完整版届高考化学二轮复习专题二十一物质结构与性质选考专题卷.docx

1、完整版届高考化学二轮复习专题二十一物质结构与性质选考专题卷一本突破练单独成册1A、B、C、D是原子序数依次增加的前四周期元素，A元素的正化合价与负化合价的代数和为零；B元素原子的价电子结构为nsnnpn；C元素基态原子s能级的电子总数比p能级的电子总数多1；D元素原子的M能层全满，最外层只有一个电子。请回答：(1)A元素的单质为A2，不能形成A3或A4，这体现了共价键的_性；B元素单质的一种空间网状结构的晶体熔点3 550 ，该单质的晶体类型属于_；基态D原子共有_种不同运动状态的电子。(2)A与C形成的最简单分子的中心原子杂化方式是_，该分子与D2、H2O以212的配比结合形成的配离子是_(

2、填化学式)，此配离子中的两种配体的不同之处为_(填标号)。中心原子的价层电子对数中心原子的孤电子对的个数中心原子的化学键类型VSEPR模型(3)1 mol BC中含有的键数目为_；写出与BC互为等电子体的分子和离子各一种_、_。(4)D2的硫酸盐晶体的熔点比D2的硝酸盐晶体的熔点高，其原因是_。(5)D3C具有良好的电学和光学性能，其晶体的晶胞结构如图所示，D和C3的半径分别为a pm、b pm，D和C3都是紧密接触的刚性小球，则C3的配位数为_，晶体的密度为_gcm3。解析：根据B元素原子的价电子结构为nsnnpn，则n2，即B为C(碳)元素；由A的原子序数小于6且正化合价与负化合价的代数和

3、为0，可知A为H元素；由基态C原子s能级电子总数比p能级的电子总数多1，可知C的电子排布式为1s22s22p3，则C为N元素；根据D元素原子的M能层全满可知，D元素M能层排布18个电子，且最外层有1个电子，即D原子核外电子个数为29，则D为Cu元素。(1)根据H元素能形成H2，不能形成H3或H4，说明共价键具有饱和性。根据该碳元素单质的熔点很高，可知该单质的晶体类型属于原子晶体。基态Cu原子核外有29个电子，故原子核外有29种不同运动状态的电子。(2) NH3分子中中心原子N采取sp3杂化；NH3、Cu2、H2O以212形成的配离子为Cu(H2O)2(NH3)22，H2O和NH3两种配体中，中

4、心原子的价层电子对数相同，不符合题意；中心原子的孤电子对的个数分别为2和1，符合题意；中心原子形成的化学键均为共价键，不符合题意；VSEPR模型均为正四面体构型，不符合题意。(3)根据CN的电子式 CN 可知该离子中含1个三键，即1 mol CN中含2 mol 键。CN中含2个原子，且价层电子数为10，则与其互为等电子体的分子为CO或N2，离子为C。(4)CuSO4晶体的晶格能比Cu( NO3)2晶体的晶格能高，故晶体的熔点：CuSO4Cu(NO3)2。(5)由Cu3N的晶胞结构可看出与N3等距离且最近的Cu有6个，即N3的配位数为6。由晶体的结构和均摊法可知该晶胞中含N3的个数为81，含Cu

5、的个数为123，即该晶胞中含1个Cu3N，晶胞的边长为2(ab)1010cm，则晶胞的密度 gcm3或 gcm3。答案：(1)饱和原子晶体29(2)sp3Cu(H2O)2(NH3)22(3)2NACO或N2C(4)硫酸铜晶体的晶格能比硝酸铜晶体的晶格能高(5)6或2(2018合肥模拟)氮(N)、磷(P)、砷(As)等第A族元素化合物在研究和生产中有重要用途。如我国科研人员研究发现As2O3(或写成As4O6，俗称砒霜)对白血病有明显的治疗作用。回答下列问题：(1)As原子的核外电子排布式为_；P的第一电离能比S大的原因为_。(2)(SCN)2分子中键和键的个数比为_。(3)砒霜剧毒，可与石灰反

6、应生成AsO和少量AsO，其中AsO中As的杂化方式为_，AsO的空间构型为_。(4)NH中HNH的键角比NH3中HNH的键角大的原因是_；NH3和水分子与铜离子形成的化合物中阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图)，该化合物加热时首先失去水，请从原子结构角度加以分析：_。(5)BN的熔点为3 000 ，密度为2.25 gcm3，其晶胞结构如图所示，晶体中一个B原子周围距离最近的N原子有_个；若原子半径分别为rN pm和rB pm，阿伏加德罗常数值为NA，则BN晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3P的3p能

