2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第十一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)章末檢測

1、第十一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)章末檢測1. (2017 全國卷I)鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題：(1) 元素 K 的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對應(yīng)的輻射波長為 _ nm(填標號)。A. 404.4B. 553.5C. 589.2D. 670.8E. 766.5(2) 基態(tài) K 原子中，核外電子占據(jù)的最高能層的符號是 _ ，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_oK 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、沸點等都比金屬Cr 低，原因是_(3) X 射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，13AsF6中存在 13離子。I3離子的幾何構(gòu)型為 _，中心原子的雜

2、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)，邊長為a=0.446 nm,晶胞中 K、I、O 分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K 與 O 間的最短距離為_nm,與 K 緊鄰的 O 個數(shù)為_。(5)在 KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I 處于各頂角位置，則K 處于_ 位置，O處于_ 位置。解析：(1)當(dāng)對金屬鉀或其化合物進行灼燒時，焰色反應(yīng)顯紫紅色，紫色光的輻射波長 范圍為 400nm430 nm,紫色光波長較短(鉀原子中的電子吸收較多能量發(fā)生躍遷，但處于 較高能量軌道的電子不穩(wěn)定，躍遷到較低能量軌道時放出的能量較多，故放出的光的波長較短)。基態(tài)

3、 K 原子核外有 4 個能層：K、L、M N,能量依次增高，處于 N 層上的 1 個電子 位于 s 軌道，s 電子云輪廓圖形狀為球形。金屬原子半徑越小、 價電子數(shù)越多，金屬鍵越強，1其熔、沸點越高。(3)IJ中 I 原子為中心原子，則其孤電子對數(shù)為2X(7 1-2) = 2,且其形成了 2 個b鍵，中心原子采取 sp3雜化，第空間構(gòu)型為 V 形結(jié)構(gòu)。(4)二者間的最短距離為晶胞面對角線長的一半，即2X0.446 nm 0.315 nm。由于 K、O 分別位于晶胞的頂角和面心，所以與鉀緊鄰的氧原子有12 個。(5)想象 4 個晶胞緊密堆積，則 I 處于頂角，0 處于棱心，K 處于體心。答案：(1

4、)A (2)N 球形 K 原子半徑較大且價電子數(shù)較少，金屬鍵較弱(3)V 形 sp2 3 4 5(4)0.31512(5)體心 棱心2.VA 族的氮、 磷、 砷(As)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài)，含VA族元素的化合物在醫(yī)藥生產(chǎn)中有許多重要用途。請回答下列問題：(1)_基態(tài)氮原子的價電子軌道表示式是_;基態(tài)砷原子的電子排布式為砷與同周期第四A族的溴的第一電離能相比，較大的是 _ 。AsH3是無色稍有大蒜味的氣體。AsH 的沸點高于 PH ,其主要原因是(4) 肼(N2H4)分子可視為 NH 分子中的一個氫原子被氨基取代形成的另一種氮的氫化物。則 NbH 分子中氮原子軌道的雜化類型是 _。

5、NaAsQ 可作殺蟲劑。AsO的空間構(gòu)型為 _ ，與其互為等電子體的一種分子為_ 。(5) 某砷的氧化物俗稱“砒霜”，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。 該化合物的分子式為 _ ,砷原子采取_雜化。(6) GaAs 是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。GaAs 晶體中，每個As 與_ 個 Ga 相連。2溴3 AsH3的相對分子質(zhì)量大于 PH 的相對分子質(zhì)量，故 AsH 分子間作用力大于 PH 分子間 作用力4sp3正四面體形CCl4(或其他合理答案)5 As 4Q sp3(6)43.(2017 江蘇卷)鐵氮化合物(FexM)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexN 的制備需鐵、氮氣、丙

