2019屆高考化學二輪復(fù)習專題十三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習.docx

專題十三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)12018全國卷Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用。回答下列問題：(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為_、_。(填標號)(2)Li與H具有相同的電子構(gòu)型，r(Li)小于r(H)，原因是_。(3)LiAlH4是有機合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是_、中心原子的雜化形式為_。LiAlH4中，存在_(填標號)。A離子鍵 B鍵C鍵 D氫鍵(4)Li2O是離子晶體，其晶格能可通過圖(a)的 BornHaber循環(huán)計算得到?？芍琇i原子的第一電離能為_kJmol1，OO鍵鍵能為_kJmol1，Li2O晶格能為_kJmol1(5)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.466 5 nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為_ gcm3(列出計算式)。22018南京市第三次模擬黃銅礦(主要成分是CuFeS2)是一種重要的化工原料，通過化學工藝可獲得二(氨基丙酸)合銅Cu(NH2CH2CH2COO)2等產(chǎn)品。(1)Cu2基態(tài)核外電子排布式為_。(2)Cu(NH2CH2CH2COO)2的結(jié)構(gòu)簡式如圖1所示。1 molCu(NH2CH2CH2COO)2中含有鍵數(shù)目為_；C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序是_。(3)黃銅礦在空氣中灼燒得到廢氣和固體混合物。廢氣中SO2經(jīng)催化氧化生成SO3，SO2分子中S原子軌道的雜化類型為_。SO3分子的空間構(gòu)型為_；固體混合物中含有一種化合物X，其晶胞如圖2所示，化合物X的化學式為_。32018江西省師范大學附屬中學月考W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，元素W是宇宙中最豐富的元素，元素X的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，元素Z的基態(tài)原子核外電子有24種運動狀態(tài)，Y、X、Z不在同一周期，且Y原子核外p電子比s電子多5個。(1)Z基態(tài)原子的核外電子排布式為_。(2)Z的氧化物是石油化工中重要的催化劑之一，如催化異丙苯()裂化生成苯和丙烯。1 mol丙烯分子中含有鍵與鍵數(shù)目之比為_。苯分子中碳原子軌道的雜化類型為_。Z的一種氧化物ZO5中，Z的化合價為6，則其中過氧鍵的數(shù)目為_個。(3)W、X、Y三種元素的電負性由小到大順序為_。(請用元素符號回答)(4)ZY3熔點為1 152，熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?，?jù)此可判斷ZY3晶體屬于_(填晶體類型)。(5)ZX2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，每個Z原子周圍最近的X原子數(shù)目為_。若該化合物的相對分子質(zhì)量為M，晶胞邊長為a cm，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該晶體的密度為_g/cm3。42018宿州市教學質(zhì)量檢測碳、氮、氧、氯、鈉、銅等元素的化合物廣泛存在于自然界，回答下列問題：(1)基態(tài)氯原子的價電子排布圖是_；基態(tài)銅原子核外電子占有的空間運動狀態(tài)有_種。(2)碳、氮、氧三種元素中第一電離能最大的是_ (填元素符號)，CO中碳原子的雜化軌道類型為_。(3)相同條件下，水的沸點高于液氨，原因是_。