2020版高考化學(xué)練習(xí)：刷題小卷練33

1、刷題小卷練 33 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選修 3)1. 2018 全國(guó)卷川鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。回答下列問(wèn)題：(1)_ Zn 原子核外電子排布式為。黃銅是人類(lèi)最早使用的合金之一，主要由 Zn 和 Cu 組成。第一電離能Ii(Zn)_ li(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。(3)_ ZnF2具有較高的熔點(diǎn)(872C)，其化學(xué)鍵類(lèi)型是 _ ; ZnF?不溶于有機(jī)溶劑而 ZnCl2、ZnBr2、Znl2能夠溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，原因是中華本草等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCO3中，陰離子空間構(gòu)型為 _, C 原子的雜化

2、形式為金屬 Zn 晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱(chēng)為_(kāi)。六棱柱底邊邊長(zhǎng)為 a cm,高為 ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為 NA,-3g cm (列出計(jì)算式)。答案：10 2(1) Ar3d 4s(2) 大于 Zn 核外電子排布為全滿(mǎn)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失電子離子鍵ZnF2為離子化合物，ZnCl2、ZnBs Znl?的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主、極性較小(5)六方最密堆積(A3型)65X6也2NAX6XXa c4解析：(1)Zn 原子核外有30 個(gè)電子，其電子排布式為Ar3d104s2。(2)Cu 原子的外圍電2(4)平面三角形sp子排布式為 3d104s1,4s 能級(jí)處于半充滿(mǎn)狀態(tài)，而 Zn 原子

3、的 4s 能級(jí)處于全充滿(mǎn)狀態(tài)，Zn 原子Zn 的密度為更不易失去 1 個(gè)電子，所以 Zn 原子的第一電離能較大。(3)根據(jù) ZnF2晶體的熔點(diǎn)較高可知,ZnF2為離子晶體，含有離子鍵，而ZnCI2、ZnBr2、Znl2的化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主、極性較小，故能夠溶解在有機(jī)溶劑中。（4）C。2-中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,中心碳原子采取 sp2雜化,故CO3-的空間構(gòu)型為平面三角形。（5）題圖中原子的堆積方式為六方最密堆積。六棱柱底部正六邊形的面積=6x=3a2cm2,六棱柱的體積=6xja2c cm3,該晶胞中 Zn 原子個(gè)數(shù)為441 112X6+ 2X2+ 3= 6,已知 Zn 的相對(duì)原子質(zhì)量為

4、65，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則 Zn 的2. 2018 全國(guó)卷n硫及其化合物有許多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示:H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點(diǎn)/C85.5115.260075.516.810.3沸點(diǎn)/C60.3444.6（分解）10.045.0337.0回答下列問(wèn)題：（1）_ 基態(tài) Fe 原子價(jià)層電子的電子排布圖（軌道表達(dá)式）為_(kāi) ，基態(tài) S 原子電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為 _ 形。（2） 根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于其他分子的是 _ 。圖為 S8 的結(jié)構(gòu)，其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要比二氧化硫的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高很多，主要原

5、因?yàn)椋?）氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構(gòu)型為 _形，其中共價(jià)鍵的類(lèi)型有_ 種；固體三氧化硫中存在如圖（b）所示的三聚分子，該分子中 S 原子的雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)。FeS2晶體的晶胞如圖（c）所示。晶胞邊長(zhǎng)為 a nm, FeS2相對(duì)式量為 M，阿伏加德羅 常數(shù)的值為 NA，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為 _gcm_3;晶胞中 Fe位于所形成密度mp= V=65X6NAX6肯走-3g cm 。的正八面體的體心，該正八面體的邊長(zhǎng)為 _nm。答案:(D匚啞鈴(紡錘)H2S(3)S8相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)平面三角2 sp34M212NX 10寸解析:(1)基態(tài) Fe 原子核外有 26