6、酮和乙醇參與。(2) 丙酮(【3 C C CH3)分子中碳原子軌道的雜化類型是 _, 1 mol丙酮分子中含有d鍵的數(shù)目為_。(3) C、H、O 三種元素的電負性按由小到大的順序排列為 _。(4) 乙醇的沸點高于丙酮，這是因為 _(5)某 FexNy的晶胞如圖 1 所示，Cu 可以完全替代該晶體中a 位置 Fe 或者 b 位置 Fe,形成 Cu 替代型產(chǎn)物 Fe(xn)CsN。FexN 轉(zhuǎn)化為兩種 Cu 替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2 所示，其中更穩(wěn)定的 Cu 替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為 _ 。圖 1 FexNy晶胞結(jié)構(gòu)示意圖圖 2 轉(zhuǎn)化過程的能量變化解析：(1)Fe 為 26 號元素，F(xiàn)e3+基態(tài)核外

7、電子排布式為Ar3d5或 1s22s22p63s23p63d5。(2)甲基上的碳原子為 sp3雜化，羰基上的碳原子為 sp2雜化。單鍵全為d鍵，1 個雙鍵中含有 1 個n鍵和 1 個d鍵，故 1 mol 丙酮中含有 9 mold鍵。(3)非金屬性：HCQ 則電負性：HCO乙醇中的羥基之間可以形成分子間氫鍵，故沸點高于丙酮。(5)能量越低越穩(wěn)定，從圖 2 知，Cu 替代 a 位置 Fe 型晶胞更穩(wěn)定，其晶胞中 Cu 位于 8 個頂點，NCu)=118X-=1, Fe 位于面心， NFe) = 6X-= 3, N 位于體心，N(N) = 1,其化學(xué)式為 FesCuN82答案：(1)Ar3d5或 1

8、s22s22p63s23p63d5(2)sp2和 sp39NAHC0 (4)乙醇分子間 存在氫鍵 (5)Fe3CuN4.鈦鐵合金具有吸氫特性，在制造以氫為能源的熱泵和蓄電池等方面有廣闊的應(yīng)用前景。(1) 基態(tài) Fe 原子有_ 個未成對電子，F(xiàn)e3+的電子排布式為 _ ,在基態(tài) Ti2+中，電子占據(jù)的最高能層具有的原子軌道數(shù)為 _ 。(2) 液氨是富氫物質(zhì)，是氫能的理想載體，下列說法正確的是 _。A. Nhf與PH、CH、BHT、CIO4互為等電子體B.相同條件下，NH 的沸點比 PH 的沸點高，且 NH 的穩(wěn)定性強3C.已知 NH 與 NF3都為三角錐形分子，則 N 原子都為 sp 雜化方式且

9、氮元素的化合價都 相同答案：tiA1s22s22p63s23p63d14s24p3或Ar3d14s24p3/ J 1 小嚴 E 轉(zhuǎn)化過癌 &位腎FeOhfiUFc1N(3)氮化鈦熔點高，硬度大，具有典型的 NaCI 型晶體結(jié)構(gòu)，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:1設(shè)氮化鈦晶體中 Ti 原子與跟它最近鄰的 N 原子之間的距離為r,則與該 Ti 原子最近鄰的 Ti 的數(shù)目為 _ ，Ti 原子與跟它次近鄰的 N 原子之間的距離為 _ ，數(shù)目為_ 。2已知在氮化鈦晶體中Ti 原子的半徑為apm, N 原子的半徑為bpm，它們在晶體中是緊密接觸的，則在氮化鈦晶體中原子的空間利用率為 _。3碳氮化鈦化合物在汽車

10、制造和航天航空領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)是用碳原子代替氮化鈦晶胞頂點的氮原子，則這種碳氮化鈦化合物的化學(xué)式解析：(1)Fe 基態(tài)原子電子排布式 1s22s22p63s23p63d64s2,在 3d 軌道有 4 個未成對電子； Fe 原子失去 3 個電子得電子 Fe3+，則 Fe3+的電子排布式為 1s22s22p63s23p63d5;基態(tài) Ti2+的 電子排布式為1s22s22p63s23p63d2，最高能層為 M 層，M 能層含有 1 個 3s 軌道、3 個 3p 軌道 和 5 個 3d 軌道，共有9 個原子軌道；(2) 等電子體為原子數(shù)相等和價電子數(shù)相等的原子團，NF與PHCH、BHT均含有