(4)銅與CN可形成絡(luò)合離子Cu(CN)42，寫出一種與CN互為等電子體的分子的化學式_；1 mol Cu(CN)42中含有_ mol鍵；若將Cu(CN)42中二個CN換為Cl，只有一種結(jié)構(gòu)，則Cu(CN)42中4個氮原子所處空間位置關(guān)系為_。(5)氯化鈉的晶胞如圖所示。晶體中氯離子以面心立方最密堆積排列，鈉離子嵌入在氯離子之間的空隙中。一個氯離子周圍離氯離子最近的氯離子數(shù)目為_個。已知：半徑r(Cl)a pm，r(Na)b pm。摩爾質(zhì)量M(NaCl)c g mol1則氯化鈉晶體的密度為_gcm3。52018吉林省實驗中學模擬.80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源、功能材料等領(lǐng)域占有極為重要的地位。(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是_，N2F2分子中N原子的雜化方式是_，1 mol N2F2含有_個鍵。(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中鍵角NSiN_(填“”“”或“”)SiNSi，原因是_。.金屬元素在現(xiàn)代工業(yè)中也占據(jù)極其重要的地位，鈦被稱為“未來的鋼鐵”，具有質(zhì)輕、抗腐蝕、硬度大等特點，是理想化工設(shè)備材料。(3)基態(tài)鈦原子核外共有_種運動狀態(tài)不相同的電子。金屬鈦晶胞如圖甲所示，為_堆積(填堆積方式)。(4)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個實例如下所示?；衔镆业姆悬c明顯高于化合物甲，主要原因是_?；衔镆抑胁扇p3雜化的原子的電負性由大到小的順序為_。(5)鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)如圖乙所示。假設(shè)把氧離子看作硬球接觸模型，鈣離子和鈦離子填充氧離子的空隙，氧離子形成正八面體，鈦離子位于正八面體中心，則一個鈦離子被_個氧離子包圍。62018襄陽市第五中學模擬硼的無機化學問題比周期表里任何一種元素都更復(fù)雜和變化多端。(1)基態(tài)B原子的價電子軌道表達式為_，第二周期第一電離能比B高的元素有_種。(2)B易形成配離子，如B(OH)4、BH4等。B(OH)4的結(jié)構(gòu)式為_ (標出配位鍵)，其中心原子的 VSEPR模型名稱為_，寫出BH4的兩種等電子體_。(3)圖1表示偏硼酸根的一種無限長的鏈式結(jié)構(gòu)，其化學式可表示為_(以n表示硼原子的個數(shù))，圖2表示的是一種五硼酸根離子，其中B原子的雜化方式為_。圖1圖2圖3(4)硼酸晶體是片層結(jié)構(gòu)，圖3表示的是其中一層的結(jié)構(gòu)。同一層微粒間存在的作用力有_；同一片層劃分出的一個二維晶胞(平行四邊形)含有_個H3BO3分子。(5)1892年，化學家已用Mg還原B2O3制得硼單質(zhì)。Mg屬六方最密堆積，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖4所示，若在晶胞中建立如圖5所示的坐標系，以A為坐標原點，把晶胞的底邊邊長和高都視作單位1，則B、E、C的坐標分別為B(1,0,0)、E(0,1,0)、C(0,0,1)，請寫出D點的坐標：D：_。72018南昌市高三第二次模擬由N、P、Ti等元素組成的新型材料有著廣泛的用途，請回答下列問題。(1)鈦元素基態(tài)原子未成對電子數(shù)為_個，能量最高的電子占據(jù)的能級符號為_。(2)磷的一種同素異形體白磷(P4)的立體構(gòu)型為_，推測其在CS2中的溶解度_(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。(3)兩種三角錐形氣態(tài)氫化物膦(PH3)和氨(NH3)的鍵角分別為93.6和107，試分析PH3的鍵角小于NH3的原因：_。(4)工業(yè)上制金屬鈦采用金屬還原四氯化鈦。先將TiO2(或天然的金紅石)和足量炭粉混合加熱至1 0001 100 K，進行氯化處理，生成TiCl4。寫出生成TiCl4的化學反應(yīng)方程式：_。