高考化學總復習 熱點回頭專練11 物質結構與性質綜合題

熱點回頭專練11物質結構與性質綜合題1．銅錳氧化物(CuMn2O4)能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。(1)錳元素位于第四周期第ⅦB族?；鶓B(tài)Mn2＋的核外電子排布式為________________。NO3－的空間構型為________(用文字描述)。(2)HCHO中含有的σ鍵和π鍵數目之比為________。(3)火山噴出的巖漿中含有多種硫化物，冷卻時ZnS比HgS先析出，原因是________。(4)Cu3N形成的晶體結構如圖所示。則與同一個N3－相連的Cu＋有________個，Cu＋的半徑為apm，N3－的半徑為bpm，則Cu3N的密度為________g·cm－3。(阿伏加德羅常數用NA表示，1pm＝10－10cm)解析(1)Mn2＋核外有23個電子，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。NO3－中N無孤電子對，空間構型為平面三角形。(2)HCHO的結構簡式為，1個雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵，則HCHO中含有3個σ鍵和1個π鍵。(3)ZnS、HgS均為離子晶體，ZnS的晶格能大于HgS，因此ZnS先析出。(4)與1個N3－相連的Cu＋有6個。該晶胞的邊長為(2a＋2b)pm，1個晶胞中含有3個Cu，1個N，則Cu3N的密度為eq\f(64×3＋14,NA)g÷[(2a＋2b)×10－10cm]3＝eq\f(103×1030,4NA（a＋b）3)g·cm－3。答案(1)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)平面三角形(2)3∶1(3)二者均為離子晶體，ZnS的晶格能大于HgS，故ZnS先析出(4)6eq\f(103×1030,4NA（a＋b）3)2．(·石家莊二模)現有A、B、C、D、E、F原子序數依次增大的六種元素，它們位于元素周期表的前四周期。B元素原子的價層電子總數是內層電子總數的2倍；D元素原子的L電子層中只有兩對成對電子；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數相差3，且E元素的基態(tài)原子有4個未成對電子。請回答下列問題：(1)E元素基態(tài)原子的核外價層電子排布式為________。(2)用元素符號表示B、C、D三種元素的第一電離能由低到高的排序：________。(3)A元素與B、C元素可形成化合物B2A4、C2A①B2A4②下列有關C2A4的說法，a．一個該分子中含有4個σ鍵b．該分子可作為配位體形成配位鍵c．該分子是極性分子d．1mol該分子最多可形成4mol氫鍵e．該分子的穩(wěn)定性與氫鍵無關f．該分子中N的原子軌道是sp3雜化(4)B單質的一種晶體結構如圖甲所示，E單質的一種的晶體結構如圖乙所示。則圖中的單質B的名稱為________，圖甲中B原子的配位數與圖乙中E原子的配位數之比為________。E元素與D元素形成的ED晶體與NaCl晶體一樣，欲比較ED與NaCl的晶格能大小，需考慮的數據是________________________________________________________________________。(5)據最新資料顯示，F單質的晶胞可能有多種，若其晶胞分別以六方緊密堆積和面心立方堆積存在，其單質的密度之比為________。解析根據信息推斷出A為H、B為C，C為N、D為O、E為Fe、F為Cu。(1)注意是書寫“價電子層”電子排布式，不能寫成電子排布式。(2)注意第一電離能在ⅤA～ⅥA的反常性，故順序為C<O<N。(3)①C2H4就是乙烯．乙烯的結構式為，②N2H4的結構式為，故該分子含5個σ鍵，a錯誤；該分子呈對稱結構，故為非極性分子，c錯誤；該分子中4個H可與另外分子的N形成4個氫鍵，另外該分子中2個N可與別的分子的H形成2個氫鍵。故最多能形成6個氫鍵，d錯誤。(4)圖甲是金剛石的晶胞；圖甲中配位數為4，圖乙中配位數為8，故比值為1∶2；晶格能與離子的半徑及所帶電荷數多少有關。(5)六方緊密堆積與面心立方堆積都是密置層的堆積，原子空間利用率相同，密度也相同。答案(1)3d64s2(2)C＜O＜N(3)①②bef(4)金剛石1∶2離子的半徑與離子所帶的電荷數(5)1∶13．(·黃岡模擬)原子序數依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七種元素，核電荷數均小于36。已知X的一種1∶2型氫化物分子中既有σ鍵又有π鍵，且所有原子共平面；Z的L層上有2個未成對電子；Q原子的s能級與p能級電子數相等；R單質是制造各種計算機、微電子產品的核心材料；T處于周期表的ds區(qū)，原子中只有一個未成對電子。(1)Y原子核外共有________種不同運動狀態(tài)的電子，T原子有________種不同能級的電子。(2)X、Y、Z的第一電離能由小到大的順序為________(用元素符號表示)。(3)由X、Y、Z形成的離子ZXY－與XZ2互為等電子體，則ZXY－中X原子的雜化軌道類型為________。(4)Z與R能形成化合物甲，1mol甲中含________mol化學鍵，甲與氫氟酸反應，生成物的分子空間構型分別為________。