溶液，該溶液可用于溶解纖維素。TOC\o"1-5"\h\z①[Cu(NH3)4]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是 。②在[Cu(NH3)4]SO4中，Cu2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為，提供孤電子對的成鍵原子是③除硫元素外，[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的電負性由小到大的順序為 。④NF3與NH3的立體構(gòu)型相同，中心原子的軌道雜化類型均為 。但NF3不易與Cu2+形成化學(xué)鍵，其原因是 。(3)一種Hg-Ba-Cu-O高溫超導(dǎo)材料的晶胞(長方體)如圖所示。①該物質(zhì)的化學(xué)式為。②已知該晶胞中兩個Ba2+的間距為cpm,則距離Ba2+最近的Hg+數(shù)目為個，二者的最短距離為pm。(列出計算式即可，下同)③設(shè)該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度為 g-cm-3o3d 4s答案(i)ds ―(2)①正四面體②配位鍵N③Cu<H<N<O④sp3F的電負性比N大，N—F成鍵電子對向F偏移，導(dǎo)致NF3中N原子核對其孤對電子的吸引能力增強，難以形成配位鍵，故NF3不易與Cu2+形成配離子⑶①HgBa2CuO4②4\；(皆)2吟③Ng胃10-30^A.3、電池在人類生產(chǎn)生活中具有十分重要的作用，其中鋰離子電池與太陽能電池占有很大比重。太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。其材料有單晶硅，還有銅、鍺、錢、硒等化合物。碳，硅和磷無素的四款電離能變化趨勢⑴基態(tài)亞銅離子中電子占據(jù)的原子軌道數(shù)目為 。(2)若基態(tài)硒原子價層電子排布式寫成4s24P24P2,則其違背了。⑶上圖表示碳、硅和磷元素的四級電離能變化趨勢，其中表示磷的曲線是 (填標(biāo)號)。(4)元素X與硅同主族且原子半徑最小，X形成的最簡單氫化物Q的電子式為，該分子其中心原子的雜化類型為。寫出一種與Q互為等電子體的離子，(5)與錢元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性。自然界中含硼元素的鈉鹽是一種天然礦藏，其化學(xué)式寫作Na2B4O7-10H2O,實際上它的結(jié)構(gòu)單元是由兩個H3BO3和兩個[B(OH)4]-縮合而成的雙六元環(huán)，應(yīng)該寫成Na2[B4059H)J8H2O。其結(jié)構(gòu)如圖所示，它的陰離子可形成鏈狀結(jié)構(gòu)，則該晶體中不存在的作用力是 (填字母)。A.離子鍵 B.共價鍵C金屬鍵 D.范德華力E.氫鍵(6)GaAs的熔點為1238℃,密度為/g-cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。七QAs已知GaAs與GaN具有相同的晶胞結(jié)構(gòu)，則二者晶體的類型均為 ,GaAs的熔點(填“高于”或“低于")GaN。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag-mol-i和MAsg-mol-i,原子半徑分別為rGapm和rAspm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為 。答案⑴14(2)洪特規(guī)則(3)bH：C：H(4) 11sp3NH+(5)C

4nx10—30XN人p(r3c+qJ(6)原子晶體低于 M必,一A2X100%(Ga As)4、鈦被譽為“21世紀(jì)的金屬”，可呈現(xiàn)多種化合價。其中以+4價的Ti最為穩(wěn)定。回答下列問題：⑴基態(tài)Ti原子的價電子排布圖為。(2)已知電離能：12(Ti)=1310kJ-mol-1,12(K)=3051kJ-mol-1。12(Ti)<I2(K),其原因為⑶鈦某配合物可用于催化環(huán)烯烴聚合，其結(jié)構(gòu)如下圖所示:⑶鈦某配合物可用于催化環(huán)烯烴聚合，其結(jié)構(gòu)如下圖所示:①鈦的配位數(shù)為，碳原子的雜化類型 。②該配合物中存在的化學(xué)鍵有(填字母)。a.離子健b.配位鍵c.金屬健d.共價鍵e.氫鍵(4)鈦與鹵素形成的化合物熔、沸點如下表所示:TiCl4TiBjTiCl4TiBj熔點/℃-24.138.3沸點/℃136.5233.5155377TOC\o"1-5"\h\z分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔點和沸點呈現(xiàn)一定變化規(guī)律的原因是 。(5)已知TiO2與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸氧鈦，硫酸氧鈦晶體中陽離子為鏈狀聚合形式的離子，結(jié)構(gòu)如圖所示，該陽離子化學(xué)式為。陰離子的立體構(gòu)型為。Ti Ti\o"CurrentDocument"XJ% 、Ti Ti(6)已知TiN晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，若該晶胞的密度為pg-cm-3,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則晶胞中Ti原子與Ti原子與N原子的最近距離為pm。