(5)有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖所示，該晶體的化學式為_，已知晶體的密度為 gcm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶胞邊長為_cm(用含、NA的式子表示)。82018河北省衡水中學模擬第A族的單質(zhì)及一些化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ga原子價電子排布圖為_。(2)經(jīng)測定發(fā)現(xiàn)，N2O5固體由NO和NO兩種離子組成，該固體中N原子雜化類型為_；與NO互為等電子體的微粒有_(寫出一種)。(3)銨鹽大多不穩(wěn)定，NH4F、NH4I中，較易分解的是_，原因是_。(4)第二周期中，第一電離能介于B元素和N元素之間的元素有_種。(5)晶體另有多種變體，但其基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體(見下圖)，每個頂點為一個硼原子，每個三角形均為等邊三角形。若此結(jié)構(gòu)單元為1個分子，則其分子式為_。(6)冰晶石(Na3AlF6)由兩種微粒構(gòu)成，冰晶石的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，位于大立方體的頂點和面心，位于大立方體的12條棱的中點和8個小立方體的體心，那么大立方體的體心處所代表的微粒是_ (填微粒符號)。(7)Al單質(zhì)的晶體中原子的堆積方式如圖乙所示，其晶胞特征如圖丙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丁所示：若已知Al的原子半徑為d nm，NA代表阿伏加德羅常數(shù)，Al的相對原子質(zhì)量為M，則一個晶胞中Al原子的數(shù)目有_個；Al晶體的密度為_g/cm3(用字母表示)。專題十三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1答案：(1)DC(2)Li核電荷數(shù)較大(3)正四面體sp3AB(4)5204982 908(5)解析：(1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知Li的基態(tài)核外電子排布式為1s22s1，則D中能量最低；選項C中有2個電子處于2p能級上，能量最高。(2)由于鋰的核電荷數(shù)較大，原子核對最外層電子的吸引力較大，因此Li半徑小于H。(3)LiAlH4中的陰離子是AlH，中心原子鋁原子含有的價層電子對數(shù)是4，且不存在孤對電子，所以空間構(gòu)型是正四面體，中心原子的雜化軌道類型是sp3雜化；陰陽離子間存在離子鍵，Al與H之間還有共價單鍵，不存在雙鍵和氫鍵，故選AB。(4)根據(jù)示意圖可知Li原子的第一電離能是1040 kJ/mol2520 kJ/mol；0.5 mol氧氣轉(zhuǎn)化為氧原子時吸熱是249 kJ，所以O(shè)O鍵能是249 kJ/mol2498 kJ/mol；根據(jù)晶格能的定義結(jié)合示意圖可知Li2O的晶格能是2908 kJ/mol。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知鋰全部在晶胞中，共計是8個，根據(jù)化學式可知氧原子個數(shù)是4個，則Li2O的密度是 g/cm3。2答案：(1)Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9(2)26NACON(3)sp2平面三角形Cu2S解析：(1)Cu是29號元素，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，轉(zhuǎn)化為Cu2的時候應(yīng)該失去最外層的兩個電子，所以是1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9。(2)根據(jù)圖1的結(jié)構(gòu)圖，每一個單鍵都是鍵，雙鍵有一個鍵和一個鍵，所以數(shù)出來一共有26個鍵，即1 molCu(NH2CH2CH2COO)2中含有鍵數(shù)目為26NA。同周期從左向右第一電離能逐漸增大，其中N是2p能級的半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以反常增大，順序為：CON。