2023屆人教版高中化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講義-高考綜合大題研究-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題模擬演練

模擬演練

I.硼及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、新型材料等方面應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：

(I)B的基態(tài)原子核外電子排布式為,與硼處于同周期且相鄰的兩種元素和

硼的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤?/p>

(2)硼、鋁同主族，晶體硼的熔點(diǎn)為2300℃,而金屬鋁的熔點(diǎn)為°C,試從晶體結(jié)構(gòu)解釋其原

因：?

(3)我國(guó)著名化學(xué)家申泮文教授對(duì)硼烷化學(xué)的研究開啟了無(wú)機(jī)化學(xué)的新篇章。

①最簡(jiǎn)單的硼烷是B2七,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示：

B2Hb分子結(jié)構(gòu)

B原子的雜化方式為。

②氨硼烷(NH3BH3)被認(rèn)為是最具潛力的新型儲(chǔ)氫材料之一，該分子內(nèi)存在(填字母)。

A.σ鍵B.兀鍵

C.配位鍵D.離子鍵

③NaBE是一種重要的儲(chǔ)氫載體，NaBH4中陰離子的空間結(jié)構(gòu)是?

(4)氮化硼(BN)晶體是一種特殊的高硬度材料，其結(jié)構(gòu)如圖所示：

晶胞沿Z軸在平面的投影圖中，B原子構(gòu)成的幾何形狀是。已知氮化硼晶體

中晶胞參數(shù)為anm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度表達(dá)式為gem\

答案(I)IS22s22p∣C>Bc>B

(2)鋁為金屬晶體，晶體硼為共價(jià)晶體，原子間靠共價(jià)鍵結(jié)合，作用力較強(qiáng)，因此其熔點(diǎn)高于

鋁(答案合理即可)

⑶①sp3②AC③正四面體形

1023

(4)正方形麻木

4X25

解析(4)晶胞的質(zhì)量m=/T)=g,故夕=(aχ*-7>g?cm-3=^^jgem〉。

2.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。回答下列問題：

(I)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在元素周期表中的位置是。

(2)將過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]SO4H2O(>

①乙醉分子中C原子的雜化軌道類型為；NJh與H'以配位鍵形成的NK的空間結(jié)

構(gòu)是?

(2)[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o

(3)CUSo4溶液中加入過量KCN溶液能生成配離子[CU(CN)4]2-,1molCW中含有的兀鍵數(shù)目

為。

(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“g?cnΓ3,則CU與F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)1s22s22p63s23p63d>0(∏Jζ[Ar]3dl0)第四周期第VliI族

(2)①sp3正四面體形②配位鍵、離子鍵

③氨分子和水分子間能形成氫鍵氨分子和水分子都是極性分子，相似相溶

(3)2NA

110

超卡需×IO

3.(2022?四川綿陽(yáng)二模)新型銅鋅錫硫化合物(CUrZnJSn：S”)薄膜太陽(yáng)能電池近年來(lái)已經(jīng)成為可

再生能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?；卮鹣铝袉栴}:

(I)Sn的價(jià)電子排布式為,Zn位于元素周期表的區(qū)。

(2)Si、P、S第一電離能由大到小的順序是,其中電負(fù)性最大的元素是?

(3)Sor和SOr鍵角較小的是,原因是。

(4)向CuSO4溶液中滴加氨水至過量，最終得到藍(lán)色溶液，溶液中1mol[Cu(NH3)4]2+含有

個(gè)σ鍵。再向溶液中加入乙醇，得到深藍(lán)色晶體，該晶體中不存在

______________(填字母)。

A.離子鍵B.共價(jià)鍵

C.配位鍵D.金屬鍵

E.氫鍵

(5)鋅黃錫礦(K型)是制備薄膜太陽(yáng)能電池的重要原料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù)α=夕

