高考化学 考点94 原子结构与性质必刷题.docx

1、高考化学 考点94 原子结构与性质必刷题考点94 原子结构与性质1钛呈银白色，因它坚硬、强度大、耐热、密度小，被称为高技术金属。目前生产钛采用氯化法，即将金红石或钛铁矿与焦炭混合，通入氯气并加热制得TiCl4：2FeTiO3+7Cl2+6C2TiCl4+2FeCl3+6CO； TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO。将TiCl4蒸馏并提纯，在氩气保护下与镁共热得到钛：TiCl4+2MgTi+2MgCl2，MgCl2和过量Mg用稀盐酸溶解后得海绵状钛，再在真空熔化铸成钛锭。请回答下列问题：（1）基态钛原子的价电子排布式为_。（2）与CO互为等电子体的离子为_（填化学式）。（3）在CH2Cl2

2、、C6H6、CO2、C2H4中，碳原子采取sp杂化的分子有_ 。（4）TiCl4在常温下是无色液体，在水或潮湿空气中易水解而冒白烟。则TiCl4属于_(填“原子”、“分子”或“离子”)晶体。（5）与钛同周期的另一种元素钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物，其中一种化学式为Co(NH3)5BrSO4，往其溶液中加BaCl2溶液时，现象是_；往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，无明显现象，若加入AgNO3溶液时，产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的化学式为 _。（6）在自然界中TiO2有金红石、板钛矿、锐钛矿三种晶型，其中金红石的晶胞如右图所示，则其中Ti4+的配位

3、数为_。【答案】3d24s2CN-（或NO+、C22-）CO2分子产生白色沉淀Co (NH3)5SO4Br6 2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。回答下列问题：（1）镍元素基态原子的电子排布式为_，3d能级上的未成对的电子数为_。（2）硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6 SO4蓝色溶液。Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是_。在Ni(NH3)62+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为_，提供孤电子对的成键原子是_。氨的沸点_（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是_；氨是_分子（填“极性”或“非极性”）

4、，中心原子的轨道杂化类型为_。（3）单质铜及镍都是由_键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICuINi的原因是_。（4）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_。若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a=_nm。【答案】1s22s22p63s23p63d84s2或Ar 3d84s2 2 正四面体 配位键 N 高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp3 金属 金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子 3:1 107 3砷化镓是继硅之后研究最深入、应用最广泛的半导体材料。回答下列问题：(1

5、)Ga 基态原子核外电子排布式为 _，As 基态原子核外有_个未成对电子。(2)Ga、As、Se 的第一电离能中大到小的顺序是 _，Ga、As、Se 的电负性由大到小的顺序是 _。(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：_。镓的卤化物GaCl3GaBr3GaI3熔点/77.75122.3211.5沸点/201.2279346GaF3 的熔点超过 1000 ，可能的原因是 _。(4)二水合草酸镓的结构如图 1 所示，其中镓原子的配位数为_，草酸根中碳原子的杂化轨道类型为 _。(5)砷化镓的立方晶胞结构如图 2 所示，晶胞参数为 a=0.565nm，砷化镓晶体的密度为_g/ c

6、m3(设 NA为阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。【答案】Ar3d104s24p1（或1s22s22p63s23p63d104s24p1）3AsSeGaSeAsGaGaCl3、GaBr3、GaI3均为分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力增强GaF3 是离子晶体4sp2 cm）3=g/cm3，故答案为：。4含 卤 族 元 素 的 化 合 物 在 科研 和 生 产 中 有 许 多 重 要 用 途。如 ： 2 m o l S b ( C H 3 ) 3 、 2 m o lSb(CH3)2Br 和 2molSb(CH3)Br2 进行重组反应可生成空间位阻最小的离子化合物：Sb2(CH3)5

7、2 Sb2(CH3)2Br6，已知 Sb 与 N 同主族。请回答：（1） 中，H、C、Br 的电负性由小到大的顺序为_，溴原子的价电子排布式 为_。（2）Sb2(CH3)5 +的结构式为，Sb 原子的杂化轨道类型为_。写出一种与CH3 -互为等电子体的分子_。（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_。（4）一定条件下 SbCl3 与 GaCl3 以物质的量之比为 l：l 混合得到一种固态离子化合物，其结构组成可能 为：(a) GaCl2+ SbCl4- 或(b) SbCl2+ GaCl4- ，该离子化合物最可能的结构组成为_ (填“a”或“b

8、”)，理由是_。（5）固态 PCl5 结构中存在 PCl4 和 PCl6 -两种离子，其晶胞如图所示。已知晶胞的边长为 a pm ，阿伏加德罗常数值用 NA表示。则 PCl4 和 PCl6 - 之间的最短距离为_pm，固态 PCl5 的密度为_gcm-3。【答案】HCCH；溴 5周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，a和b是组成物质种类最多的元素，c是地壳中含量最多的元素，d与b同族，e2+离子的3d轨道中有9个电子。回答下列问题：（1）c、d两种元素形成的化合物统称硅石，可通过_方法区分其结晶形和无定形的两种存在形态，c的电子排布图为_。（2）A和B是生活中两种常见的有机

