届一轮复习苏教版 物质结构与性质 作业.docx

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届一轮复习苏教版物质结构与性质作业

物质结构与性质

一、江苏省近五年高考真题汇编

1.（2014·江苏高考·21A）

含有NaOH的Cu（OH）2悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。

（1）Cu+基态核外电子排布式为　。

（2）与OH-互为等电子体的一种分子为　　　　（填化学式）。

（3）醛基中碳原子的轨道杂化类型是　　　　;1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为　　　　。

（4）含有NaOH的Cu（OH）2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为　。

（5）Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。

铜晶胞结构如下图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为　　　　。

【解析】

（1）Cu为29号元素,核外电子排布式为[Ar]3d104s1,Cu+为Cu失去4s轨道上的一个电子,则为[Ar]3d10。

（2）等电子体必须具备原子数相等,价电子数相等,O得一个电子,即为F,所以OH-与HF互为等电子体。

（3）醛基中的C为碳氧双键,属于sp2杂化,CH3CHO中单键均为σ键,CO中有一个为σ键,共有6mol。

（4）醛基在碱性条件下,可被Cu（OH）2氧化生成Cu2O沉淀。

（5）Cu为面心立方晶胞,配位数为12。

答案:

（1）[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10

（2）HF

（3）sp2　6NA或6×6.02×1023个

（4）2Cu（OH）2+CH3CHO+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O

（5）12

2.（2015·江苏高考·21A）

下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶

2Cr2+3CH3CH2OH+16H++13H2O4[Cr（H2O）6]3++3CH3COOH

（1）Cr3+基态核外电子排布式为　　　　　　　　　　　;配合物[Cr（H2O）6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是　　　　（填元素符号）。

（2）CH3COOH中C原子轨道杂化类型为　　　　　;1molCH3COOH分子含有σ键的数目为　　　　　　。

（3）与H2O互为等电子体的一种阳离子为　　　　　（填化学式）;H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

【解析】

（1）Cr为24号元素,价电子为24-18=6,d轨道半满状态下较稳定,则Cr的核外电子排布为[Ar]3d54s1,失去电子时,先失最外层上的电子,所以Cr3+的核外电子排布为[Ar]3d3。

H2O中的O含有孤电子对,所以O为配位原子。

（2）甲基中碳为sp3杂化,羧基中的碳为sp2杂化。

单键全部为σ键,双键中有一个π键和一个σ键,所以1molCH3COOH中含有7molσ键。

（3）H2O中O的价电子数与F+相等,所以H2O和H2F+互为等电子体。

H2O与CH3CH2OH之间可以形成分子间氢键,故两者可以任意比例互溶。

答案:

（1）1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3　O

（2）sp3、sp2　7mol或7NA

（3）H2F+　H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键

【误区提醒】没有正确判断出CH3COOH中碳原子轨道杂化类型,CH3COOH中甲基中的碳原子有4个σ键,占据4个杂化轨道,为sp3杂化;羧基中的碳原子有3个σ键,1个π键,π键不占据杂化轨道,为sp2杂化。

3.（2016·江苏高考·21A）

[Zn（CN）4]2-在水溶液中与HCHO发生如下反应:

4HCHO+[Zn（CN）4]2-+4H++4H2O[Zn（H2O）4]2++4HOCH2CN

（1）Zn2+基态核外电子排布式为　。

（2）1molHCHO分子中含有σ键的数目为　　　　mol。

（3）HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是　　　　　　　　。

（4）与H2O分子互为等电子体的阴离子为 　。

（5）[Zn（CN）4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键。

不考虑空间构型,[Zn（CN）4]2-的结构可用示意图表示为 　。

【解析】

（1）Zn为30号元素,30-18=12,其核外价层电子排布为3d104s2,失去电子时,先从4s开始,所以Zn2+的核外电子排布式为[Ar]3d10。

（2）HCHO的结构式为,单键全为σ键,双键中,只有一个为σ键,1molHCHO中存在3molσ键。

（3）HOCH2CN中“—CH2—”的C为sp3杂化,“—C≡N”中C为sp杂化。

（4）N得一个电子与氧原子的电子数相等,所以与H2O互为等电子体。

（5）Zn2+与CN-之间为配位键,配位键由C指向Zn。

答案:

（1）1s22s22p63s23p63d10（或[Ar]3d10）

（2）3　（3）sp3和sp

（4）

（5）

4.（2017·江苏高考·21A）

铁氮化合物（FexNy）在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。

某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。

（1）Fe3+基态核外电子排布式为________________________。

（2）丙酮（）分子中碳原子轨道的杂化类型是________________,1mol丙酮分子中含有σ键的数目为________。

（3）C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为____________________。

（4）乙醇的沸点高于丙酮,这是因为 ___________________。

（5）某FexNy的晶胞如图-1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe（x-n）CunNy。

FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图-2所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为________________。

【命题意图】本题考查物质结构与性质,意在考查学生对物质结构中基本概念的理解及掌握程度。

【解析】

（1）Fe为26号,价层电子数为26-18=8,电子排布式为3d64s2,失去电子时,先失去4s上的2个电子,再失去3d上的一个电子,即为[Ar]3d5。

（2）甲基上的碳原子为sp3杂化,羰基上的碳原子为sp2杂化。

单键全为σ键,双键中有一个π键,一个σ键,1mol丙酮中共含有9NA个σ键。

（3）非金属性O>C>H,则电负性:

O>C>H。

（4）乙醇中的羟基之间可以形成分子间氢键,故沸点高于丙酮。

（5）能量越低越稳定,从图-2知,Cu替代a位置Fe会更稳定,即为8个顶点,n（Cu）=8×=1,b位置Fe位于面心,n（Fe）=6×=3,N位于体心,n（N）=1,则化学式为Fe3CuN。

答案:

（1）[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5　

（2）sp2和sp39NA　（3）H

（4）乙醇分子间存在氢键

（5）Fe3CuN

5.（2018·江苏高考·21A）

臭氧（O3）在[Fe（H2O）6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为和，NOx也可在其他条件下被还原为N2。

（1）中心原子轨道的杂化类型为___________；的空间构型为_____________（用文字描述）。

（2）Fe2+基态核外电子排布式为__________________。

（3）与O3分子互为等电子体的一种阴离子为_________（填化学式）。

（4）N2分子中σ键与π键的数目比n（σ）∶n（π）=_____________。

（5）[Fe（H2O）6]2+与NO反应生成的[Fe（NO）（H2O）5]2+中，NO以N原子与Fe2+形成配位键。

请在[Fe（NO）（H2O）5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。

【答案】

（1）sp3平面（正）三角形

（2）[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6

（3）NO2−

（4）1∶2

（5）

【解析】

（1）SO42-中中心原子S的价层电子对数为（6+2-42）+4=4，SO42-中S为sp3杂化。

NO3-中中心原子N的孤电子对数为（5+1-32）=0，成键电子对数为3，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于N原子上没有孤电子对，NO3-的空间构型为平面（正）三角形。

（2）Fe原子核外有26个电子，根据构造原理，基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。

（3）用替代法，与O3互为等电子体的一种阴离子为NO2-。

（4）N2的结构式为NN，三键中含1个σ键和2个π键，N2分子中σ键与π键的数目比为n（σ）：

n（π）=1:

2。

（5）根据化学式，缺少的配体是NO和H2O，NO中N为配位原子，H2O中O上有孤电子对，O为配位原子，答案为：

。

点睛：

本题以“臭氧（O3）在[Fe（H2O）6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO42-和NO3-，NOx也可在其他条件下被还原为N2”为背景素材，考查离子核外电子排布式的书写、原子杂化方式的判断、离子空间构型的判断、等电子体的书写、σ键和π键的计算、配位键的书写。

注意写配位键时由配位原子提供孤电子对。

二、专项特训

非选择题：

1.研究发现,在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2CH3OH+H2O）中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。

回答下列问题:

（1）Co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________,基态原子核外未成对电子数较多的是________。

（2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为____________和____________。

（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为______________________,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σ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a=0.420nm,则r（O2-）为________nm。

MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a'=0.448nm,则r（Mn2+）为________nm。

【命题意图】本题考查结构、性质、位置关系的应用,涉及核外电子排布规律、电负性、电离能、杂化理论、晶胞的有关计算等,难点是晶胞的计算。

【解析】

（1）Co是27号元素,位于元素周期表第4周期第Ⅷ族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。

元素Mn与O中,由于O是非金属元素而Mn是过渡元素,所以第一电离能较大的是O。

O基态原子价电子排布式为2s22p4,所以其核外未成对电子数是2,而Mn基态原子价电子排布式为3d54s2,所以其核外未成对电子数是5,因此核外未成对电子数较多的是Mn。

（2）CO2和CH3OH的中心原子碳原子的价层电子对数分别为2和4,所以CO2和CH3OH分子中碳原子的杂化形式分别为sp和sp3。

（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为H2O>CH3OH>CO2>H2,原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体,液体的沸点高于气体;水分子中两个氢原子都可以参与形成分子间氢键,而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键,所以水的沸点高于甲醇;二氧化碳的相对分子质量比氢气大,所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高。

（4）硝酸锰是离子化合物,硝酸根和锰离子之间形成离子键,硝酸根中氮原子与3个氧原子形成3个σ键,硝酸根中有一个氮氧双键,所以还存在