6、個(gè)電子，按照構(gòu)造原理，其核外電子排布式為 Ar3d64S2，按照洪特規(guī)則，價(jià)層電子 3d 上 6 個(gè)電子優(yōu)先占據(jù) 5 個(gè)不同軌道，故價(jià)層電子的電子排布圖為(D珂血?；鶓B(tài) S 原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，電子占據(jù)最高能級(jí)為 3p, p 能級(jí)的電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形。61X26+1X2子對(duì)數(shù)為2=2,故價(jià)層電子對(duì)數(shù)為 4(或價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2=4)，同理，SO2中 S6+0X26+0X3的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2=3, S03中 S 的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2=3, H2S 中 S 的價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于 SO2、S03。(3) S8和 S02均為分子晶體，分子間存在的作用力均為范德華

7、力，S8的相對(duì)分子質(zhì)量大，分子間范德華力強(qiáng)，故熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高。(4) 氣態(tài) S03為單分子，分子中 S 無(wú)孤電子對(duì)，其分子的立體構(gòu)型為平面三角形， S 和 0 之間形成雙鍵，故共價(jià)鍵有b鍵和n鍵兩種。固態(tài) S03為三聚分子，分子中每個(gè) S 與 4 個(gè) 0 成鍵，S 無(wú)孤電子對(duì)，故原子的雜化軌道類(lèi)型為 sp3。該晶胞中 Fe2+位于棱上和體心，個(gè)數(shù)為 12X4 + 1 = 4，sF 位于頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為 8X1+ 6X= 4,故晶體密度為 NAX4 g芒X10-7cm)3=1021g cm3。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，s2所形成的正八面體的邊長(zhǎng)為該晶胞中相鄰面的面心之間的連線(xiàn)之長(zhǎng)，即為晶胞邊長(zhǎng)的-.22，故

8、該正八面體的邊長(zhǎng)為 -ya nm。(2)價(jià)層電子對(duì)數(shù)包括成鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù),H2S 中 S 的成鍵電子對(duì)數(shù)為 2,孤電3. 2018 全國(guó)卷ILi 是最輕的固體金屬， 采用 Li 作為負(fù)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?；卮鹣铝袉?wèn)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_(kāi)、_。(填標(biāo)號(hào))A-百凹口I當(dāng)2$2片2p巴B- DESSdDIs 2s即.c. DmEiindIs2p 2pn- EZECDDIA2S2p 2p 2p* -FSya!(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

9、有機(jī)合成中常用的還原劑，_LiAIH4中的陰離子空間構(gòu)型是、中心原子的雜化形式為 _。LiAIH4中，存在_ (填標(biāo)號(hào))。A .離子鍵B.b鍵C.n鍵D .氫鍵(4)Li2O 是離子晶體，其晶格能可通過(guò)圖(a)的 Born Haber 循環(huán)計(jì)算得到。-2 MB U說(shuō)；j 心胡坤?|?CBLJ mJ-Xf5)mA2kjr rraJ-+ +叫-9 (a)kJ -mol1。(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，貝 V Li2O 的密度為 _ g cm3(列出計(jì)算式)。答案：(1) D C(2) Li+核電荷數(shù)較大3_正四面

10、體 sp AB恥誠(chéng)*|10441 kJrrwlL|3L8kJ2皿崩體可知，Li 原子的第一電離能為1kJ mol , O= O 鍵鍵能為1kJ mol , Li2O晶格能為圖(b)5204982 9088X 7+4X16(5)7 3，NA(0.466 5X10)解析：根據(jù)能級(jí)能量 E(1s)E(2s)CH3OHCO2H2 H2O 與 CH3OH 均為極性分子，H2O 中氫鍵比甲醇多；CO2與 H2 均為非極性分子，CO2 分子量較大，范德華力較大離子鍵和n鍵(口64 鍵)(5)0.1480.076解析：Co 是 27 號(hào)元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為Ar3d74s2或 1s22s22p63s

11、23p63d74s2。元素 Mn 與 O 中，由于 O 是非金屬元素而 Mn 是金屬元素，所以 O 的第一電離能大于 Mn 的。O 基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p4，其核外未成對(duì)電子數(shù)是2,而 Mn 基態(tài)原子核外電子排布式為Ar3d54s2,其核外未成對(duì)電子數(shù)是 5，因此 Mn 的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子 數(shù)比 O 的多。(2) CO2 和 CH3OH 的中心原子 C 的價(jià)層電子對(duì)數(shù)分別為2 和 4,所以 CO2 和CH3OH分子中 C 原子的雜化形式分別為sp 和 sp3。(3) 由于水和甲醇均為極性分子，二氧化碳和氫氣均為非極性分子，所以水和甲醇的沸點(diǎn)高于二氧化碳和氫氣的沸點(diǎn)；由于

