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1、1725高考选做物质结构特训高考物质结构特训A组1碳族元素的单质及其化合物是一类重要物质，请回答下列问题。(1)基态碳原子的价电子排布图是_。(填字母)a. b.(2)氯化铝晶体易溶于水，也溶于乙醇和乙醚，熔点190 (2.5大气压)，熔化的氯化铝不易导电。178 升华为二聚体Al2Cl6(结构如图1所示)。AlCl3晶体是_晶体，在二聚体Al2Cl6中有配位键，请用箭头在图中标出。(3)硼酸(H3BO3)是一元弱酸，与水反应生成B(OH)4而产生氢离子，则B(OH4)中B原子的杂化类型为_，B(OH)4的空间结构为_。(4)已知钛酸锶广泛应用于氢能领域，其晶胞结构如图2所示，则钛酸锶的化学式

2、为_。答案(1)a(2)分子(3)sp3正四面体(4)SrTiO3解析(1)碳原子核外含有6个电子，基态碳原子的价电子排布式为2s22p2，价电子数为4，在2s和2p轨道各含有2个电子。(2)分子晶体的熔、沸点较低，氯化铝的熔、沸点较低，所以为分子晶体，氯化铝中铝原子最外层只有3个电子，形成3个共价键，每个铝原子和四个氯原子形成共价键，且其中一个共用电子对是氯原子提供形成的配位键。(3)B(OH)4中B的价层电子对数为4，所以采取sp3杂化，B原子没有孤电子对，为正四面体构型。(4)晶胞中Sr原子数目为81，Ti原子数目为1，O原子数目为63，故化学式为SrTiO3。2在元素周期表中，除稀有气

3、体元素外几乎所有元素都能与氢形成氢化物。(1)氨气是共价型氢化物。工业上常用氨气和醋酸二氨合铜Cu(NH3)2Ac的混合液来吸收一氧化碳(醋酸根简写为Ac)。反应方程式为Cu(NH3)2AcCONH3Cu(NH3)3COAc。请写出基态Cu原子的电子排布式：_。氨水溶液中各元素原子的第一电离能从大到小的排列顺序为_，理由是_。其中NH3应为_分子(填“极性”或“非极性”)。醋酸分子中的两个碳原子的杂化方式分别是_。生成物Cu(NH3)3COAc中所含化学键类型有_(填序号)。a离子键 b金属键c共价键 d配位键(2)某离子型氢化物化学式为XY2，晶胞结构如图所示，其中6个Y原子()用阿拉伯数字

4、16标注。已知1、2、3、4号Y原子在晶胞的上、下面上。则5、6号Y原子均在晶胞_(填“侧面”或“内部”)。根据以上信息可以推知，XY2晶体的熔、沸点_(填“”“”或“”)固态氨的沸点。若该晶胞的边长为a nm，密度为 gcm3，XY2的摩尔质量为M gmol1，则阿伏加德罗常数可表示为_(用含a、M的代数式表示)。答案(1)Ar3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1NOH同周期元素，从左至右第一电离能呈增大趋势，但第A族元素的2p能级处于半充满状态，结构稳定，第一电离能反常，大于第A族元素极性sp3和sp2acd(2)内部解析(1)铜元素为29号元素，原子核外有29个电

5、子，所以其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1。氨水中含氢、氮、氧三种元素，同主族元素，从上至下第一电离能逐渐减小，同周期元素，从左至右第一电离能呈增大趋势，但第A族元素的2p能级因为是半充满状态，结构稳定，第一电离能反常，大于第A族元素的第一电离能，所以第一电离能从大到小的顺序为NOH；氨分子是三角锥型结构，是极性分子。甲基中碳原子形成4个键，杂化轨道数目为4，采用sp3杂化。铜离子和氨分子有配位键，氨分子中有共价键，Cu(NH3)3CO和Ac之间形成离子键，所以选acd。(2)X在8个顶点和体心，晶胞中一共含有2个X，则由氢化物化学式XY2，可知

6、该晶胞中含有4个Y，又1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上，则实际为2个Y原子，则5、6号Y原子均在晶胞内部。XY2晶体为离子晶体，固态氨为分子晶体，所以XY2晶体的熔、沸点高于固态氨的熔、沸点。晶胞中含有2个XY2，所以有关系式：(a107 cm)3 gcm3 NA mol1M gmol1，则NA。3(1)C60和金刚石都是碳的同素异形体，二者相比较熔点高的是_。(2)超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛，氮化铝晶体与金刚石类似，每个Al原子与_个氮原子相连，与同一个N原子相连的Al原子构成的空间构型为_，氮化铝晶体属于_晶体。(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性

