2021屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)-專題13-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)訓(xùn)練新人教版

2021屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題13物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)訓(xùn)練新人教版2021屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題13物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)訓(xùn)練新人教版PAGE4-2021屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題13物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)訓(xùn)練新人教版2021屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題13物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)訓(xùn)練新人教版年級：姓名：專題13物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．(2020·江蘇高考·21)以鐵、硫酸、檸檬酸、雙氧水、氨水等為原料可制備檸檬酸鐵銨[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。(1)Fe基態(tài)核外電子排布式為__[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2__；[Fe(H2O)6]2＋中與Fe2＋配位的原子是__O__(填元素符號)。(2)NH3分子中氮原子的軌道雜化類型是__sp3__；C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開_N>O>C__。(3)與NHeq\o\al(＋,4)互為等電子體的一種分子為__CH4或SiH4__(填化學(xué)式)。(4)檸檬酸的結(jié)構(gòu)簡式見下圖。1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵的數(shù)目為__7__mol?！窘馕觥?1)Fe為26號元素，價(jià)電子數(shù)為26－18＝8，在4s軌道上填充2個電子，在3d軌道上填充6個電子，則Fe的核外電子排布為[Ar]3d64s2。[Fe(H2O)6]2＋中O原子有孤電子對，可以填入Fe2＋的空軌道中，即O為配位原子。(2)NH3中，N有一對孤電子對，價(jià)層電子對為1＋3＝4，則N為sp3雜化。N的最外層電子排布為2s22p3，p軌道中的電子為半滿的穩(wěn)定狀態(tài)，很難失去電子，故N的第一電離能比相鄰的O元素要大，C的半徑大，相對于O原子而言，C易失去電子，則C的第一電離能小于O。(3)NHeq\o\al(＋,4)中，比N少一個電子為C，則CH4與NHeq\o\al(＋,4)互為等電子體。(4)—COOH中，C與O形成雙鍵以及C與O形成單鍵，1mol—COOH中含有2molσ鍵，C與羥基相連為單鍵，為一個σ鍵，所以1mol檸檬酸中碳與氧共有7molσ鍵。2．(2020·綿陽模擬)黃銅礦是工業(yè)冶煉銅的原料，主要成分為CuFeS2。試回答下列問題：(1)基態(tài)硫原子核外電子有__16__種不同運(yùn)動狀態(tài)，能量最高的電子所占據(jù)的原子軌道形狀為__紡錘形__。(2)基態(tài)Cu原子的價(jià)層電子排布式為__3d104s1__；Cu、Zn的第二電離能大小I2(Cu)__＞__I2(Zn)(填“>”“<”或“＝”)。(3)SO2分子中S原子的軌道雜化類型為__sp2__，分子空間構(gòu)型為__V形__；與SO2互為等電子體的分子有__O3__(寫一種)。(4)請從結(jié)構(gòu)角度解釋H2SO3的酸性比H2SO4酸性弱的原因__硫酸分子中的非羥基氧原子數(shù)比亞硫酸多，硫酸中心原子硫價(jià)態(tài)高，易于電離出H＋__。(5)Cu(CH3CN)4比四氨合銅離子穩(wěn)定，其配離子中心原子配位數(shù)為__4__，配位體中σ鍵與π鍵個數(shù)之比為__5∶2__。(6)鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度最高的儲氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若該晶體儲氫時(shí)，H2分子在晶胞的體心和棱的中心位置，距離最近的兩個H2分子之間距離為anm。