12、水分子中兩個(gè)氫原子都可以參與形成分子間氫鍵，而甲醇分子中只有一個(gè)羥基上的氫原子可用于形成分子間氫鍵，所以水的沸點(diǎn)高于甲醇的沸點(diǎn)；由于二氧化碳的相對(duì)分子質(zhì)量比氫氣大，所以二氧化碳分子間作用力較大、沸點(diǎn)較高。NAa3x1021,(4) 硝酸錳是離子化合物，硝酸根和錳離子之間形成離子鍵，硝酸根中N 原子與 3 個(gè)氧原子形成 3 個(gè)b鍵，硝酸根中存在氮氧雙鍵，所以還存在n鍵。(5)因?yàn)?O2采用面心立方最密堆積方式，面對(duì)角線(xiàn)是 O2半徑的 4 倍，即 4r(O2) = . 22 2 2a,解得 r(O)疋0.148 nm ;根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知， 棱上陰陽(yáng)離子相切，因此 2r(Mn+)+2r(O2)=0

13、.448 nm ,所以 r(Mn+) = 0.076 nm。10.鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。回答下列問(wèn)題：(1) 基態(tài) Ge 原子的核外電子排布式為Ar_ ，有_個(gè)未成對(duì)電子。(2) Ge 與 C 是同族元素，C 原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge 原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因GeCl4GeBr4Gel4熔點(diǎn)/C49.526146沸點(diǎn)/C83.1186約 400(4)光催化還原 CO2制備 CH4反應(yīng)中，帶狀納米 Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O 電負(fù)性由大至小的

14、順序是(5)Ge 單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中_ Ge 原子的雜化方式為，微粒之間存在的作用力是(6)晶胞有兩個(gè)基本要素：1原子坐標(biāo)參數(shù)， 表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。如圖為Ge 單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù) A 為(0,0,0) ; B 為 g, 0, 2) ；C為 g, 2 , 0)。貝 yD原子的坐標(biāo)參數(shù)為2晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù) a= 565.76 pm，其密度為_(kāi)gcm3(列出計(jì)算式即可)。答案：(1)3d14s24p22(2) Ge 原子半徑大，原子間形成的b單鍵較長(zhǎng)，p-p 軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成n鍵(3) GeCl4、Ge

15、B4、Ge的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似，分子量依次增大， 分子間相互作用力逐漸增強(qiáng)(4) 0 Ge Zn (5)sp3共價(jià)鍵解析:(1)鍺元素在周期表的第四周期、第IV A 族，因此核外電子排布式為Ar3d104s24p2, p 軌道上的 2 個(gè)電子是未成對(duì)電子。(2)鍺雖然與碳為同族元素，但比碳多了兩個(gè)電子層，因此鍺的原子半徑大，原子間形成的b單鍵較長(zhǎng)，p-p 軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊，難以形成n鍵。由鍺鹵化物的熔沸點(diǎn)由Cl 到 I 呈增大的趨勢(shì)且它們的熔沸點(diǎn)較低，可判斷它們均為分子晶體，而相同類(lèi)型的分子晶體，其熔沸點(diǎn)取決于分子量的大小，因?yàn)榉肿恿吭酱?，分子間的作用力就

16、越大，熔沸點(diǎn)就越高。(4) Zn 和 Ge 為同周期元素，Ge 在 Zn 的右邊，因此 Ge 的電負(fù)性比 Zn 的強(qiáng)；O 為活潑的非金屬元素，電負(fù)性強(qiáng)于Ge 和 Zn，因此三者電負(fù)性由大至小的順序?yàn)镺、Ge、Zn。3(5) Ge 單晶為金剛石型結(jié)構(gòu)，金剛石中碳原子的雜化方式為sp，因此 Ge 原子的雜化方式也為 sp3。微粒之間存在的作用力為共價(jià)鍵。1 1 1(6) 根據(jù)題給圖示可知，D原子的坐標(biāo)參數(shù)為 q, 4，4)。_18X73 g mol每個(gè)晶胞中含有鍺原子 8X1/8 + 6X1/2 + 4 = 8(個(gè))，每個(gè)晶胞的質(zhì)量為一NA1038X7373晶胞的體積為(565.76X10_cm)