9、物，A能与CaCO3反应，可用于厨房除水垢；B分子中的碳原子数目与A中相同，可发生银镜反应。A中存在化学键的类型是_；A离子键 B极性键 C非极性键 D键 E.键B分子官能团中碳原子的轨道杂化类型是_。（3）用“”或“16dsCu(NH3)42+SO42-+H2O Cu(NH3)4 SO4H2Op= 100% 6(1) 写出镍原子的电子排布式_。(2) 丙酮()分子中2号碳原子的杂化方式为_；与CS2互为等电子体的阴离子是_(写一种)。(3)含0.1molCr(H2O)ClCl2H2O的水溶液与足量硝酸银溶液反应生成_molAgCl沉淀。(4)H2O分子的键角比H2S分子的键角大，原因是_ 。

10、(5)N,P属于同族元素，但是它们的简单氢化物NH3,PH3在水中溶解度差异很大，其原因是 _(6) 由铜与氯形成的一种化合物的晶胞结构如图所示(黑点代表铜原子)。该晶体的化学式为_。将晶胞内的4个黑点相互连接所形成的立体构型是_。晶体中与一个氯原子距离最近的氯原子有_个。已知该晶体的密度为g.cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体中铜原子和氯原子之间的最短距离为_pm(列出计算式即可)。【答案】1s22s22p63s23p63d84s2 或Ar3d84s2sp2杂化SCN（或OCN、CNO、N3-等）0.2氧的原子半径比硫小，电负性比硫大，水分子中成键电子对更靠近中心原子，相互排斥作用

11、大，键角大NH3分子能和水分子之间形成氢键CuCl正四面体形12 面心的Cl原子间的距离应为 a，由余弦定理，cos 解得x a，由于acm，所以xpm。7选修3：物质结构与性质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。回答下列问题：(1)镍元素基态原子的电子排布式为_3d能级上的未成对电子数为_。(2)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。氨的沸点_(填“高于”或“低于”)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)单质铜及镍都是由_键形成的晶体；元素铜与镍的

12、第二电离能分别为ICu1 958 kJmol1、INi1 753 kJmol1，ICuINi的原因是_。(4)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】1s22s22p63s23p63d84s2(或Ar3d84s2)2高于氨气分子间可形成氢键极性sp3金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子31充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子；（4）根据均摊法计算，晶胞中铜原子个数为61/2=3，镍原子的个数为81/8=1，则铜和镍的数量比为3:1；故答案为：3:1。8磷的单质和化合物在科研与生产中有许多重要用途。请回答下列问题：（1）白磷是磷的一种

13、单质，其分子结构如图所示，则一个分子中有_对成键电子对和_对孤电子对。（2）N和P都有+5价，PCl5能形成离子型晶体，晶格中含有PCl4+和PCl6，则PCl4+空间构型为_。但NCl5不存在，其原因是_；（3）电负性比较：P_S（填“”“=”“”）；而P的第一电离能比S大的原因是_。（4）复杂磷酸盐有直链多磷酸盐（如图b）和环状偏磷酸盐（如图c）。其酸根阴离子都是由磷氧四面体（图a）通过共用氧原子连接而成。直链多磷酸盐的酸根离子（图b）中，磷原子和氧原子的原子个数比为n：_；含3个磷原子的环状偏磷酸盐的酸根离子（图c）的化学式为_。（5）磷化镓(GaP)材料是研制微电子器件、光电子器件的新

14、型半导体材料。GaP的晶体结构是闪锌矿型结构(如图所示)，晶胞参数apm。与Ga紧邻的P个数为_。GaP晶体的密度为（列出计算式）_gcm3（NA为阿伏加德罗常数）。【答案】64正四面体形N原子最外层没有d轨道NCCO或N2126.021023个或12mol分子晶体AlFe3 11已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数ABCDEF。其中A原子核外有三个未成对电子；化合物B2E为离子晶体，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的；F原子最外层电子数与B的相同，其余各层均充满电子。请根据以上信息，

15、回答下列问题(答题时，A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示)：（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为_(用元素符号表示)。（2）B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点_(填“高”或“低”)，理由是_。（3）A的氢化物分子中的中心原子采取_杂化，E的低价氧化物分子的空间构型是_。（4）F的核外电子排布式是_，F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为_，颜色为_。（5）A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示(其中A显3价)，则其化学式为_(每个球均表示1个原子)。（6）A、C形成的化合物具有高沸点和高硬度，是一种新型无机非金属材料，则其化学式为_，其晶体中所含的化学键类型为