則該晶體的密度為__eq\f(104\r(2),a3NA×10－21)__g/cm3(列出計(jì)算表達(dá)式)?！窘馕觥?1)硫元素為16號元素，基態(tài)硫原子核外電子有16種不同運(yùn)動狀態(tài)，能量最高的電子為3p電子，3p電子的原子軌道形狀為紡錘形；(2)Cu為29號元素，基態(tài)Cu原子的價(jià)層電子排布式為3d104s1；Zn為30號元素，基態(tài)Zn原子的價(jià)層電子排布式為3d104s2，Cu的第二電離能失去的是3d10電子，3d10全充滿、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，第二電離能大于Zn的第二電離能，即I2(Cu)＞I2(Zn)；(3)SO2分子中S原子的價(jià)層電子對數(shù)＝2＋eq\f(1,2)(6－2×2)＝3，軌道雜化類型為sp2，分子的空間構(gòu)型為V形；與SO2互為等電子體的分子有O3；(4)同一元素的不同含氧酸中，非羥基氧原子數(shù)越大其酸性越強(qiáng)，硫酸分子中的非羥基氧原子數(shù)比亞硫酸多，所以H2SO4的酸性大于H2SO3的酸性，故答案為硫酸分子中的非羥基氧原子數(shù)比亞硫酸多，硫酸中心原子硫價(jià)態(tài)高，易于電離出H＋；(5)Cu(CH3CN)4中的中心原子為Cu，配位數(shù)為4；配位體為CH3CN，其中σ鍵有3個C—H、1個C—C和1個C≡N，共5個σ鍵，只有C≡N中含有π鍵，有2個π鍵，σ鍵與π鍵個數(shù)之比5∶2；(6)設(shè)晶胞的參數(shù)為dnm，該晶體儲氫時(shí)，H2分子在晶胞的體心和棱心位置，則距離最近的兩個H2分子之間的距離為晶胞面上對角線長度的一半，即anm＝eq\f(\r(2),2)×dnm，則d＝eq\r(2)anm＝eq\r(2)a×10－7cm，該晶胞中Mg原子個數(shù)是8、Fe原子個數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，所以Mg、Fe原子個數(shù)之比為8∶4＝2∶1，所以其化學(xué)式為Mg2Fe，該合金的密度為＝eq\f(\f(M,NA)×4,V)＝eq\f(\f(104,NA)×4g,\r(2)a×10－7cm3)＝eq\f(104\r(2),a3NA×10－21)g/cm3。3．(2020·成都模擬)鈷、銅及其化合物在工業(yè)上有重要用途，回答下列問題：(1)請補(bǔ)充完基態(tài)Co的簡化電子排布式：[Ar]__3d74s2__，Co2＋有__3__個未成對電子。(2)Na3[Co(NO2)6]常用作檢驗(yàn)K＋的試劑，配位體NOeq\o\al(－,2)的中心原子的雜化形式為__sp2__，空間構(gòu)型為__V型__。大π鍵可用符號πeq\o\al(n,m)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n為各原子的單電子數(shù)(形成σ鍵的電子除外)和得電子數(shù)的總和(如苯分子中的大π鍵可表示為πeq\o\al(6,6))，則NOeq\o\al(－,2)中大π鍵應(yīng)表示為__πeq\o\al(4,3)__。(3)配合物[Cu(En)2]SO4的名稱是硫酸二乙二胺合銅(Ⅱ)，是銅的一種重要化合物。其中En是乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的簡寫。①該配合物[Cu(En)2]SO4中N、O、Cu的第一電離能由小到大的順序是__Cu<O<N__。②乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均屬于胺，且相對分子質(zhì)量相近，但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多，原因是__乙二胺分子之間可以形成氫鍵，三甲胺分子之間不能形成氫鍵__。(4)金屬Cu晶體中的原子堆積方式如圖所示，其配位數(shù)為__12__，銅的原子半徑為anm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，Cu的密度為__eq\f(4×64,2\r(2)×a×10－73NA)__g/cm3(列出計(jì)算式即可)?！窘馕觥?1)Co為27號元素，根據(jù)電子構(gòu)造原理可知其電子排布式為[Ar]3d74s2，Co2＋電子排布式為[Ar]3d7,3d7軌道上有3個未成對的電子。