7、级是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比硫大(2)54(3)sp3正四面体(4)NH中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤电子对，孤电子对与成键电子之间的排斥力强于成键电子与成键电子之间的排斥力，导致NH中HNH的键角比NH3中的大由于O原子半径小，电负性大，提供孤对电子的能力比N原子弱，故水分子形成的配位键弱于氨分子形成的配位键(5)4100%3(2018昆明模拟)CuCl广泛应用于有机合成催化。例如，回答下列问题：(1)CuCl中Cu的核外电子排布式为_，Cu与Cl相比，第一电离能较大的是_。(2)已知为平面分子，则CHO中碳原子的杂化方式为_。(3)写出与CO互为等

8、电子体的非极性分子的电子式_，14 g CO中含_mol 键。合成氨工业中用铜洗液吸收CO，形成配合物Cu(NH3)3COAc(HAc代表醋酸)，其中_(填粒子符号)接受孤电子对形成配位键，配位数是_。(4)单质铜的熔点比单质钙高，其原因是_，铜、钙可形成合金，其中一种合金的晶胞结构如图所示，已知：该晶体的密度为 gcm3，NA是阿伏加德罗常数的值，则其中两个Ca原子之间的距离为_。解析：(1)Cu核外有28个电子，根据构造原理可写出Cu的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10；由于在反应中Cu比Cl容易失去电子，故Cl的第一电离能较大。(2)苯甲醛中CHO中C原子采取sp2杂

9、化。(3)CO分子中含2个原子，价电子数为10，与其互为等电子体的非极性分子为N2，其电子式为1 mol CO中含2 mol 键，则14 g CO中含1 mol 键。该配合物中Cu接受孤电子对形成配位键，其中NH3、CO均为配体，Cu的配位数为4。(4)由于铜晶体中的金属键比钙晶体中的金属键强度大，故单质铜的熔点比单质钙高。由题图结合均摊法可知该晶胞中含4个Cu和4个Ca，则晶胞的质量为104 g，设晶胞的边长为a cm，则a3104，解得a，由晶胞的结构可知，两个Ca原子间的距离是面对角线长度的一半，即两个Ca原子间的距离为 cm。答案：(1)1s22s22p63s23p63d10或Ar3d

10、10Cl(2)sp2(3) 1Cu4(4)铜晶体中的金属键比钙晶体中的金属键强度大(答案合理即可) cm4硒化锌是一种半导体材料，回答下列问题：(1)锌在元素周期表中的位置是_；Se基态原子价电子排布图为_。元素锌、硫和硒第一电离能较大的是_(填元素符号)。(2)Na2SeO3分子中Se原子的杂化类型为_；H2SeO4的酸性比H2SeO3强，原因是_。(3)气态SeO3分子的立体构型为_；下列与SeO3互为等电子体的有_(填序号)。ACO BNOCNCl3 DSO(4)硒化锌晶体的晶胞结构如图所示，图中X和Y处所堆积的原子均为_(填元素符号)；该晶胞中硒原子所处空隙类型为_(填“立方体”“正四

11、面体”或“正八面体”)，该种空隙的填充率为_；若该晶体的密度为 gcm3，硒化锌的摩尔质量为M gmol1，用NA代表阿伏加德罗常数的数值，则晶胞参数a为_nm。解析：(1)锌的原子序数为30，核外电子排布式为Ar3d104s2，故其位于元素周期表中第四周期第B族。Se的核外电子排布式为Ar3d104s24p4，价电子排布图为根据第一电离能的变化规律，Zn、S、Se中第一电离能较大的是S。(2)SeO中，Se原子上有1对孤电子对，杂化轨道数为4，故Se原子的杂化类型为sp3。H2SeO4、H2SeO3均为Se元素的含氧酸，可根据非羟基氧的数目或Se的化合价解释二者酸性强弱。(3) SeO3分子