11、 5 個原子團，且價電子均為 8，為等電子體，而 CI04價電子數(shù)為 32,不屬于等電子體，故 A 錯 誤；分子間存在氫鍵的熔、沸點高，相同壓強時，氨氣中含有氫鍵，PH 中不含氫鍵，所以NH 沸點比 PH 高，元素的非金屬性越強，其氫化物越穩(wěn)定， 非金屬性 N 比 P 強，所以氨氣比磷化氫穩(wěn)定，故 B 正確；NH 與 NH 分子中 N 原子含有 3 個共用電子對和一個孤電子對，所以3其價層電子對是 4,都采用 sp 雜化，NH 中 N 元素為3 價，NR 中 N 元素為+ 3 價，化合價 不同，故 C錯誤。(3) 根據(jù)氮化鈦晶體可知， 在三維坐標中，每一個形成的面上有 4 個 Ti 原子，則一

12、共12 個 Ti 原子；Ti 原子位于頂點，被 8 個晶胞共有，即 Ti 元素與跟它次近鄰的 N 原子個數(shù) 為 8； Ti原子與跟它次近鄰的 N 原子之間的距離為晶胞體對角線的一半，距離為3r；432氮化鈦晶胞為面心立方最密堆積，晶胞中共含有4 個 Ti 和 4 個 N,體積為 3n(a+b3)x4,晶胞的邊長為a+b，晶胞體積為(2a+ 2b)3，氯化鈉晶體中離子的空間利用率為4333n(a+b)X42n(a3+b3)(2a+ 2b)3X100企X100%113利用均攤法可知，晶胞中含有碳原子數(shù)為8X = 1，含有氮原子數(shù)為 6X = 3,含有821鈦原子數(shù)為 12X4+ 1 = 4，所以碳

13、、氮、鈦原子數(shù)之比為 1 : 3 : 4,則化合物的化學(xué)式為 Ti4CN。226265答案：(1)4 1s2s2p3s3p3d 9(2)B5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，般摻雜微量的锎、硼、鎵、硒等?；卮鹣铝袉栴}：(1)_ 二價銅離子的電子排布式為。已知高溫下CsO 比 CuO 更穩(wěn)定，試從銅原子核外電子結(jié)構(gòu)變化角度解釋 _(2)_ 銅與類鹵素(SCN)2反應(yīng)生成 Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2中含有n鍵的數(shù)目為 _ 。類鹵素(SCN)2對應(yīng)的酸有兩種，理論上硫氰酸(HS g N)的沸點低于異硫氰酸 (H N=C=S)的沸點。其原因是_(3)

14、 硼元素具有缺電子性， 其化合物可與具有孤電子對的分子或離子形成配合物，如 BF3能與 NH 反應(yīng)生成 BF3 NH。在 BF3 NH 中 B 原子的雜化方式為 _ , B 與 N 之間形成配位鍵，氮原子提供 _。(4) 六方氮化硼晶體結(jié)構(gòu)與石墨晶體相似，層間相互作用為 _。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)和硬度都與金剛石相似，晶胞邊長為 361.5 pm，立方氮化硼的密度是 _ g cm-3。(只要求列算式)。(5) 如圖是立方氮化硼晶胞沿z軸的投影圖，請在圖中圓球上涂“”和涂“”分別 標明 B 與 N的相對位置。AO-5肘胞投影圖解析：(1)Cu 是 29 號元素，其原