(2)NOeq\o\al(－,2)中心原子N原子價(jià)層電子對數(shù)為eq\f(5＋1,2)＝3，故雜化軌道數(shù)為3，所以N原子的雜化方式為sp2雜化，空間構(gòu)型為V型；NOeq\o\al(－,2)中參與形成大π鍵的原子個數(shù)為3個，每個原子提供一個單電子，得電子數(shù)為1個，所以NOeq\o\al(－,2)的大π鍵可以表示為πeq\o\al(4,3)；(3)①同一周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小，第一電離能有增大趨勢，但I(xiàn)IA和VA元素例外，O的第一電離能小于N，O和N為非金屬元素，Cu為金屬元素，Cu比O、N易失電子，所以第一電離能由小到大的順序是Cu<O<N；②乙二胺(H2NCH2CH2NH2)分子中含有氮?dú)滏I，分子間能形成氫鍵，三甲胺[N(CH3)3]分子中不含氮?dú)滏I，分子間不能形成氫鍵，因而乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多；(4)由圖可知，距每個Cu原子最近的Cu原子有12個，即配位數(shù)為12；晶胞中實(shí)際含有的Cu為4個，其質(zhì)量為4×64g/NA；已知銅的原子半徑為anm，由圖可知，晶胞中面對角線長為4anm，晶胞的棱長為2eq\r(2)anm，則晶胞的體積為(2eq\r(2)a×10－7)3cm3，所以有(2eq\r(2)×10－7)3×ρ＝4×64g/NA，解得ρ＝eq\f(4×64,2\r(2)×a×10－73NA)g/cm3。4．(2020·銀川模擬)決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)。請回答下列問題：(1)基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是__N__，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為__球形__。(2)已知元素M是組成物質(zhì)Ca5(PO4)3F的一種元素。元素M的氣態(tài)原子逐個失去第1個至第5個電子所需能量(即電離能，用符號I1至I5表示)如表所示：I1I2I3I4I5電離能(kJ/mol)589.81145.44912.464918153元素M化合態(tài)常見化合價(jià)是__＋2__價(jià)，其基態(tài)原子電子排布式為__1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2__。(3)POeq\o\al(3－,4)的中心原子的雜化方式為__sp3__，鍵角為__109°28′__。(4)Ca3(PO4)3F中非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_F>O>P__。(5)下列元素或化合物的性質(zhì)變化順序正確的是__BC__。A．第一電離能：Cl>S>P>SiB．共價(jià)鍵的極性：HF>HCl>HBr>HIC．晶格能：NaF>NaCl>NaBr>NaID．熱穩(wěn)定性：MgCO3>CaCO3>SrCO3>BaCO3(6)如圖是SiO2晶胞，構(gòu)成二氧化硅晶體結(jié)構(gòu)的最小環(huán)是由__12__個原子構(gòu)成。已知晶胞參數(shù)為apm，則其晶胞密度為__eq\f(480,NA·a3×10－30)__g·cm－3。【解析】(1)基態(tài)K原子共有4個電子層，最高能層為N；價(jià)層電子排布式為4s1，該能層電子云輪廓為球形；(2)M的第三電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二電離能，說明該元素失去2個電子時(shí)為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則該元素最外層有2個電子，則M為Ca，元素M化合態(tài)常見化合價(jià)是＋2，其基態(tài)原子電子排布式為：1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2；(3)POeq\o\al(3－,4)的中心原子P的孤電子對數(shù)為：1/2(a－xb)＝1/2(5＋3－2×4)＝0，價(jià)層電子對數(shù)為：4＋0＝4，P原子雜化方式為sp3雜化，空間構(gòu)型為正四面體，鍵角為109°28′；(4)Ca3(PO4)3F中非金屬元素為P、O、F，同周期主族元素自左而右電負(fù)性增大，同主族自上而下電負(fù)性減小，所以電負(fù)性：F>O>P；(5)A．同周期元素的第一電離能有增大的趨勢，價(jià)層電子處于全充滿或半充滿狀態(tài)時(shí)，第一電離能大于其后元素的第一電離能，則Cl＞P＞S＞Si，A錯誤；B．鍵合原子的電子親合能或電負(fù)性的差值越大，極性越大，則共價(jià)鍵的極性：HF＞HCl＞HBr＞HI，B正確；C．離子半徑越小，鍵長越短，晶格能越大，則晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，C正確；D．金屬陽離子的半徑越小，其碳酸鹽的熱穩(wěn)定性越弱，則熱穩(wěn)定性