(用含p、NA的代數(shù)式表示)!■|f||||O答案(1) 1(2)K+失去的是全充滿的3P6電子，Ti+失去的是4s1電子，相對較易失去，故12(Ti)<I2(K)(3)①6sp3、sp2②bd(4)三者均為分子晶體，組成與結(jié)構(gòu)相似，隨著相對分子質(zhì)量增大，分子間作用力增大，熔、沸點升高(5)TiO2+正四面體31pNA31pNAX10105、已知銅的配合物A結(jié)構(gòu)如圖。請回答下列問題:配合物在配合物在⑴寫出基態(tài)Cu的外圍電子排布式：。(2)配體氨基乙酸根(H2NCH2cOO-)受熱分解可產(chǎn)生CO2和N2,N2中。鍵和n鍵數(shù)目之比是 ；N2O與CO2互為等電子體，則n2o的電子式為。⑶在Cu催化下，甲醇可被氧化為甲醛，甲醛分子中HCO的鍵角(填“大于”“等于”或“小于“)120°；甲醛能與水形成氫鍵，請在如圖中表示出來。(4)立方氮化硼如圖1與金剛石結(jié)構(gòu)相似，是超硬材料。立方氮化硼晶體內(nèi)B-N鍵數(shù)與硼原子數(shù)之比為圖I圖I(5)Cu晶體的堆積方式如圖所示，設(shè)Cu原子半徑為a,晶體中Cu原子的配位數(shù)為，晶體的空間利用率為。(已知：V2^i.4)圖2圖2答案(1)3di04si (2)1：2O HII,HCH 口、埼(5)1274.76%(3)大于 (4)4：1(5)1274.76%6、磷是生物體中不可缺少的元素之一，它能形成多種化合物。（1）磷元素位于元素周期表的 區(qū)，基態(tài)磷原子價層電子排布圖。⑵第三周期中第一電離能位于鋁元素和磷元素之間的元素有種。⑶白磷（P4）分子是正四面體結(jié)構(gòu)，磷原子雜化方式為，3.1g白磷中。鍵的數(shù)目為。 P4易溶于二硫化碳，難溶于水，原因是 O⑷磷酸與Fe3+可形成H3[Fe（PO4）2]，基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為,Fe、P、O電負性由大到小的順序是。⑸磷化硼是一種超硬耐磨涂層材料，如圖為其晶胞結(jié)構(gòu)，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，磷化硼晶體的密度為Pg-cm-3,B與P最近距離為cm（列出計算式即可），估測該晶體的熔點（填“高于”或“低于”）金剛石。解析（1）基態(tài)磷原子的價電子排布式為3s23P3，電子最后填充的能級為3p，故磷元素位于p3s 3p區(qū)，其價電子排布圖為卜nu m_。（2）第三周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，但Mg由于3s全充滿、P由于3p半充滿，為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其第一電離能分別大于Al、S，故第一電離能位于鋁元素和磷元素之間的元素為Mg、Si、S，共3種。⑶白磷分子為正四面體結(jié)構(gòu)，4個P原子位于四個角上，即每個P原子與相鄰的3個P原子形成3個P-P。鍵，還有一對孤對電子，故磷原子的雜化軌道數(shù)為4，雜化類型為sp3雜化。1個白磷分子中含有6個P-P。鍵，3.1g白磷為0.025mol，所含。鍵的數(shù)目為0.15NAoP4和CS2是非極性分子，h2O是極性分子，根據(jù)相似相溶的原理，P4易溶于CS2，難溶于水。⑷Fe的核外電子排布式為1s22s22P63s23P63d64s2，故Fe3+的核外電子排布式為1s22s22P63s23P63d5。根據(jù)電負性的遞變規(guī)律，電負性大的元素位于元素周期表右上方，故電負性由大到小的順序為O>P>Fe。（5）磷化硼晶胞的結(jié)構(gòu)與金剛石晶胞相似，將該晶胞切割成8個小立方體，在其中4個互不相鄰的小立方體體心各有一個B原子，因此B與P最近距離為晶胞體對角線長的J。(11+31)X4設(shè)晶胞邊長為acm,該晶胞中含有4個B、4個P,則—— g=pg.cm-3X(acm)3,NA3 3解得a=2\帚。晶胞體對角線長為晶胞邊長的、尸倍，故B與P最近距離為JXr血X2'：；目率;JpNcm二一2^cm。B、P的原子半徑均大于C的原子半徑，故B—P鍵的鍵長比C—C鍵的鍵長長，B—P鍵的鍵能比C—C鍵的鍵能小，B—P鍵沒有C—C鍵穩(wěn)定，故磷化硼晶體的熔點比金剛石晶體的熔點低。(2)3(3)sp3雜化0.15NAP4和CS2是非極性分子，H2O是極性分子，根據(jù)相似相溶的原理，P4易溶于CS2,難溶于水(4)1s22s22P63s23P63d5O>P>Fe低于低于7、很多物質(zhì)含有B、C、N三種元素中的一種或幾種，回答下列問題：(1)碳元素有12C、13C和14C等同位素，14C原子核外存在對自旋相反的電子。B、C、N三種元素的電負性由大到小的順序是。⑵硼酸(H3BO3)能夠吸收中子，屏蔽核輻射。①硼酸晶體中，B的雜化軌道類型是。②硼酸是一元弱酸，其呈酸性的機理是：硼酸與水作用時，硼原子與水電離產(chǎn)生的OH-以配位鍵結(jié)合形成Y-,導(dǎo)致溶液中c(H+)>c(OH-)。Y-的結(jié)構(gòu)簡式是；硼酸與水作用時，每生成一個Y-,斷裂個。鍵。⑶三澳化硼、三氯化硼的分子結(jié)構(gòu)與三氟化硼相似，如果把B—X(X為鹵素原子)鍵都視為單鍵來計算鍵長，計算值與實測值結(jié)果如表。硼鹵鍵鍵長實測值比計算值要小得多，可能的原因是 B—FB—ClB—Br鍵長計算值/pm152187199鍵長實測值/pm130175187圖1(4)N