最新的年高考化学易错点26物质结构与性质模拟题训练含答案Word文档格式.docx
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③“氨基钴酞菁”比“钴酞菁”显著溶于水,请简述其原因_______。
(3)K3[Co(NO2)6]中存在的化学键类型有____________,配位数为_______。
(4)Sr和Ca为同族金属元素,CaO与SrO熔点更高、硬度更大,请简述原因______。
(5)如上图所示为NiO晶体的晶胞示意图:
①该晶胞中与一个Ni最近等距离的O构成的空间几何形状为____________________。
②在NiO晶体中Ni2+的半径为apm,O3-的半径为bpm,假设它们在晶体中是紧密接触的,则其密度为___g/cm3。
(用含字母a、b的计算式表达)
【答案】1s22s22p63s23p63d5或【Ar】3d5sp3415N>C>H引入的氨基可与水分子之间形成氢键离子键、共价键、配位键6CaO的晶格能大于SrO的晶格能,所以CaO比SrO熔点更高、硬度更大正八面体
则其密度为
=
g/cm3。
3.
(1)基态溴原子的价层电子轨道排布式为________。
第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有_______种。
(2)铍与铝的元素性质相似。
下列有关铍和铝的叙述正确的有___________(填标号)。
A.都属于p区主族元素
B.电负性都比镁大
C.第一电离能都比镁大
D.氯化物的水溶液pH均小于7
(3)Al元素可形成[AlF6]3-、[AlCl4]-配离子,而B元素只能形成[BF4]-配离子,由此可知决定配合物中配位数多少的因素是______;
[AlCl4]-的立体构型名称为______。
(4)P元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。
①白磷(P4)易溶于CS2,难溶于水,原因是________________
②黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体,是一种比石墨烯更优秀的新型材料。
白磷、红磷都是分子晶体,黑磷晶体与石墨类似的层状结构,如图所示。
下列有关黑磷晶体的说法正确的是_________。
A.黑磷晶体中磷原子杂化方式为sp2杂化
B.黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力
C.黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上
D.P元素三种常见的单质中,黑磷的熔沸点最高
(5)F2中F-F键的键能(157kJ/mol)小于Cl2中Cl-Cl键的键能(242.7kJ/mol),原因是_________。
(6)金属钾的晶胞结构如图。
若该晶胞的密度为ag/cm3,阿伏加得罗常数为NA,则表示K原子半径的计算式为______。
4BD中心原子半径、配位原子的半径正四面体P4、CS2是非极性分子,H2O是极性分子,根据相似相溶原理,P4难溶于水BDF的原子半径小,孤电子对之间的斥力大
4.钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
回答下列问题:
(1)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为_______nm(填标号)。
A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5
(2)基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是_________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。
K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是___________________________。
(3)X射线衍射测定等发现,I3AsF6中存在I3+离子。
I3+离子的几何构型为_____________,中心原子的杂化形式为________________。
(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示。
K与O间的最短距离为______nm,与K紧邻的O个数为__________。
【答案】AN球形K的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱V形sp30.31512
5.钴、铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。
(1)写出As的基态原子的电子排布式_________________。
(2)N、P、As为同一主族元素,其电负性由大到小的顺序为____________________,它们的氢化物沸点最高的是____________。
将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体,已知其中阴离子与SO42-互为等电子体,则该阴离子的化学式是________。
(3)Fe3+、Co3+与N3-、CN-等可形成络合离子。
①K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,配体CN-中碳原子杂化轨道类型为______________。