(5)G、Q、R氟化物的熔點如下表，造成熔點差異的原因為______________________________________________________________________________。氟化物G的氟化物Q的氟化物R的氟化物熔點/K9931539183(6)向T的硫酸鹽溶液中逐滴加入Y的氫化物的水溶液至過量，反應的離子方程式為__________________________。(7)X單質的晶胞如右圖所示，一個X晶胞中有________個X原子；若X晶體的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數的值為NA，則晶體中最近的兩個X原子之間的距離為________cm(用代數式表示)。解析根據信息推斷出X為C、Y為N、Z為O、G可能為F也可能為Na、Q為Mg、R為Si、T為Cu，而結合(5)中信息可知F為Na。(1)原子中每個電子的運動狀態(tài)都不相同，N原子有7個電子，故有7種運動狀態(tài)不同的電子；Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，共有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7個不同的能級。(2)注意第一電離能的反常性。(3)CO2中C采取sp雜化，故OCN－中C也采取sp雜化。(4)1molSiO2含4molSi—O鍵，SiO2與HF反應生成的SiF4與CCl4的空間構型一致，均為正四面體形，而生成的H2O為V形。(6)氨水過量后，生成的是配離子[Cu(NH3)4]2＋。(7)晶胞中原子數＝eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＋4＝8；兩個C原子間最近距離是5個C構成的四面體體心到頂點的距離，即eq\f(\r(3),4)a(a為四面體棱長)，根據上述思路可計算。答案(1)77(2)C＜O＜N(3)sp雜化(4)4正四面體形、V形(5)NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，故SiF4的熔點低；Mg2＋的半徑比Na＋的半徑小、電荷數高，晶格能：MgF2＞NaF，故MgF2的熔點比NaF高(6)Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NH4＋Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－(7)8eq\f(\r(2)×\r(3,\f(12,ρNA)),2sin\f(109°28′,2))或eq\f(\r(3),4)×eq\f(\r(3,96),ρNA)4．(·三明質檢)鉻、鐵、鎳、銅等金屬及其化合物在工業(yè)上有重要用途。(1)基態(tài)鉻原子的價電子排布式為________。(2)CrO2Cl2和NaClO均可作化工生產的氧化劑或氯化劑。制備CrO2Cl2的反應為K2Cr2O7＋3CCl4=2KCl＋2CrO2Cl2＋3COCl2↑。①上述反應式中非金屬元素電負性由大到小的順序是________(用元素符號表示)。②常溫下CrO2Cl2是一種易溶于CCl4的液體，則固態(tài)CrO2Cl2屬于________晶體。③COCl2分子中所有原子均滿足8電子結構，則COCl2分子中σ鍵和π鍵的個數比為________。(3)NiO、FeO的晶體結構均與氯化鈉的晶體結構相同，其中Ni2＋和Fe2＋的半徑分別為6.9×10－2nm和7.8×10－2nm，則熔點：NiO________FeO(填“＜”、“＝”或“＞”)。(4)CuCl的鹽酸溶液能吸收CO生成復合物氯化羰基亞銅[Cu2Cl2(CO)2·2H2O]，其結構如圖。下列說法不正確的是________(填字母序號)。A．該復合物中只含有離子鍵、配位鍵B．該復合物中Cl原子的雜化類型為sp3C．該復合物中只有CO和H2O作為配位體D．CO與N2的價電子總數相同，其結構為C≡O(5)向硫酸銅溶液中加入過量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配離子。已知NF3與NH3的空間構型都是三角錐形，但NF3不易與Cu2＋形成配離子，其原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)基態(tài)鉻原子核外有24個電子，價電子排布式為3d54s1。(2)①反應中非金屬元素為C、O、Cl，電負性大小順序為O＞Cl＞C。②常溫下CrO2Cl2為液體，且易溶于CCl4，則固態(tài)CrO2Cl2屬于分子晶體。③COCl2的結構式為，根據單鍵為σ鍵，雙鍵含1個σ鍵、1個π鍵可得，分子中σ鍵和π鍵的個數比為3∶1。(3)離子半徑：Ni2＋＜Fe2＋，則NiO中離子鍵比FeO中離子鍵強，熔點NiO＞FeO。(4)A項，題給復合物中還含有共價鍵，錯誤；B項，題給復合物中Cl的成鍵電子對數為2，孤電子對數為2，雜化類型為sp3，正確；C項，題給復合物中配體有Cl－、CO和H2O，錯誤；D項，CO與N2互為等電子體，結構相似，因此CO的結構為C≡O，正確。(5)電負性：F＞N＞H，NF3中共用電子對偏向F原子，偏離N原子，N原子上孤電子對很難與Cu2＋形成配位鍵。答案(1)3d54s1(2)①O＞Cl＞C②分子③3∶1(3)＞(4)AC(5)N、F、H三種元素的電負性：F＞N＞H，NF3中共用電子對偏向F原子，偏離N原子，使得N原子上的孤電子對很難與Cu2＋形成配位鍵5．