=尸90。)。該晶體的化學(xué)式為,密度P=g?cπΓ3(用含有NA的代

數(shù)式表示)。

^Sn

答案(I)5s25p2ds

(2)P>S>SiS

(3)S0ΓSOf,SOT的硫原子都是sp3雜化，但SoM有孤電子對(duì)，排斥作用較大，使其

鍵角小于SCT

(4)16NA(或16*X1023)D

880

(5)Cu2ZnSnS4五須X18°

解析(I)Sn位于第五周期第IVA族，價(jià)電子數(shù)等于最外層電子數(shù)，即Sn的價(jià)電子排布式為

5s25p2:Zn位于元素周期表第四周期第∏B族，屬于ds區(qū)。

(2)三種元素屬于同周期，同周期從左向右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但第IIA>第WA,第VA

>第VIA,Si>P、S第一電離能由大到小的順序是P>S>Si;同周期從左向右電負(fù)性增大(稀

有氣體除外)，因此電負(fù)性最大的元素是S。

(3)SoM中中心原子S的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+6+27X2=4,Sor中中心原子S的價(jià)層電子

對(duì)數(shù)為4+6+2；4X2=4,前者含有1個(gè)孤電子對(duì)，后者不含孤電子對(duì)，根據(jù)孤電子對(duì)之間

的斥力?孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間的斥力>成鍵電子對(duì)之間的斥力，因此SOT的鍵角小于

SOfo

(4)Cιp+與NH3之間形成配位鍵，1個(gè)CU2+與4個(gè)NH3形成4個(gè)配位鍵，即形成4個(gè)σ鍵，

NH3中N與3個(gè)H形成3個(gè)σ鍵，因此1mol[Cu(NH3)肝+含有(4+4X3)NA個(gè)σ鍵，即16NA

或16XX1023個(gè)σ鍵；深藍(lán)色晶體為[Cu(NH3)4]SO4H2O,[Cu(NH3)4]2+與SOF之間形成離子

鍵，CU2+與NH3之間形成配位鍵，N和H之間形成共價(jià)鍵，[Cu(NH3)4]SO4?H2O也含有氫鍵，

但不含有金屬鍵。

(5)根據(jù)晶胞圖可知，CU位于頂點(diǎn)、面心和體心，個(gè)數(shù)為8X?∣+4x1+1=4,Zn位于棱上和

oZ

面心，個(gè)數(shù)為4x(+2X4=2,Sn位于面上，個(gè)數(shù)為4X^=2,S位于晶胞內(nèi)部，個(gè)數(shù)為8,

2

即化學(xué)式為Cu2ZnSnS4;晶胞的質(zhì)量為^X(64X2+65+119+32X4)g,晶胞的體積為

(64×2+65+119+32×4)g

(a×a×2a×↑0~30)cm3,根據(jù)密度的定義，該晶胞的密度為

(〃X。X2QXIO30)Cm3

QQA

會(huì)X103°g?cm-3

4.(2022?湖南岳陽(yáng)一模)太陽(yáng)能電池的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了第三代。第一代為單晶硅太陽(yáng)能電池,

第二代為多晶硅、非晶硅等太陽(yáng)能電池，第三代就是銅錮錢硒ClGS(ClS中摻入Ga)等化合物

薄膜太陽(yáng)能電池以及薄膜Si系太陽(yáng)能電池。

(1)亞銅離子(CU+)基態(tài)時(shí)的價(jià)電子排布式表示為o

⑵硒為第四周期元素，相鄰的元素有碑和澳，則3種元素的第一電離能從大到小順序?yàn)?/p>

(用元素符號(hào)表示)。

(3)銅晶胞如圖所示，則堆積方式是(填堆積名稱)，其配位數(shù)為；往Cu

的硫酸鹽溶液中加入過量氨水，可生成[Cu(NH3)4]SO4,下列說(shuō)法正確的是(填字母)。

銅晶胞

A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵

B.在[Cu(NH3)邛+中CM+給出孤電子對(duì)，NH3提供空軌道

C.[CU(NH3)4：ISO4組成元素中第一電離能最大的是氧元素

D.Scr與POr互為等電子體，空間結(jié)構(gòu)均為正四面體形

(4)與錢元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸

(H3BO3)溶于水顯弱酸性，但它卻只是一元酸，可以用硼酸在水溶液中的電離平衡解釋它只是

一元弱酸的原因。

①H3BO3中B原子的雜化類型為雜化。

②寫出硼酸在水溶液中的電離方程式:。

(5)硅與碳是同一主族元素，其中石墨為混合型晶體，已知石墨的層間距為335pm,C—C鍵

長(zhǎng)為142pm,計(jì)算石墨晶體密度為g?cn<3(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，NA為XIO23

moΓ')..

