高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題能力訓(xùn)練14 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（含解析）-人教版高三化學(xué)試題

專題能力訓(xùn)練十四物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)非選擇題(共4小題,共100分)1.(2019濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高三模擬)(25分)銅及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)Cu2O中陽(yáng)離子的基態(tài)核外電子排布式為;Cu和Ni在元素周期表中的位置相鄰,Ni在周期表中的位置是。

(2)將過(guò)量的氨水加到硫酸銅溶液中,溶液最終變成深藍(lán)色,繼續(xù)加入乙醇,析出深藍(lán)色的晶體[Cu(NH3)4]SO4·H2O。①乙醇分子中C原子的軌道雜化類型為,NH3與H+以配位鍵形成NH4+,則NH4②[Cu(NH3)4]SO4·H2O中存在的化學(xué)鍵除了極性共價(jià)鍵外,還有 。

③NH3極易溶于水的原因主要有兩個(gè),一是

,二是 。(3)CuSO4溶液中加入過(guò)量KCN溶液能生成配離子[Cu(CN)4]2-,1個(gè)CN-中含有的π鍵數(shù)目為。與CN-互為等電子體的離子有(寫出一種即可)。

(4)Cu與F形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,若晶體密度為ag·cm-3,則Cu與F間的最近距離為pm(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,列出計(jì)算表達(dá)式,不用化簡(jiǎn))。

答案:(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10第四周期第Ⅷ族(2)①sp3正四面體形②離子鍵、配位鍵③氨分子和水分子之間能形成氫鍵氨分子和水分子都是極性分子,相似相溶(3)2C2(4)34×解析:(1)Cu2O中的陽(yáng)離子為Cu+,其基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10;Ni在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。(2)①乙醇分子中C原子的軌道雜化類型為sp3,NH3與H+以配位鍵形成NH4+,則N②[Cu(NH3)4]SO4·H2O中存在的化學(xué)鍵有極性共價(jià)鍵,銅與氨分子之間的配位鍵,銅與硫酸根離子之間的離子鍵。③因?yàn)榘狈肿雍退肿又g能形成氫鍵,氨分子和水分子都是極性分子,根據(jù)相似相溶原理NH3極易溶于水。(3)氮?dú)馀cCN-互為等電子體,分子中含有三鍵,則1個(gè)CN-中含有的π鍵的數(shù)目為2。原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)分別都相等的粒子互為等電子體,與CN-互為等電子體的離子有C2(4)由圖中晶胞的結(jié)構(gòu)可知1個(gè)晶胞中:銅原子數(shù)為8×18+6×1晶體密度為ag·cm-3,根據(jù)密度公式a=mV,設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為xcm,則a=4×83NA·x3,x=2.(2019湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)高三月考)(25分)A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的5種元素。A元素原子的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè);B元素原子的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍;C、D為同周期元素,C元素基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子,D元素原子最外層有1個(gè)未成對(duì)電子;E元素位于第四周期,其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子,且最外層電子數(shù)為2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)D元素基態(tài)原子的核外電子排布式為,E元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖為。

(2)元素B有兩種同素異形體,其中沸點(diǎn)高的是(填化學(xué)式),原因是。(3)A、B、C中第一電離能最大的是(填元素符號(hào)),其中A的氫化物(AH3)分子中,A原子軌道的雜化類型是。

(4)化合物D2B的立體構(gòu)型為,單質(zhì)D與濕潤(rùn)的Na2CO3反應(yīng)可制備D2B,其化學(xué)方程式為。

(5)E與C所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。①在1個(gè)晶胞中,E離子的數(shù)目為。

②該化合物的化學(xué)式為。

答案:(1)1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)(2)O3O3相對(duì)分子質(zhì)量較大,范德華力較大(3)Nsp3(4)V形2Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3Cl2O+2NaCl+CO2)(5)①4②ZnS解析:B元素原子的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,即B為O;五種元素原子序數(shù)依次增大,A元素原子的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè),A位于ⅤA族,即A為N;C的基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子,即C為S,C和D屬于同周期,且原子序數(shù)依次增大,D元素原子最外層有1個(gè)未成對(duì)電子,即D為Cl;E元素位于第四周期,內(nèi)層軌道全部排滿,最外層電子數(shù)為2,即E為Zn。(1)Cl元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5);Zn為副族元素,價(jià)電子包括最外層電子和次外層d能級(jí)上的電子,即價(jià)電子排布圖為。(2)O元素的兩種同素異形體為O2和O3,依據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量進(jìn)行沸點(diǎn)的比較,相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大,沸點(diǎn)越高,即沸點(diǎn)高的是O3。(3)同主族從上到下元素的第一電離能逐漸減小,同周期從左向右主族元素第一電離能呈增大趨勢(shì),但第ⅡA族>第ⅢA族、第ⅤA族>第ⅥA族,因此第一電離能最大的元素是N,A的氫化物是NH3,N與H形成3個(gè)σ鍵,孤電子對(duì)數(shù)為(5-3×1(4)D2B的分子式為Cl2O,可以看作O為中心原子,O與Cl形成2個(gè)σ鍵,孤電子對(duì)數(shù)為6-2×12=2,即Cl2O的立體構(gòu)型為V形;根據(jù)題意,得出制備Cl2O的化學(xué)方程式為2Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3Cl2O+2NaCl+CO2(5)①利用均攤法,E離子位于頂點(diǎn)和面心,晶胞中含有E離子的個(gè)數(shù)為8×18+6×1②C離子位于晶胞內(nèi)部,個(gè)數(shù)為4,因此該化合物的化學(xué)式為ZnS。3.(2019全國(guó)Ⅱ)(25分)近年來(lái)我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導(dǎo)材料,其中一類為Fe-Sm-As-F-O組成的化合物?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)元素As與N同族。預(yù)測(cè)As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為,其沸點(diǎn)比NH3的沸點(diǎn)(填“高”或“低”),其判斷理由是。