(·全國，27)原子序數依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外層電子數為其周期數的二倍；b和d的A2B型氫化物均為V形分子，c的＋1價離子比e的－1價離子少8個電子?；卮鹣铝袉栴}：(1)元素a為________，c為________。(2)由這些元素形成的雙原子分子為________。(3)由這些元素形成的三原子分子中，分子的空間結構屬于直線形的是________，非直線形的是________(寫2種)。(4)這些元素的單質或由它們形成的AB型化合物中，其晶體類型屬于原子晶體的是________，離子晶體的是________，金屬晶體的是________，分子晶體的是________(每空填一種)。(5)元素a和b形成的一種化合物與c和b形成的一種化合物發(fā)生的反應常用于防毒面具中，該反應的化學方程式為______________________________。解析a、b、c、d、e是原子序數依次增大的短周期元素，且a的最外層電子數為其周期數的二倍，可推知a為C；b和d的A2B型氫化物均為V形分子，可推知b為O，d為S；c的＋1價離子比e的－1價離子少8個電子，可推知c為Na，e為Cl。(2)由上述元素形成的雙原子分子有CO、O2、Cl2。(3)由這些元素形成的三原子分子中，分子的空間結構屬于直線形的是CO2、CS2，非直線形的是SO2、O3、SCl2、ClO2等。(4)這些元素的單質或由它們形成的AB型化合物中，其晶體類型屬于原子晶體的是金剛石，屬于離子晶體的NaCl，屬于金屬晶體的是Na，屬于分子晶體的是CO、O2、Cl2。(5)符合要求的化合物為CO2和Na2O2，它們反應的化學方程式為2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2。答案(1)CNa(2)CO、O2、Cl2(3)CO2、CS2SO2、O3、SCl2、ClO2等(任寫兩種)(4)金剛石NaClNaCO(或O2、Cl2)(5)2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O26．(·海南化學，19－Ⅱ)圖A所示的轉化關系中(具體反應條件略)，a、b、c和d分別為四種短周期元素的常見單質，其余均為它們的化合物，i的溶液為常見的酸，a的一種同素異形體的晶胞如圖B所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖B對應的物質名稱是________，其晶胞中的原子數為________，晶體類型為________。(2)d中元素的原子核外電子排布式為_________________________________。(3)圖A中由二種元素組成的物質中，沸點最高的是________，原因是_________________________________________________________________，該物質的分子構型為________，中心原子的雜化軌道類型為________。(4)圖A中的雙原子分子中，極性最大的分子是________。(5)k的分子式為________，中心原子的雜化軌道類型為________，屬于________分子(填“極性”或“非極性”)。解析(1)每個a原子周圍有4個鍵，則圖B對應的物質為金剛石；該晶胞中的原子數為：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＋4＝8。(2)a為C，則b為H2、c為O2，因i是常見的酸，只由b、d形成可判斷為鹽酸，則d為Cl2。Cl原子核外有17個電子，其排布式為：1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5。(3)除a、b、c、d外，f為CO，g為CO2，i為HCl，而k與水反應生成CO2與鹽酸，判斷k為COCl2。所有兩元素形成的物質中，只有水是液態(tài)，其他都是氣體；H2O中，中心原子O形成2條共價鍵，2對孤電子對，故O采取sp3雜化，形成V形分子。(4)所有雙原子分子中，只有H、Cl電負性差值最大，因而極性最大。(5)COCl2中C原子含有3個σ鍵，1個π鍵，故C原子采取sp2雜化。答案(1)金剛石8原子晶體(2)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5(3)H2O分子間形成氫鍵V形(或角形)sp3雜化(4)HCl(5)COCl2sp2雜化極性7．有A、B、C、D、E五種元素，其相關信息如下：元素相關信息AA原子的1s軌道上只有1個電子BB是電負性最大的元素CC基態(tài)原子的2p軌道中有3個未成對電子DD是主族元素且與E同周期，其最外能層上有2個運動狀態(tài)不同的電子EE能形成紅色(或磚紅色)的E2O和黑色的EO兩種氧化物請回答下列問題：(1)寫出E元素原子基態(tài)時的電子排布式______________________________。(2)C元素的第一電離能比氧元素的第一電離能________(填“大”或“小”)。(3)CA3分子中C原子的雜化類型是__________________________________。(4)A、C、E三種元素可形成[E(CA3)4]2＋，其中存在的化學鍵類型有________(填序號)；①配位鍵②金屬鍵③極性共價鍵④非極性共價鍵⑤離子鍵⑥氫鍵若[E(CA3)4]2＋具有對稱的空間構型，且當[E(CA3)4]2＋中的兩個CA3被兩