届高考化学二轮复习物质结构与性质选考专题卷Word下载.docx

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（6）

（或

、或

）

解析　

（1）原子核外没有两个运动状态完全相同的电子，有几个电子就有几种运动状态，N原子核外有7个电子，所以有7种不同运动状态的电子；

基态N原子的电子排布式为1s22s22p3，能量由低到高，由里到外排布，则能量最高的电子所占据的原子轨道为2p轨道，呈哑铃形。

（2）NO

中N的价电子数为

＝2，杂化轨道类型为sp；

NO

＝3，杂化类型为sp2；

含有相同原子数和相同价电子数的微粒互为等电子体，与NO

互为等电子体的微粒有SCN－、CO2、CS2、N

等。

NH4F、NH4I中，较易分解的是NH4F，原因是F原子半径比I原子小，H—F键比H—I键强（H—F键更易形成），F－更易夺取NH

中的H＋。

（4）同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素原子最外层电子处于该轨道的全充满、半充满的稳定状态，所以其第一电离能大于其相邻元素，故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素。

（5）顶点数：

＝12（个）（共20个面，每个面均为正三角形，有三个顶点，而每个顶点都同时属于5个面，所以有12个原子）。

（6）根据图Ⅲ可知一个晶胞中含有N原子数为4×

＋2×

＝2，B原子数为8×

＋1＝2，将一个六边形切成相等的六个，每个的底为apm＝a×

10－10cm，高为

＝

pm，面积为6×

×

a×

pm2＝

10－20cm2，晶胞的体积为

10－20cm2×

b×

10－10cm×

2＝3

a2b×

10－30cm3，故密度为ρ＝

g·

cm－3＝

cm－3。

2.（2018·

珠海市高三3月质检）

（1）固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类，可通过________________方法区分晶体、非晶体和准晶体，以色列科学家丹尼尔·

谢赫特曼因发现锰的化合物准晶体而获得了2011年诺贝尔化学奖。

基态Mn原子的电子排布式为________________。

（2）PCl3的立体构型为____________，中心原子的杂化轨道类型为________。

（3）硼的卤化物在工业中有重要作用，硼的四种卤化物的沸点如下表所示。

BF3

BCl3

BBr3

BI3

沸点/K

172

285

364

483

①四种卤化物沸点依次升高的原因是___________________________________________

________________________________________________________________________。

②B、C、N、O四种元素第一电离能由小到大的顺序为____________。

③用BF3分子结构解释反应BF3（g）＋NH4F（s）===NH4BF4（s）能够发生的原因：

________________________________________________________________________

（4）碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：

回答下列问题

①石墨晶体中，层内C—C键的键长为142pm，而金刚石中C—C键的键长为154pm，其原因是金刚石中只存在C—C间的________共价键，而石墨层内的C—C间存在________键。

②金刚石晶胞含有________个碳原子。

若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率________（不要求计算结果）。

答案　

（1）X射线衍射　[Ar]3d54s2

（2）三角锥形　sp3

（3）①分子结构相似，相对分子质量增大，分子间作用力逐渐增强　②B<

C<

O<

N　③BF3分子中硼原子有空轨道，F－有孤对电子，能通过配位键形成BF

（4）①σ　σ、π　②8　

解析　

（1）锰是25号元素，基态Mn原子的电子的排布式为[Ar]3d54s2。

（2）PCl3中P原子与3个氯原子相连，含有1个孤电子对，立体构型为三角锥形，中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化。

（3）①硼的四种卤化物均为分子晶体，且分子结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，沸点依次升高。

②同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但N原子的2p为半充满结构，较为稳定，第一电离能最大，B、C、N、O四种元素第一电离能由小到大的顺序为B＜C＜O＜N。

③BF3分子中硼原子有空轨道，F－有孤对电子，能通过配位键形成BF

，因此反应BF3（g）＋NH4F（s）===NH4BF4（s）能够发生。

（4）①金刚石中碳原子以sp3杂化，形成四条杂化轨道，全部形成σ键，石墨中碳原子以sp2杂化，形成三条杂化轨道，还有一条未杂化的p轨道，三条杂化轨道形成σ键，而未杂化p轨道形成π键。

②晶胞中顶点微粒数为：

8×

＝1，面心微粒数为：

6×

＝3，体内微粒数为4，共含有8个碳原子；

晶胞内含有四个碳原子，则晶胞体对角线长度与四个碳原子直径相同，即

a＝8r，r＝

a；

碳原子的体积为：

π×

r3，晶胞体积为：

a3，碳原子的空间利用率为：

。

3.（2018·

河南省六市高三联考）在照相底片的定影过程中，未曝光的溴化银（AgBr）常用硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶解，反应生成Na3[Ag（S2O3）2]；