(2)Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去軌道電子,Sm的價(jià)電子排布式為4f66s2,Sm3+價(jià)電子排布式為。

(3)比較離子半徑:F-(填“大于”“等于”或“小于”)O2-。

(4)一種四方結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)化合物的晶胞如圖1所示。晶胞中Sm和As原子的投影位置如圖2所示。圖中F-和O2-共同占據(jù)晶胞的上下底面位置,若兩者的比例依次用x和1-x代表,則該化合物的化學(xué)式表示為;通過(guò)測(cè)定密度ρ和晶胞參數(shù),可以計(jì)算該物質(zhì)的x值,完成它們的關(guān)系表達(dá)式:ρ=g·cm-3。

以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置,稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo),例如圖1中原子1的坐標(biāo)為(12,12,答案:(1)三角錐形低NH3分子間可以形成氫鍵(2)4s4f5(3)小于(4)SmFeAsO1-xFx2[281+16(1-解析:(1)因?yàn)镹與As位于同一主族,因此NH3與AsH3互為等電子體,兩者結(jié)構(gòu)相似,NH3分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形,則AsH3分子的立體結(jié)構(gòu)也為三角錐形;由于NH3分子間可以形成氫鍵,因此NH3的沸點(diǎn)高。(2)鐵的電子排布式為[Ar]3d64s2,故Fe首先失去最外層4s上的電子成為Fe2+;根據(jù)Sm的價(jià)電子排布式4f66s2可知,由Sm生成Sm3+,要失去最外層6s上的2個(gè)電子和4f上的1個(gè)電子。(3)由于F-與O2-的核外電子排布一樣,核電荷數(shù)越大,離子半徑反而越小,故離子半徑F-小于O2-。(4)根據(jù)均攤法,晶胞中各原子的個(gè)數(shù)分別為Sm:4×12=2;As:4×12=2;Fe:1+4×14=2;F和O共有:2×12+8×18=2,故該化合物的化學(xué)式為SmFeAsO根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可求得晶胞的體積為a2c×10-30cm3;一個(gè)晶胞的質(zhì)量為2[150+56+75+16(1-x)+19x]=2[281+16(1-x)+19x],則1mol晶胞的質(zhì)量為2[281+16(1-x)+19x]NA,根據(jù)ρ=mV,可得ρ=2[281+164.(2019湖北八校高三聯(lián)考節(jié)選)(25分)KIO3是一種重要的無(wú)機(jī)化合物,可作食鹽中的補(bǔ)碘劑。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)基態(tài)K原子中核外電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)是,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為。K和Cr屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr的低,原因是

。

(2)K+與Cl-具有相同的電子構(gòu)型,r(K+)小于r(Cl-),原因是 。(3)KIO3中陰離子的立體構(gòu)型是,中心原子的雜化形式為。

(4)KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料,具有鈣鈦礦型的立體結(jié)構(gòu),邊長(zhǎng)為anm,晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置,如圖所示。與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為。已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則KIO3的密度為(列式表示)g·cm-3。

(5)若KIO3晶胞中處于左下角頂角的K原子的坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),位于下底面面心位置的O原子的坐標(biāo)參數(shù)為(12,12,0),在KIO答案:(1)N球形K原子的半徑比較大而且價(jià)電子數(shù)較少,其存在的金屬鍵的強(qiáng)度沒(méi)有Cr中金屬鍵的強(qiáng)度高(2)K+的核電荷數(shù)較大,原子核對(duì)最外層電子的吸引力較大(3)三角錐形sp3(4)122(5)(12解析:(1)基態(tài)K原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p64s1,所以核外電子占據(jù)的最高能層為N,K原子最外層4s軌道電子云輪廓為球形,由于K原子的半徑比較大而且價(jià)電子數(shù)較少,其存在的金屬鍵的強(qiáng)度沒(méi)有Cr中金屬鍵的強(qiáng)度高,所以其熔、沸點(diǎn)較低。(2)具有相同的電子構(gòu)型的離子,由于K+的核電荷數(shù)較大,原子核對(duì)最外層電子的吸引力較大,因此r(K+)小于r(Cl-)。(3)IO3-中心原子I的孤電子對(duì)數(shù)為12×(7