(3)根據(jù)價層電子對互斥理論，SO2的中心原子S的價電子對為：2(622)/23對，所以S是sp2雜化。根據(jù)價層電子對互斥理論，SO3的中心原子S的價電子對為：3(632)/23對，所以SO3是平面三角形。圖2中S占據(jù)頂點和體心，所以S有812個，Cu都在晶胞內(nèi)部，所以Cu有4個，所以化學式為Cu2S。3答案：(1)Ar3d54s1(2)8：1sp22(3)HClO(4)離子晶體(5)6解析：W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，元素W是宇宙中最豐富的元素，W是H。元素X的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，X是O。元素Z的基態(tài)原子核外電子有24種運動狀態(tài)，Z是Cr。Y、X、Z不在同一周期，Y是第三周期元素，Y原子核外p電子比s電子多5個，Y是Cl。(1)Cr基態(tài)原子的核外電子排布式為Ar3d54s1。(2)單鍵都是鍵，雙鍵中含有1個鍵、1個鍵，所以1 mol丙烯分子(CH2CHCH3)中含有鍵與鍵數(shù)目之比為81。苯分子是平面形結(jié)構(gòu)，分子中碳原子軌道的雜化類型為sp2。設(shè)過氧鍵的數(shù)目為x，則2價氧原子的個數(shù)是52x，Cr的化合價為6，則根據(jù)正負價代數(shù)和為0可知2x(52x)26，解得x2。(3)非金屬性越強，電負性越大，則W、X、Y三種元素的電負性由小到大順序為HClO。(4)CrCl3熔點為1 152，熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?，?jù)此可判斷CrCl3晶體屬于離子晶體。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可判斷每個Cr原子周圍最近的O原子數(shù)目為6個。晶胞中Cr是181/82個，則該晶體的密度為 g/cm3。4答案：(1) 15(2)Nsp2(3)氧元素的電負性大于氮，氧原子的半徑小于氮，水分子間氫鍵比氨分子間氫鍵強(4)N2或CO8正四面體(5)121030解析：(1) 基態(tài)氯原子的最外層有7個電子，價電子排布在3s、3p能級上，價電子排布圖是；銅原子核外有29個電子，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，排布在15個原子軌道上，所以有15種空間運動狀態(tài)；(2)同周期元素從左到右第一電離能增大，A族原子p軌道半充滿，第一電離能大于A族元素的原子，所以碳、氮、氧三種元素中第一電離能最大的是N；CO中碳原子的價電子對數(shù)是3，所以碳原子的雜化軌道類型為sp2 ；(3)氧元素的電負性大于氮，氧原子的半徑小于氮，水分子間氫鍵比氨分子間氫鍵強，所以水的沸點高于液氨；(4)等電子體是原子數(shù)相同、價電子數(shù)相同的微粒，所以與CN互為等電子體的分子的化學式是N2或CO；單鍵是鍵，三鍵中有1個是鍵，所以1 mol Cu(CN)42中含有8 mol鍵；若將 Cu(CN)42中二個CN換為Cl，只有一種結(jié)構(gòu)，則 Cu(CN)42中4個氮原子所處空間位置關(guān)系為正四面體；(5)根據(jù)晶胞圖，1個氯離子周圍離氯離子最近的氯離子數(shù)目是12個；晶體中氯離子以面心立方最密堆積排列，鈉離子嵌入在氯離子之間的空隙中，r(Cl)a pm，所以晶胞邊長是2apm，根據(jù)均攤原則，每個晶胞含有 Cl數(shù)是864，含有Na數(shù)是1214；所以密度是1030 gcm3。5答案：(1)洪特規(guī)則sp2雜化1.8061024(或3NA)(2)Si3N4晶體中Si原子周圍有四個N原子，Si為sp3雜化，鍵角NSiN為10928，而N原子周圍連接3個Si原子，含有一對孤電子對，N原子也是sp3雜化，但由于孤電子對對成鍵電子對的排斥力更大，使得SiNSi鍵角小于10928(3)22六方最密(4)化合物乙能形成分子間氫鍵ONC(5)6解析：(1)基態(tài)N原子的最外層電子排布式為2s22p3,2p軌道上的3個電子分別排布在3個2p軌道上，遵循洪特規(guī)則。