在废定影液中加入Na2S使Na3[Ag（S2O3）2]中的银转化为Ag2S，并使定影液再生。

将Ag2S在高温下转化为Ag，就达到了回收银的目的。

（1）铜、银、金在元素周期表中位于同一族相邻周期，基态银原子的最外层电子排布式为________。

（2）Na、O、S简单离子半径由大到小的顺序为__________________________________。

（3）S2O

离子结构如图所示，其中心硫原子的杂化轨道类型为________。

（4）写出AgBr溶于Na2S2O3溶液的离子反应方程式：

Na3[Ag（S2O3）2]中存在的作用力有离子键、共价键、________。

（5）在空气中灼烧Ag2S生成Ag和SO2，SO2分子中硫原子的价层电子对数为__________，其分子空间构型为________。

SO2易溶于水，原因是____________________________________

（6）现在人们已经有多种方法来测定阿伏加德罗常数，X射线衍射法就是其中的一种，通过对金晶体的X射线衍射图像的分析，可以得出金晶体的晶胞属于面心立方晶胞（与铜的晶胞相似）。

若金原子的半径为am，金的密度为ρg·

cm－3，金的摩尔质量为Mg·

mol－1，试通过这些数据列出计算阿伏加德罗常数的算式_____________________________________。

答案　

（1）5s1

（2）S2－、O2－、Na＋

（3）sp3

（4）AgBr＋2S2O

===[Ag（S2O3）2]3－＋Br－　配位键

（5）3　V形　根据相似相溶原理，SO2和水均为极性分子，且SO2和水反应

（6）NA＝

mol－1

解析　

（1）铜、银、金在元素周期表中位于同一族相邻周期，基态铜原子的最外层电子排布式为4s1，则基态银原子的最外层电子排布式为5s1。

（2）电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，则Na、O、S简单离子半径由大到小的顺序为S2－、O2－、Na＋。

（3）由S2O

离子结构示意图可知，其中心硫原子形成4个σ键，则中心硫原子的杂化轨道类型为sp3。

（4）AgBr与Na2S2O3溶液反应生成Na3[Ag（S2O3）2]和NaBr，该反应的离子反应方程式为AgBr＋2S2O

===[Ag（S2O3）2]3－＋Br－，Na3[Ag（S2O3）2]中存在的作用力有离子键、共价键和配位键。

（5）SO2分子中硫原子的价层电子对数为2＋

＝3，因SO2分子中含有1个孤电子对，所以其分子空间构型为V形，因SO2和水均为极性分子，且SO2可以和水发生反应，所以SO2易溶于水。

（6）金晶体的晶胞属于面心立方晶胞，则1个晶胞中含有金原子的个数为8×

＋6×

＝4，金原子的半径为a×

102cm，则金晶胞的边长为2

102cm，所以金的密度为ρ＝

，解得NA＝

mol－1。

4.铁、钛、镍等过渡元素在工业生产和科学研究中具有重要作用，请回答下列问题。

（1）有机铁肥[Fe（H2NCONH2）6]（NO3）3的名称叫三硝酸六尿素合铁，是一种配合物，它的中心离子Fe3＋的价电子排布式为________；

该配合物中N原子的杂化方式有____________________；

它所含非金属元素的电负性由小到大的顺序是________________。

（2）钛被称为继铁、铝之后的“第三金属”，也叫“未来金属”。

①钛位于周期表的________区，基态Ti原子的电子占据了________个原子轨道。

②工业上可用TiCl4（常温下呈液态）与Mg高温下反应制备钛单质，同时生成MgCl2，详细解释TiCl4熔点比MgCl2低很多的原因：

_______________________________________

（3）镍与CO生成的配合物Ni（CO）4中，易提供孤电子对的成键原子是________（填元素名称）；

1molNi（CO）4中含有的σ键数目为________；

写出与CO互为等电子体的一种阴离子的化学式________。

（4）镍钛记忆合金用于飞机和宇宙飞船。

已知一种镍钛合金的晶胞结构如图所示，其中Ti原子采用面心立方最密堆积方式，该合金中与Ti原子距离最近且相等的Ni原子个数为________；

若合金的密度为ρg·

cm－3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个钛原子间的最近距离是________pm（用含ρ和NA的计算式表示，不必化简）。

答案　

（1）3d5　sp3杂化和sp2杂化　H<

N＜O

（2）①d　12　②TiCl4属于分子晶体，熔融时破坏分子间作用力；

而MgCl2属于离子晶体，熔融时破坏离子键，分子间作用力比离子键弱得多，所以TiCl4熔点低得多

（3）碳　8NA　CN－（或C

（4）6　

1010

解析　

（1）Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，所以核外电子排布式为：

1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子失去最外层4s能级上的2个电子，然后失去3d能级上的1个电子形成Fe3＋，Fe3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，所以基态Fe3＋的价电子排布式为3d5；