16、_。【答案】NaAlSiN高NaCl为离子晶体，而SiCl4为分子晶体sp3V形1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1Cu(NH3)42深蓝色Cu3NAlN共价键 12A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种前四周期元素。A的核外电子总数与其周期数相同；B的价电子排布式为nsnnpn+2；C、D为同周期元素，C是同周期元素中离子半径最小的元素，D元素最外层有一个未成对电子；E位于元素周期表的第四周期第IVB族，常用加热ED4溶液的方法制备纳米材料。回答下列问题，(1)D原子的价电子排布图为_，E原子核外有_个未成对电子，五种元素中电负性最大的是_(填元素符号)。(2

17、)化合物D2B的中心原子的杂化方式为_，分子的立体构型为_。(3)由A、B、D三种元素所形成的一系列化合物中氧化性最强的是_(填化学式，下同)，酸性最强的是_。(4)C与D能形成化合物Q。在1.01105Pa、T1时，气体摩尔体积为53.4L/mol，实验测得Q的气态密度为5.00g/L，则此时Q的化学式为_。(5)E单质有两种同素异形体，高温下是体心立方堆积，但在常温下的晶体结构为如图所示的六方最密堆积。已知晶胞参数分别为acm和ccm，则该晶体的密度可表示为_gcm-3。(用含a和c的式子表示，用NA表示阿伏伽德罗常数的值)。【答案】)2Osp3杂化V形HClOHClO4Al2Cl6 13

18、氮及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：（1）写出N原子的电子排布式_。在基态14N原子中，核外存在_个未成对电子。（2）原子第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序为_。（3）氮气和氢气在一定条件下可合成氨，氨分子中氮原子的杂化方式为_杂化。（4）纯叠氮酸HN3在常温下是一种液体，沸点较高，为308.8K，主要原因是_。（5）X的+1价阳离子中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是_，X离子与N3形成的化合物化学式为_。 （6）假设X+的半径为a cm,N3-

19、的半径为b cm，且X+与N3-都是紧密接触的刚性小球，则该氮化物的密度为_g.cm-3。【答案】1s22s22p33NOCsp3HN3分子间存在氢键CuCu3N103/4NA(a+b)3(或206/8NA(a+b)3 14A、B、C、D、E五种常见元素的基本信息如下表所示:元素相关信息AA元素的一种原子没有中子，只有一个质子BB是电负性最大的元素CC的基态原子2p轨道有三个未成对电子DD为主族元素，且与E同周期，其最外层上有两个运动状态不同的电子EE能形成砖红色（红色）的E2O和EO两种氧化物请回答下列问题:（1）写出E元素原子基态时的电子排布式:_（2）C元素的第一电离能比氧元素的第一电离

20、能_(填“大”或“小”)。（3）与D元素同周期且未成对电子数最多的元素是_。（4）A、C、E三种元素可形成E(CA3)42+配离子,其中存在的化学键类型有_(填字母)。配位键 金属键 极性共价键 非极性共价键 离子键 氢键 若E(CA3)42+配离子具有对称的空间构型, 且当E(CA3)42+中的两个CA3被两个Cl-取代时,能得到两种不同结构的产物,则E(CA3)4 2+的空间构型为_(填字母)。a.平面正方形 b.正四面体形 c.三角锥形 d.V形【答案】1s22s22p63s23p63d104s1大Cra 15A、B、C、D、E、F、G、W是原子序数依次增大的8种元素,A元素原子的2p原

21、子轨道上有 2个未成对的电子,B元素在同周期中原子半径最大,与A可形成原子个数比为1 : 1和2 : 1的两种化合物,C单质是一种常见的半导体材料,F有 9个原子轨道,G的单质是一种常见金属,W能形成红色(或砖红色)的W2A和黑色的WA两种氧化物。（1）A元素在元素周期表中的位置是_。（2）G3+比G2+稳定,原因是_,G位于元素周期表的_区。（3）晶体BF的熔点低于MgO晶体的熔点,原因是_（4）D、E、F三者电负性从大到小的顺序是_(用元素符号及“ ”表示)。（5）写出W+基态时的价电子排布式:_【答案】第二周期、第A族铁元素的价电子排布式为3d64s2,Fe2+的价电子排布式为 3d6

22、,Fe3+的价电子排布式为3d5,依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则,3d5处于半充满的状态,结构更稳定,故Fe3+比Fe2+稳定dNaCl和MgO均为离子晶体,由于MgO中阴、阳离子的半径分别小于NaCl中阴、阳离子的半径,且离子电荷数大,则晶格能NaClMgO,故熔点 NaClSP3d10 16含有的浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米。（1）基态核外电子排布式为_。（2）与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_;1乙醛分子中含有的键的数目为_。（4）含有的悬浊液与乙醛反应的化学方程式为_。（5）在稀硫酸中生成和。铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