15、子核外電子排布式為 1s22s22p63s23p63d104s1, Cu 原子失 去一個4s 電子、一個 3d 電子生成二價銅離子，其電子排布式為 1s22s22p63s23p63d9;原子軌 道中電子處于半滿、全滿、全空時最穩(wěn)定，二價銅離子價電子排布式為3d9、亞銅離子價電子排布式為 3d10，亞銅離子核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)，所以CuzO 比 CuO 更穩(wěn)定。(2)銅與類鹵素(SCN)2反應(yīng)生成 Cu(SCN)2,SCN 分子中硫原子形成兩個共用電子對、C 原子形成四個共用電子對、N 原子形成三個共用電子對，(SCN)2結(jié)構(gòu)式為 NCSSCN 每個分子中含有 4 個n鍵，則 1 mol

16、 (SCN)2中含有n鍵的數(shù)目為 4NA;能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔、 沸點較高，異123r_2n亍X(a3+b3)a+b)X100%Ti4CN立方硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能形成分子間氫鍵，所以異硫氰酸熔、 沸點咼于硫氰酸。(3)硼元素具有缺電子性， 其化合物可與具有孤電子對的分子或離子形成配合物,如 BF能與 NH 反應(yīng)生成 BF3 NH。在 BF3 NH 中 B 原子價層電子對數(shù)是 4,根據(jù)價層電子對互斥 理論可知 B原子的雜化方式為 sp3, B 與 N 之間形成配位鍵，N 原子含有孤電子對， 所以氮原 子提供孤電子對。（4）六方氮化硼結(jié)構(gòu)與石墨相似，層間相互作用為范德華力；立方

17、氮化硼晶胞的邊長為1_10_103_ I361.5 pm= 361.5x10_cm,晶胞體積=（361.5X10_cm），該晶胞中 N 原子個數(shù)=8X+84M1NA4X25_36X2 = 4, B 原子個數(shù)為 4，立方氮化硼的密度為 一=（3615x10_憶）3沖 cm。（5）如圖是立方氮化硼晶胞沿z軸的投影圖，每個 N 原子被 4 個 B 原子共用，每個 B 原子被 4 個 N 原子共用，所以其圖如圖所示（或 B 與 N 的位置互換）。答案：（1）1s 2s2p3s3p3d亞銅離子價電子排布式為3d，亞銅離子核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)（2）4 2 異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能（5

18、） （或 B 與 N 的位置互換）6 . （2017 全國卷H）我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽（N5）6（H3O）3（NH4）4CI（用 R 代表）?；卮鹣铝袉栴}：（1）氮原子價層電子的軌道表達式（電子排布圖）為（2）元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能（E）。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖（a）所示，其中除氮元素外，其他元素 的 日 自 左 而 右 依 次 增 大 的 原 因 是氮元素的 日呈現(xiàn)異常的原因是 _（3）sp3孤電子對（4）范德華力4X25(361.5X1010)加00圖（b）（3）經(jīng) X 射線衍射測得化合物 R 的

19、晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖（b）所示。1從結(jié)構(gòu)角度分析，R 中兩種陽離子的相同之處為 _ ，不同之處為_（填標號）。A. 中心原子的雜化軌道類型B. 中心原子的價層電子對數(shù)C. 立體結(jié)構(gòu)D. 共價鍵類型2R 中陰離子N5中的（T鍵總數(shù)為_個。分子中的大n鍵可用符號nm表示，其中m代表參與形成大n鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大n鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大n鍵可表示為n6），則 N5中的大n鍵應(yīng)表示為_ 。3圖（b）中虛線代表氫鍵，其表示式為（NH；）N H-CI、_ 、（4）R 的晶體密度為dg cm_5 6,其立方晶胞參數(shù)為anm,晶胞中含有y個（N5）6（H3O）3（NH4）4CI單元，該單元的相對質(zhì)量為M,貝Uy的計算表達式為解析：（1）根據(jù)構(gòu)造原理可知氮原子價電子排布式為2s7 82p3，根據(jù)洪特規(guī)則和泡利原理5從圖 可以看出：除 N 外，同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，E逐漸增大，這是因為隨原子半