由尿素分子的结构式H2NCONH2可知，尿素分子中N原子成3个单键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，N原子采取sp3杂化；

中含有3对价层电子对，其离子构型为平面三角形，N原子采取sp2杂化；

元素非金属性越强电负性越大，故电负性：

H<

N＜O。

（2）①钛位于周期表的d区，Ti原子核外电子数为22，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，电子占据的原子轨道数为1＋1＋3＋1＋3＋2＋1＝12个；

②TiCl4属于分子晶体，熔融时破坏分子间作用力；

而MgCl2属于离子晶体，熔融时破坏离子键，分子间作用力比离子键弱得多，所以TiCl4熔点低得多，工业上可用TiCl4（常温下呈液态）与Mg高温下反应制备钛单质，同时生成MgCl2。

（3）配合物Ni（CO）4的中心原子Ni与CO之间的化学键称为配位键，提供孤电子对的成键原子是碳原子；

Ni（CO）4中的配离子中Ni原子和C原子之间有4个σ键，CO分子中C和O之间存在1个σ键，1个π键，1个配位键，因此4个CO有4个σ键，故1molNi（CO）4中含有8molσ键即8NA；

CO分子中含有2个原子、价电子数是10，与CO互为等电子体的阴离子微粒有CN－或C

（4）Ti原子采用面心立方最密堆积方式，若以Ti在顶点，则合金中与Ti原子距离最近且相等的Ni原子在棱上，个数为6；

利用均摊法计算，每个晶胞中含有Ti：

＝4个，Ni：

12×

＋1＝4个，若合金的密度为ρg·

cm－3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞体积为V＝

cm3，边长为

cm，两个钛原子间的最近距离是边长的

，为

cm＝

1010pm。

5．（2018·

苏州市高三调研）超细氧化镍（NiO）是一种功能材料，已被广泛用于电池电极、催化剂、半导体、玻璃染色剂等方面。

工业上常以Ni（NO3）2·

6H2O和[CO（NH2）2]（尿素）为原料制备。

（1）Ni2＋基态核外电子排布式为________。

（2）与NO

互为等电子体的一种分子的分子式为________________。

（3）尿素分子中碳原子轨道的杂化类型为________，1mol尿素分子中含有的σ键的数目为________。

（4）C、N、O三种元素第一电离能由大到小的顺序为____________。

（5）NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，但天然的和绝大部分人工制备体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如下图所示的缺陷：

一个Ni2＋空缺，另有两个Ni2＋被两个Ni3＋所取代。

其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。

经测定某氧化镍样品中Ni3＋与Ni2＋的离子数之比为6∶91，若该晶体的化学式为NixO，则x＝________。

答案　

（1）[Ar]3d8（或1s22s22p63s23p63d8）　

（2）BF3、SO3等　（3）sp2　7NA　（4）N>

O>

C　（5）0.97

解析　

（2）根据等电子体概念可知，原子数和价电子数分别都相等的微粒互为等电子体，NO

离子中有四个原子，价电子数为24，所以与硝酸根离子互为等电子体的一种分子为BF3、SO3、COCl2等。

（3）尿素分子的结构简式为CO（NH2）2，分子中含有碳氧双键，所以尿素分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化，每个分子中含有7个σ键，所以1mol尿素中含有7molσ键。