答案(l)3d'°

(2)Br>As>Se

(3)面心立方最密堆積12AD

+

(4)①sp2②H3BO3+H2O[B(OH)4)]+H

(5)

解析(1)亞銅離子是由銅原子失去了一個(gè)電子得到的，所以有28個(gè)電子，所以Cu+基態(tài)時(shí)

的價(jià)電子排布式為3d1°o

(2)同一個(gè)周期元素從左往右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但第VA族元素的第一電離能大于相鄰

元素，故硒、碑和澳元素的第一電離能從大到小順序?yàn)锽r>As>Se0

(3)往CU的硫酸鹽溶液中加入過量氨水，可生成[Cu(NH3)4]SO4,該化合物是離子化合物，在

[Cu(NH3)4]SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵，選項(xiàng)A正確；在[Cu(NH3)4肚+中

NH3給出孤電子對(duì)，C/+提供空軌道，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；[Cu(NH3)4]SO4組成元素中第一電離能

最大的是氮元素，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；SOH與PO1互為等電子體，空間結(jié)構(gòu)均為正四面體形，選

項(xiàng)D正確。(4)①在硼酸(H3BO3)分子中，B原子與3個(gè)羥基相連，則分子中B原子雜化軌道

數(shù)目為3,雜化軌道的類型是sp2雜化。②硼酸(H3BO3)能電離，它在水中能結(jié)合水電離出的

OH-,形成[B(OH)4「，則硼酸還電離出氫離子，則其電離方程式為H3BO3+H2O[B(OH)4]

+

^+H0

(5)石墨的層間距為335pm,可以認(rèn)為一層石墨的厚度是335pm,對(duì)某一層石墨中的一個(gè)六

元環(huán)，正六邊形環(huán)的邊長(zhǎng)是142pm,面積S=(6X3X142X142sin600)pm2≈≡52pm2,環(huán)的

厚度6=335pm,那么一個(gè)環(huán)占有的體積M=S4=52X335pι∏3-X1(Γpnι3=χio-c∏13,六

2M

元環(huán)中每個(gè)C原子都被3個(gè)環(huán)共用，一個(gè)環(huán)實(shí)際有2個(gè)C原子，一個(gè)環(huán)的質(zhì)量w=ττ-=2×

33

錯(cuò)誤！gQX10-23g.所以，石墨的密度P=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤！g?cm^≈≈g?cm^0

5.鈦(Ti)和鉆(Zr)是同一副族的相鄰元素，它們的化合物在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途。

回答下列問題：

(1)鈦和錯(cuò)的價(jià)層電子結(jié)構(gòu)相同，基態(tài)錯(cuò)原子的價(jià)層電子排布式為；與鈦同周期元素

的基態(tài)原子中，未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的元素有種。

⑵Ti(BH是一種儲(chǔ)氫材料-°BH4的空間結(jié)構(gòu)是,H、B、Ti的電負(fù)性由小到大的順

序?yàn)?

(3)ZrCl4可以與乙二胺形成配合物［ZrCl4(H2NCH2CH2NH2)］。

①1mo?［ZreI4(H2NCH2CH2NH2)］中含有σ鍵的數(shù)目為。

②H2NCH2CH2NH2形成［ZrCLt(H2NCH2CH2NH2)］后，H-N-H鍵角將(填“變

大，，，，變小，，或“不變”)，原因是。

(4)已知TiO2晶胞中Ti，+位于所構(gòu)成的正八面體的體心，ZrO2晶胞中ZN位于O?所構(gòu)成

的立方體的體心，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。

Tio2晶胞Zro2晶胞

①TiCh晶胞中02的