②[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位数为____________,其配离子中含有的化学键类型为_______(填离子键、共价键、配位键),C、N、O的第一电离能最大的为_______,其原因是_____________________。
(4)砷化镓晶胞结构如下图。
晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为________。
已知砷化镓晶胞边长为apm,其密度为pg·
cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为__________________(列出计算式即可)。
【答案】[Ar]3d104s24p3N>
P>
AsNH3NO4
3-sp6共价键、配位键N氮原子2p轨道上的电子为半充满,相对稳定,更不易失去电子正四面体
6.氮、磷及其化合物在工农业生产中都有重要作用。
(1)基态磷原子价电子排布的轨道表示式为___________。
(2)
元素B、N、O
的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(3)
食品添加剂NaNO2中NO2-中心原子的杂化类型是_____,与NO2-互为等电子体的分子的化学式为___________。
(写1种)。
(4)N2H4
是火箭的燃料,与氧气的相对分子质量相同,它在常温常压下是液态,而氧气是气态,造成这种差异的主要原因是____________。
(5)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。
磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高温下在氢气中反应合成。
①三溴化磷分子的空间构型是_________,三溴化硼键角是___________。
②磷化硼晶体晶胞如图所示:
其中实心球为磷原子,在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为________,磷原子的配位数为___________,该结构中有一个配位键,提供空轨道的原子是___________。
己知晶胞边长a
pm,阿伏加德罗常数为NA。
则磷化硼晶体的密度为___________g/cm3。
③磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图中虚线圆圈表示P
原子的投影),用实线圆圈画出B
原子的投影位置(注意原子体积的相对大小)。
______
N>
O>
Bsp2杂化SO2、O3N2H4分子间存在氢键,O2分子间只有范德华力,氢键比范德华力强三角锥形120°
面心立方最密堆积4B
或
【解析】
(1)P为15号元素,基态磷原子价电子排布的轨道表示式为
,故答案为:
;
7.金属铁及其化合物在材料、航空工业上有重要用途。
回答下列相关问题:
(1)基态钛原子中有__________个状态不同的电子,最高能层电子的电子云轮廓图形状为__________,写出其价电子的轨道表达式__________。
(2)化合物TiO2不仅是常用的白色颜料,也是一些反应的良好催化剂,如:
有机物X中C原子的杂化轨道类型为__________,1molY中所含σ键的数目是__________。
(3)已知TiCl4在常温下是无色液体,TiCl4的晶体类型是_____晶体,其空间构型是_____。
(4)自然界中有丰富的钛矿资源,如右图表示的是钡钛矿晶体的晶胞结构,经X射线分析,该晶胞为正方体,晶胞参数为apm。
写出钡钛矿晶体的化学式__________,其密度是__________g·
cm-3。
【答案】22球形
sp3、sp216NA分子正四面体BaTiO3233/(a×
10-10)3·
NA
ρ=
g/cm3,故答案为:
BaTiO3;
。
8.利用
合成的新型三元催化剂[La0.8Cu0.2Ni1-xMxO3(M分别为Mn、Fe和Co)]可以使汽车尾气中NO和CO发生反应而减少尾气污染,同时可大大降低重金属的用量。
(1)Mn2+的核外电子排布式为:
________________,其单电子数为_________________。
(2)C、N、O、Mn电负性由大到小的顺序是___________。
(3)
也是常见配体,其中采取sp2杂化的碳原子和sp3杂化的碳原子个数比为_____。
(4)蓝色物质KFe(III)x[Fe(II)(CN)6]可缓解重金属中毒,x=_______;
该物质中不存在的作用力有_____。
A.范德华力B.离子键C.σ键D.π键E.氢键
(5)副族元素钴的氧化物可以在室温下完全氧化甲醛(HCHO)。
甲醛分子的立体构型为_____;
甲醛常温下为气体而甲醇(CH3OH)为液体的原因是_____。
(6)副族元素Mn和元素Se形成的某化合物属于立方晶系,其晶胞结构如图所示,其中(○为Se,
为Mn),该化合物的化学式为_____,Se的配位数为_____,Mn和Se的摩尔质量分别为M1g/mol、M2g/mol,该晶体的密度为ρg/cm3,则Mn—Se键的键长为_________nm(计算表达式)。
【答案】1s22s22p63s23p63d5或者[Ar]3d55O>N>C>Mn1:
11AE平面三角形甲醇可以形成分子间氢键MnSe4
(1)锰是25号元素,Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,其中3d5中的5个电子分布在5个原子轨道中,因此单电子数为5,故答案为:
1s22s22p63s23p63d5;
5;
(2)元素的金属性越强,电负性数值越小,非金属性越强,电负性数值越大,C、N、O、Mn电负性由大到小的顺序是O>N>C>Mn,故答案为:
O>N>C>Mn;
9.氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料,掺入少量Ti的NaAlH4在150℃时释氢,在170℃、15.2MPa条件下又重复吸氢。
NaAlH4可由AlCl3和NaH在适当条件下合成。
NaAlH4的晶胞结构如图所示。
(1)基态Ti原子的价电子轨道排布图为___________。
(2)NaH的熔点为800℃,不溶于有机溶剂。
NaH属于_____晶体,其电子式为_________。
(3)AlCl3在178℃时升华,其蒸气的相对分子质量约为267,蒸气分子的结构式为______________(标明配位键)
(4)AlH4-中,Al的轨道杂化方式为_______;
例举与AlH4-空间构型相同的两种离子_________(填化学式)。
(5)NaAlH4晶体中,与Na+紧邻且等距的AlH4-有______个;
NaAlH4晶体的密度为______________g·
cm-3(用含a的代数式表示)。
离子
sp3NH4+、BH4−(或“SO42−”“PO43−”等其他合理答案)8
(或“
”)
10.硒化锌是一种透明黄色半导体,也可作红外光学材料,熔点1520℃。
(1)锌离子的电子排布式是_____________。
(2)根据元素周期律,电负性S______Se,第一电离能Se______As(填“>
”或“<
”)。
(3)H2O的沸点______________(填“>
”)H2Se的沸点,其原因是:
______。
(4)NaCl晶胞如图所示,阴、阳离子都具有球型对称结构,它们都可以看做刚性圆球,并彼此“相切”。
晶胞中Na+的配位数为____,若晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值用NA表示,若晶体密度为_______g·
cm﹣3。
(列出表达式)。
(5)铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示,铜晶体中原子的堆积模型属于_______。
若已知铜的原子半径为rcm,表示原子空间占有率的表达式为__________。
【答案】1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10<
>
H2O分子间存在氢键6234×
1030/NA×
a3面心立方堆积
个铜晶胞中含有4个原子,则铜原子的体积为:
4×
4/3πr3cm3,晶胞体积为(2
r)3,故空间利用率:
(4×
4/3πr3)/(2
r)3=
综上所述,本题答案是:
面心立方堆积;
11.
(1)普鲁士蓝的化学式为Fe4[Fe(CN)6]3,该物质中存在的化学键有离子键、_______和_______;
含有的Fe3+的核外电子样布式为_______________。
(2)KCN可被H2O2氧化为KOCN
①KOCN可作为制药原料,其晶体类型是__________;
碳原子采取sp杂化,1mol该物质中含有的π键数目为___________。
含有的三种非金属元素的电负性由大到小的顺序是________。
(2)H2O2常温下是液体,沸点较高(150℃),其主要原因是____________。
(3)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3,分子结构如下左图,As原子的杂化方式为____,雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雌黄(As4S4)和SnCl4,SnCl4分子的空间构型为_______。
(4)某晶体的晶胞结构如上右图所示,该晶体的化学式为______________,该晶胞参数分别为apm,cpm,γ=120°
如图示;
1号原子坐标为(0,0,0),2号原子坐标为(1/3,2/3,0),则3号原子坐标为____________,计算上述晶体中A和B两原子间的最小核间距为________pm。
【答案】共价键配位键[Ar]3d5离子晶体2NAO>
N>
CH2O2分子之间可以形成氢键sp3杂化正四面体形AB(1/2,2/3,1/2)
12.我国化学家在“铁基(氟掺杂镨氧铁砷化合物)高温超导”材料研究上取得了重要成果,该研究项目荣获2013年度“国家自然科学奖”一等奖。
(1)基态砷原子的价电子排布式为____。
(2)氟、氧、砷三种元素的电负性由大到小的顺序是____(用相应的元素符号填空)。
(3)Fe(SCN)3溶液中加人NH4F,发生如下反:
Fe(SCN)3+6NH4F===(NH4)3FeF6+3NH4SCN
①NH4F中阳离子的立体构型为____。
②(NH4)3FeF6存在的微粒间作用力有__(选填序号,下同)。
a.离子键b.共价键c.金属键d.配位键e.范德华力f.氢键
③已知SCN−中各原子最外层均满足8电子稳定结构,则C原子的杂化方式为____,该原子团中σ与π键个数比为____。
(4)FeCl3晶体易溶于水、乙醇,受热易气化,而FeF3晶体熔点高于1000oC,试解释两种化合物熔点差异较大的原因:
____。
(5)S和Fe形成的某化合物,其晶胞如图所示,则该物质的化学式为___。
设该晶胞的密度为ρg/cm3,用NA表示阿伏加德罗常数,则该晶胞中距离最近的S原子之间的距离为(列出计算式即可)____cm。
【答案】4S24P3F>O>As正四面体abdsp1:
1FeF3为离子晶体,FeCl3为分子晶体FeS
(1)主族元素基态原子的价层电子排布就是最外层电子排布,所以基态砷原子的价层电子排布式为4s24p3,故答案为:
4s24p3;