（5）因为氧化镍样品中Ni3＋与Ni2＋的离子数之比为6∶91，所以镍元素的平均化合价为（6×

3＋91×

2）/（6＋91）＝200/97，根据化合物中化合价代数和为零可得200/97×

x＝2，解得x＝0.97。

6．钴的化合物在磁性材料生产、电池制造、催化剂制备等方面应用非常广泛。

（1）Co2＋基态核外电子排布式为__________________________________________________。

（2）制备[Co（H2O）6]2＋的反应为（NH4）2[Co（SCN）4]＋6H2O===[Co（H2O）6（SCN）2]＋2NH4SCN。

①配合物[Co（H2O）6]2＋中与Co2＋形成配位键的原子是________（填元素符号）；

SCN－的空间构型为________（用文字描述）。

②NH4SCN在180～190℃分解并制得胍（结构简式如图所示），胍分子中氮原子杂化轨道类型为____________；

1mol胍中含σ键数目为________。

胍的结构简式

（3）一种钴的化合物可用作石油脱硫的催化剂，其晶胞结构如图所示，则晶体中与每个O2－紧邻的O2－有______个（填数字）。

答案　

（1）1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7

（2）①O　直线形　②sp2和sp3　8NA

（3）8

解析　

（1）27号元素钴，Co2＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7。

（2）①H2O的O原子提供孤电子对，钴离子提供空轨道，配合物[Co（H2O）6]2＋中与Co2＋形成配位键的是O原子；

SCN－与CO2是等电子体，空间构型为直线形。

②胍分子中氮原子形成三个单键的杂化轨道类型为sp3杂化，形成一个双键的杂化轨道类型为sp2杂化，1mol胍中含σ键数目为8NA。

（3）观察最上面的平面的中心有1个O2－，其上下两个平面中分别有4个O2－，晶体中与每个O2－紧邻的O2－有8个。

7．（2018·

江苏省丹阳高级中学高三上学期期中）甲基呋喃与氨在高温下反应得到甲基吡咯：

（1）Zn的基态原子核外电子排布式为____________。

（2）配合物[Zn（NH3）3（H2O）]2＋中，与Zn2＋形成配位键的原子是________（填元素符号）。

（3）1mol甲基呋喃分子中含有σ键的数目为________。

（4）甲基吡咯分子中碳原子轨道的杂化轨道类型是____________。

与NH3分子互为等电子体的阳离子为________。

（5）甲基吡咯的熔、沸点高于甲基呋喃的原因是_____________________________________。

（6）锌的某种化合物晶胞结构如图所示，则构成该化合物的两种粒子个数比为________。

答案　

（1）[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2

（2）N和O

（3）12NA

（4）sp3和sp2　H3O＋

（5）甲基吡咯分子间存在氢键

（6）1∶1

解析　

（1）锌是30号元素，基态核外电子排布式为[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2。

（2）配合物[Zn（NH3）3（H2O）]2＋中氨气分子中的氮原子提供孤对电子与锌离子形成配位键，水分子中的氧原子提供孤对电子与锌离子形成配位键。

（3）每个甲基呋喃分子中含有6个碳氢键，即为σ键，含有2个碳碳单键，2个碳氧单键，2个碳碳双键，每个单键都是1个σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，所以总共有12个σ键。

（4）甲基吡咯分子中有两类碳原子，一类碳原子形成碳碳单键，采用sp3杂化，一类碳原子形成了碳碳双键，采用sp2杂化，与氨气分子互为等电子体的物质含有四个原子且有10个电子，所以为水合氢离子。

（5）甲基呋喃的氧原子没有与氢原子形成共价键，所以无法形成分子间氢键，而甲基吡咯的氮原子和氢原子形成了共价键，可以形成分子间氢键，从而提高了熔、沸点。

（6）X原子位于晶胞的顶点和面心，所以一个晶胞中X的原子个数为8×

＝4，晶胞中含有4个锌离子，则两种粒子个数比为4∶4＝1∶1。

8．（2018·

泰州中学高三12月月考）利用水热和有机溶剂等软化学方法，可合成出含有有机杂化锌、锗以及砷等金属的硒化物，且该硒化物具有离子交换、催化、吸附、半导体等性能，显示出良好的应用前景。

（1）锌基态原子核外电子排布式为________________________________________________。

（2）元素锗与砷中，第一电离能较大的是________（填元素符号）。

（3）SeO

中Se原子的杂化形式为________，气态SeO3分子的立体构型为____________，与SeO3互为等电子体的一种离子为________（填离子符号）。

（4）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示（a代表Zn，b代表Se），该晶胞中Se原子周围与之紧邻的其他Se原子数为________。

答案　

（1）1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2

（2）As

（3）sp3　平面三角形　CO

（或NO

（4）12

解析　

（2）元素锗与砷是同一周期元素，由于As的4p为半充满状态，第一电离能较大。

中Se原子的价层电子对数＝3＋

（6＋2－2×

3）＝4，采用sp3杂化；

气态SeO3中Se原子的价层电子对数＝3＋

（6－2×

3）＝3，采用sp2杂化，且无孤对电子，立体构型为平面三角形；

与SeO3互为等电子体的一种离子为CO

）。

（4）硒原子在晶胞内，该晶胞中含有硒原子数为4，该晶胞中含有锌原子数为8×

＝4，化学式为ZnSe，且Se原子和Zn原子的配位数相等，均为4，则晶胞中Se原子周围与之紧邻的其他Se原子数与Zn原子周围与之紧邻的其他Zn原子数相等，根据晶胞结构图，位于顶点的Zn原子周围与之紧邻的其他Zn原子位于面心，在每个晶胞中含有3×

，而每个顶点被8个晶胞共用，则Zn原子周围与之紧邻的其他Zn原子数为

8＝12，因此Se原子周围与之紧邻的其他Se原子数为12。

9．（2018·

泰州中学高三第四次模拟）TiCl3是烯烃定向聚合的催化剂、TiCl4可用于制备金属Ti。

nCH3CH===CH2

TiO2＋2C＋2Cl2

TiCl