N2F2分子的結(jié)構(gòu)式為FN=NF，其中每個N原子形成2個鍵和1個鍵，且含有1對未成鍵的孤電子對，故N原子采取sp2雜化。1個N2F2分子含有2個NF鍵和1個N=N鍵，故1 mol N2F2含有鍵的個數(shù)為36.0210231.8061024。(3)基態(tài)鈦原子核外有22個電子，各個電子的運動狀態(tài)均不同。由金屬鈦的晶胞結(jié)構(gòu)可知，其堆積方式為六方最密堆積。(4)化合物乙()分子中含有NH2，易形成分子間氫鍵，而化合物甲()不能形成分子間氫鍵，故化合物乙的沸點明顯高于化合物甲。化合物乙中C、N、O原子均采取sp3雜化，同周期自左向右，電負性逐漸增大，故電負性：ONC。(5)由鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)可知，Ti4位于立方晶胞的頂角，被周圍6個O2包圍，形成配位八面體。6答案：(1) 6(2) 正四面體形CH4、NH(3)(BO2)sp3、sp2(4)氫鍵、共價鍵、范德華力2(5)(2/3,1/3,1/2)解析：(1)B是5號元素，基態(tài)B原子的價電子為2s22p1，價電子的軌道表達式為，第二周期第一電離能比B高的元素有Be、C、N、O、F、Ne 6種。(2)B易形成配離子，如B(OH)4、BH4等。B(OH)4的中心原子形成4個鍵，其中有一個是配位鍵，由O原子提供了孤對電子，其結(jié)構(gòu)式為，其中心原子B原子的價層電子對數(shù)為4，故其VSEPR模型為正四面體形，BH4的等電子體有CH4、NH等。(3)由圖1可知，偏硼酸根中每個B形成3個共價鍵、每個O形成2個共價鍵，所以平均每個B原子結(jié)合2個O原子，由B和O的化合價分別為3和2可知，其化學式可表示為(BO2)；由圖2可知，五硼酸根離子中有2種B原子，一種形成4個共價鍵，另一種形成3個共價鍵，故其中B原子的雜化方式為sp3、sp2。(4)硼酸晶體是片層結(jié)構(gòu)的分子晶體，由圖3可知，同一層微粒間存在的作用力有氫鍵、共價鍵，范德華力3種；由均攤法可知，每個晶胞周圍可形成4個晶胞、每個晶胞中包含8個硼酸分子，故平均同一片層劃分出的一個二維晶胞含有2個H3BO3分子。(5)若建立如圖5所示的坐標系，x與y兩軸的夾角為120，以A為坐標原點，把晶胞的底邊邊長和高都視作單位1，則B、C的坐標分別為B(1,0,0)、C(0,0,1)，由圖可知，D點與A、B以及底面右下角等3個點構(gòu)成一個正四面體，D點位于其頂點，其高度為晶胞高度的一半。由D點向底面作垂線，垂足為中線的三等分點，則垂足的坐標為(，0)，所以D點的坐標為D(，)。7答案：(1)23d(2)正四面體形大于(3)電負性N強于P，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，成鍵電子對之間距離越小，成鍵電子對之間的排斥力增大，鍵角變大(4)TiO22C2Cl2TiCl42CO(5)TiN解析：(1)鈦元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，因此其中未成對電子數(shù)為2個，能量最高的電子占據(jù)的能級符號為3d。(2)白磷(P4)分子中含有6個PP單鍵，其立體構(gòu)型為正四面體形；白磷和CS2均為非極性分子，水是極性分子，根據(jù)相似相溶原理可推測白磷在CS2中的溶解度大于在水中的溶解度。(3)由于電負性N強于P，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，成鍵電子對之間距離越小，成鍵電子對之間的排斥力增大，鍵角變大，因此PH3的鍵角小于NH3的。(4)反應(yīng)物是氯氣、TiO2和足量炭粉，生成物是TiCl4，根據(jù)原子守恒且碳過量可知還有CO生成，則生成TiCl4的化學反應(yīng)方程式為TiO22C2Cl2TiCl42CO。(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知含有的N原子個數(shù)是81/861/24，Ti原子全部在晶胞中，共計是4個，則該晶體的化學式為TiN；設(shè)晶胞的邊長是a cm，則，解得a。8答案：(1) (2)sp、sp2SCN、CO2、CS2、N等中的任一種(3)NH4FF原子半徑比I原子小，HF鍵比