13.东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。
(1)镍元素基态原子的电子排布式为_____。
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中H、N、O元素的电负性由大到小的顺序为_____;
SO42-的立体构型是_________;
与SO42-互为等电子体的微粒为_____(填化学式,任写一种)。
②氨的沸点高于膦(PH3),原因是______;
氨是_____分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为。
(3)元素铜与镍的第二电离能分别为:
ICu=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,第二电离ICu>
INi的原因是____________。
(4)铜的某种氯化物不仅易溶于水,而且易溶于乙醇和丙酮,其链状结构如图所示,则该氯化物的化学式为____________________,属于_____晶体。
(5)Cu2+与乙二胺可形成上右图所示配离子,其中所含化学键类型有____(填标号)。
a.配位键b.极性键c.离子键d.非极性键e.金属键
(6)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____。
【答案】1s22s22p63s23p63d84s2O>
H正四面体CCl4PO43-等氨气分子之间形成氢键极性sp3Cu+失去的是全充满的3d10电子,Ni+失去的是4s1电子,Cu+的核外电子排布更稳定,失去第二个电子更难,元素铜的第二电离能高于镍的;
CuCl2分子abd3:
1
电子更难,元素铜的第二电离能高于镍的;
(4)由均摊法求解化学式,铜:
2×
1/2=1,氯:
2,化学式为CuCl2;
铜的某种氯化物不仅易溶于水,而且易溶于乙醇和丙酮,具有分子晶体的特征;
(5)由图含有a.Cu-N为配位键b.Cu-N、C-N-H、C—H极性键d.C-C非极性键,故选abd;
(6)晶胞中Ni处于顶点,Cu处于面心,则晶胞中Ni原子数目为8×
1/8=1、Cu原子数目=6×
1/2=3,故Cu与Ni原子数目之比为3:
1。
14.铜的化合物有很多,用途很广。
如磷化铜(Cu3P2)用于制造磷青铜,磷青铜是含少量锡、磷的铜合金,主要用作耐磨零件和弹性原件。
(1)基态锡原子的价电子排布式为_________,据此推测,锡的最常见正价是_________。
(2)磷化铜与水反应产生有毒的磷化氢(PH3),
PH3分子的中心原子的杂化方式是_________。
(3)磷青铜中的锡、磷两种元素电负性的大小为Sn____
P(填“>
”“<
”或“=”)。
(4)比较S、P的第一电离能I1(S)____I1(P)(填“>
某磷青铜晶胞结构如下图所示:
(5)该晶体中P原子位于_______空隙中。
(6)若晶体密度为ag/cm3,P与最近的Cu原子核间距为______pm(用含NA的代数式表示)。
【答案】5s25p2+2、+4sp3<
<
由铜原子形成的正八面体5×
109×
(6)根据晶胞结构可知,P与最近的Cu原子核间距为晶胞边长的一半,晶胞的边长是
所以P与最近的Cu原子核间距为5×
pm。
15.研究发现,由钴氧化物负载的锰氧化物纳米粒子催化剂对某些反应具有高活性,应用前景良好。
(1)Mn基态原子核外电子排布式为_____________。
元素Mn与O中,第一电离能较大的是________;
Mn与Co相比,基态原子核外未成对电子数较少的是_______。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。
(3)沸点相比较:
①甲醇____H2O(填写“>
”或“=”);
原因是_____________________________;
②CO2____H2(填写“>
原因是________________________________。
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了π键外,还存在________。
(5)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为αnm,则r(O2-)为________nm(用含α的算式表示,不必运算化简,下同)。
MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为αˊnm,则r(Mn2+)为________nm(用含α、αˊ的算式表示)。
【答案】1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2OCospsp3<
H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多>
CO2与H2均为非极性分子,CO2分子量较大、范德华力较大离子键和σ键
(1)Mn的原子序数为25,Mn原子核外有25个电子,根据构造原理,基态Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2);
Mn为金属元素易失去电子,O为非金属元素,第一电离能:
Mn<
O,第一电离能较大的是O;
基态Mn原子价电子排布式为3d54s2,基态Mn原子核外未成对电子数为5,基态Co原子价电子排布式为3d74s2,基态Co原子核外未成对电子数为3,基态原子核外未成对电子数较少的是Co。
16.A、B、C、D、E、F为
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