17、，所以晶胞的密度為3X10gem_。6.02X565.7611.東晉華陽(yáng)國(guó)志 南中志卷四中已有關(guān)于白銅的記載，云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為 _, 3d 能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為硫酸鎳溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4藍(lán)色溶液。Ni(NH3)6SO4中陰離子的立體構(gòu)型是4,6731072在Ni(NH3)62+中 Ni2+與 NH3之間形成的化學(xué)鍵稱(chēng)為 _ ，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_ 。3氨的沸點(diǎn)_ (填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_ 分子(填“極性”或“非極 性”)，中心原子的軌道雜化類(lèi)

18、型為 _。單質(zhì)銅及鎳都是由_鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為：Icu= 1958 kJ mol 、INi= 1 753 kJ mol , ICuINi的原因是 _ 。某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。1晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為 _ 。2若合金的密度為 d g cm一3，晶胞參數(shù) a =_ nm。答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s22(2) 正四面體配位鍵N高于 NH3分子間可形成氫鍵極性 sp3(3) 金屬 銅失去的是全充滿(mǎn)的 3d10電子，鎳失去的是 4s1電子-2513:16.02x1023xd_JX10解析：本題主要考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

19、，意在考查考生對(duì)原子、分子、晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理解能力。(1)Ni 元素原子核外有 28 個(gè)電子，電子排布式為 1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2。_ 2 _23d 能級(jí)上有 2 個(gè)未成對(duì)電子。(2)SO4一中 S 無(wú)孤電子對(duì)，立體構(gòu)型為正四面體。Ni(NH3)6+為配離子，Ni2+與 NH3之間為配位鍵。配體 NH3中提供孤電子對(duì)的為 N。NH3分子間存 在氫鍵，故沸點(diǎn)比 PH3高。NH3中 N 有一個(gè)孤電子對(duì)，立體構(gòu)型為三角錐形，因此NH3為極性分子，N 的雜化軌道數(shù)為 3+ 1 = 4，雜化類(lèi)型為 sp3。(3)單質(zhì)銅及鎳都是由金屬鍵形成的晶體，Cu, Ni 失去

20、一個(gè)電子后電子排布式分別為Ar3d10、Ar3d84，銅的 3d 軌道全充一1滿(mǎn)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，所以 Cu 的第二電離能相對(duì)較大。(4)Cu 原子位于面心，個(gè)數(shù)為 6X=13,Ni 原子位于頂點(diǎn)，個(gè)數(shù)為 8x；=1,銅原子與鎳原子的數(shù)量比為3:1。以該晶胞為研864x3+593733 I 2517究對(duì)象，則 g = d g cm一x(ax10一cm)，解得 a=6 02x1023xdX10。12.隨著科學(xué)的發(fā)展，許多新物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)或被合成出來(lái)，為新能源開(kāi)發(fā)和新材料研制開(kāi)拓出更大的空間。中科院科學(xué)家最近合成了一種新型材料，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1) 基態(tài)氟原子的最高能級(jí)的電子云有 _種空間伸展方向，基態(tài)硒原子的價(jià)層電子排布式是 _，用元素符號(hào)表示出氟、氧、氮、氫四種元素的第一電離能由大到小的順序：_(2) 該物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的氮原子共形成 _個(gè)n鍵；該物質(zhì)中氮原子的軌道雜化類(lèi)型為_(kāi) ，該分子中含有氮、氧、氟三種電負(fù)性很大的原子，也含有氫原子，它_(填“能”或“不能”)形成分子內(nèi)或者分子間氫鍵。(3) 硒能形成兩種常見(jiàn)的氧化物，屬于V 形分子的物質(zhì)的分子式為 _ ，沸點(diǎn)較高的物質(zhì)是_。常壓下，