12、中Se无孤电子对，其立体构型为平面三角形。与SeO3互为等电子体的有SO3、CO、NO等。(4)该ZnSe晶胞中有4个Se，故X和Y处所堆积的原子均为Zn。该晶胞中1个Se周围有4个等距且紧邻的Zn,4个Se所处空隙类型均为正四面体。空隙填充率是指填充Se的正四面体空隙数和正四面体空隙总数的比值，该晶胞有8个正四面体空隙，填充Se的正四面体空隙有4个，故空隙填充率为50%。该晶胞中含有4个Zn、4个Se，则该晶胞的质量为4 g gcm3a3，解得a107 nm。答案：(1)第四周期第B族S(2)sp3H2SeO4的非羟基氧比H2SeO3多(或H2SeO4中Se的化合价更高) (3)平面三角形A

13、B(4)Zn正四面体50%1075(2018武汉模拟)Fe、Co、Ni均为第族元素，它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。(1)基态Co原子的价电子排布式为_，Co2核外3d能级上有_对成对电子。(2)Co3的一种配离子Co(N3)(NH3)52中，Co3的配位数是_。1 mol配离子中所含键的数目为_，配位体N中心原子的杂化类型为_。(3)Co2在水溶液中以Co(H2O)62存在。向含Co2的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的Co(NH3)62，其原因是_。(4)某蓝色晶体中，Fe2、Fe3分别占据立方体互不相邻的顶点，而立方体的每条棱上均有一个CN，K位于立方体的某恰当位置上。据此可知该

14、晶体的化学式为_，立方体中Fe2间连接起来形成的空间构型是_。(5)NiO的晶胞结构如图甲所示，其中原子坐标参数A为(0,0,0)，B为(1,1,0)，则C原子坐标参数为_。(6)一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2为密置单层排列，Ni2填充其中(如图乙)，已知O2的半径为a pm，每平方米面积上分散的该晶体的质量为_g(用含a、NA的代数式表示)。解析：(1)基态Co原子核外有27个电子，按照构造原理，其核外电子排布式为Ar3d74s2，则价电子排布式为3d74s2。Co2核外3d能级的电子排布图为有2对成对电子。(2)Co3的配体中有1个N，5个NH3，配位

15、数为6。1 mol Co3与6 mol配体之间有6 mol 键，1 mol N含有2 mol 键，5 mol NH3含有15 mol 键，故1 mol配离子中所含键的数目为(6215)NA23NA。N与CO2互为等电子体，N为直线形离子，故中心原子的杂化类型为sp。(3)NH3与H2O相比，N元素的电负性比O元素的电负性小，N原子提供孤电子对的倾向更大，与Co2形成的配位键更强。(4)Fe2、Fe3分别占据立方体互不相邻的顶点，则个数均为4，CN位于棱上，则个数为123，Fe2、Fe3、CN的个数比为116，根据电荷守恒，K与Fe2、Fe3、CN的个数比为1116，则该晶体的化学式为KFe2(

16、CN)6。Fe2在立方体的4个互不相邻的顶点上，形成的空间构型为正四面体形。(5)根据题图甲知，C原子坐标参数为(1，)。(6)如图所示，以1个小菱形为研究对象，该菱形中含有1个Ni2、1个O2，该菱形的边长为2a pm，则该菱形的面积为2a1012 m2a1012 m2a21024m2；该菱形中含有该晶体的质量为 g，故每平方米面积上分散的该晶体的质量为(21024a2)g g。答案：(1)3d74s22(2)623NAsp(3)N元素电负性比O元素电负性小，N原子提供孤电子对的倾向更大，与Co2形成的配位键更强(4)KFe2(CN)6正四面体形(5)(1，)(6)(或1024)6.(1)(

17、2018太原模拟)氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示。此配合物中，基态铁离子的价电子排布式为_。此配合物中碳原子的杂化轨道类型有_。此配离子中含有的化学键有_(填字母)。A离子键 B金属键C极性键 D非极性键E配位键 F氢键G键 H键氯化铁在常温下是固体，熔点为306 ，沸点为315 ，在300 以上升华，易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断氯化铁的晶体类型为_。(2)基态A原子的价电子排布式为3s23p5，铜与A形成化合物的晶胞如图所示(黑球代表铜原子)。该化合物的化学式为_，A原子的配位数是_。该化合物难溶于水，但易溶于氨水，其原因

18、可能是_；与NH3互为等电子体的分子有_(写化学式，一种即可)。NH3的键角大于H2O的键角的主要原因是_。已知该化合物晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体中Cu原子和A原子之间的最短距离为_pm。(列出计算表达式即可)解析：(1)基态铁原子核外有26个电子，失去3个电子形成Fe3，根据构造原理可知Fe3的3d能级上有5个电子，即Fe3的价电子排布式为3d5。该配合物中连接双键的碳原子含有3个键，碳原子采取sp2杂化，连接4个键的碳原子采用sp3杂化。该配合物中碳碳原子之间存在非极性共价键，碳和氧原子或氢原子之间存在极性共价键，共价双键中含有键和键，Fe3和O原子间存在配

19、位键，综上分析可知该配合物中含有配位键、极性键、非极性键、键和键。FeCl3的熔点和沸点相对较低，且易溶于有机溶剂，故FeCl3晶体为分子晶体。(2)根据基态A原子的价电子排布式可知M能层上含有7个电子，即A为Cl。由均摊法可知该晶胞中含Cu原子数为4，含Cl原子数为864，即该化合物的化学式为CuCl。由该晶胞的结构可知每个Cl原子周围有4个等距离的Cu原子，即Cl原子的配位数为4。CuCl易溶于氨水可能是因为Cu可与NH3形成易溶于水的配位化合物。NH3分子中含4个原子，其价电子总数为8，与其互为等电子体的分子有PH3、AsH3等。设该晶胞的边长为a cm，则99.5 a3，解得a；设晶体

20、中Cu原子与Cl原子间的最短距离为x cm，则x，即Cu原子与Cl原子之间的最短距离为 1010pm。答案：(1)3d5sp2、sp3CDEGH分子晶体(2)CuCl4Cu可与NH3形成易溶于水的配位化合物PH3(或AsH3等)NH3、H2O分子中N、O原子的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越强，键角越小 10107(2018兰州模拟)核安全与放射性污染防治已引起广泛关注。在爆炸的核电站周围含有放射性物质碘131和铯137。碘131一旦被人体吸入，可能会引发甲状腺肿大等疾病。(1)与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素X、Y、Z的第一电离能如下表：元素代号X

21、YZ第一电离能/(kJmol1)520496419基态Z原子的核外电子排布式为_。X、Y、Z三种元素形成的单质熔点由高到低的顺序为_(用元素符号表示)，其原因为_。(2)F与I同主族，BeF2是由三个原子构成的共价化合物分子，分子中中心原子Be的杂化类型为_，BeF2分子的空间构型是_。(3)Cl与I同主族，Cl具有很强的活泼性，可以形成很多含氯化合物，其中含氧酸HClO、HClO2、HClO3、HClO4的酸性由强到弱的顺序为_。(4)131I2晶体的晶胞结构如图甲所示，该晶胞中含有_个131I2分子，该晶体属于_(填晶体类型)晶体。(5)KI的晶胞结构如图乙所示，每个K的配位数为_。KI晶

22、体的密度为 gcm3，K和I的摩尔质量分别为MK gmol1和MI gmol1，原子半径分别为rK cm和rI cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则KI晶胞中的空间利用率为_。解析：(1)铯为第六周期第A族元素，则X、Y、Z均为第A族元素，而第A族前四周期元素分别为H、Li、Na、K，再由X与Y、Y与Z的第一电离能相差不大可知，这三种元素中不可能含有H，根据同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，可知X、Y、Z分别为Li、Na、K。根据构造原理可知基态K原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1。根据元素周期律可知，熔点：LiNaK。(2)BeF2分子内中心原子为Be，其价电子数为

23、2，F提供2个电子，Be原子的价层电子对数为2，Be原子采取sp杂化，BeF2分子的空间构型为直线形。(3)氯元素构成的多种含氧酸中，氯元素的化合价越高，其对应酸的酸性越强，即酸性：HClO4HClO3HClO2HClO。(4)由晶胞图可知，131I2在晶胞的8个顶点和6个面上，由均摊法可知一个晶胞中含有864个131I2分子，该晶体属于分子晶体。(5) KI晶胞与NaCl晶胞结构相似，每个K紧邻6个I，即每个K的配位数为6。由均摊法可知该晶胞中含K数目和I数目均为4。晶胞中原子所占的体积V1(r4r4)cm3，晶胞的体积V2 cm32(rKrI)3cm3，则KI晶胞中的空间利用率为100%100%100%。答案：(1)1s22s22p63s23p64s1LiNaK锂、钠、钾为金属晶体，它们的价电子数相等，金属离子所带的电荷数相同，离子半径依次增大，金属键依次减弱，故熔点依次降低(2)sp直线形(3)HClO4HClO3HClO2HClO(4)4分子(5)6100%或100%