7、液态Ni(CO)4，呈正四面体构型。试推测Ni(CO)4的晶体类型是_，Ni(CO)4易溶于下列_(填字母，下同)。A水 B四氯化碳 C苯 D硫酸镍溶液(4)氯化铝在177.8 时升华，蒸气或熔融状态以Al2Cl6形式存在。下列关于氯化铝的推断错误的是_。A氯化铝为共价化合物 B氯化铝为离子化合物C氯化铝难溶于有机溶剂 DAl2Cl6中存在配位键(5)氢键对物质性质具有一定的影响，下列现象与氢键无关的是_。A水在结冰时体积膨胀BNH3比PH3热稳定性好C在稀溶液中，盐酸比氢氟酸的酸性强D甘油、浓硫酸都呈黏稠状答案(1)金刚石(2)4正四面体形原子(3)分子晶体BC(4)BC(5)BC解析(1)

8、C60是分子晶体、金刚石是原子晶体，所以金刚石的熔点远远高于C60的。(2)由金刚石结构每个C原子均以sp3杂化与其他四个C原子相连形成四个共价键构成正四面体结构可推测。(3)由挥发性液体可知Ni(CO)4是分子晶体，由正四面体构型可知Ni(CO)4是非极性分子。(4)由氯化铝易升华可知氯化铝是分子晶体，AlCl键不属于离子键应该为共价键，Al原子最外层三个电子全部成键，形成三个AlCl 键，无孤电子对，是非极性分子，易溶于有机溶剂，Al有空轨道，与氯原子的孤对电子能形成配位键，A、D正确。(5)NH3、PH3热分解断裂的是NH键、PH键，与氢键无关；HCl比HF容易电离是因为HCl键比HF键

9、容易断裂，与氢键无关。4元素周期表中第三周期包括Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar 8种元素。请回答下列问题：(1)基态磷原子核外有_种运动状态不同的电子。(2)第三周期8种元素按单质熔点()大小顺序绘制的柱形图(已知柱形“1”代表Ar)如下所示，则其中“2”原子的价电子排布式_，“8”原子的电子排布式为_。(3)氢化镁储氢材料的晶胞结构如图所示，已知该晶体的密度为 gcm3，则该晶体的化学式为_，晶胞的体积为_ cm3(用、NA表示，其中NA表示阿伏加德罗常数的值)。(4)实验证明：KCl、MgO、CaO三种晶体的结构与NaCl晶体的结构相似，已知NaCl、KCl、CaO晶体的晶格能

10、数据如下表：晶体NaClKClCaO晶格能/kJmol17867153 401则KCl、MgO、CaO三种晶体的熔点从高到低的顺序是_。其中MgO晶体中一个Mg2周围和它最近且等距离的Mg2有_个。(5)Si、C和O的成键情况如下：化学键COC=OSiOSi=O键能/kJmol1360803464640C和O之间易形成含有双键的CO2分子晶体，而Si和O之间则易形成含有单键的SiO2原子晶体，请结合数据分析其原因：_。答案(1)15(2)3s23p51s22s22p63s23p2或Ne3s23p2 (3)MgH2 (4)MgOCaOKCl12(5)碳与氧之间形成含有双键的分子放出的能量(803

11、 kJmol121 606 kJmol1)大于形成含单键的原子晶体放出的能量(360 kJmol141 440 kJmol1)，故碳与氧之间易形成含双键的CO2分子晶体；硅与氧之间形成含有双键的分子放出的能量(640 kJmol121 280 kJmol1)小于形成含单键的原子晶体放出的能量(464 kJmol141 856 kJmol1)，故硅与氧之间易形成含单键的SiO2原子晶体解析(1)P的核外有15个电子，每个电子的运动状态均不同。(2)第三周期元素的单质，除Ar外，只有Cl2为气体，熔点较低，单质硅为原子晶体，熔点最高。(3)该晶体的晶胞中含有2个“MgH2”，则晶胞的体积为cm3。

12、(4)晶格能越大，离子晶体的熔点越高，而晶格能与离子的电荷数和半径有关，可以判断晶格能：MgOCaOKCl，则熔点：MgOCaOKCl。5(2016海南，19)M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题：(1)单质M的晶体类型为_，晶体中原子间通过_作用形成面心立方密堆积，其中M原子的配位数为_。(2)元素Y基态原子的核外电子排布式为_，其同周期元素中，第一电离能最大的是_(写元素符号)。元素Y的含氧酸中，酸性最强的是_(写化学式)，该酸根离子的立体构型为_。(3)M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。

13、该化合物的化学式为_，已知晶胞参数a0.542 nm，此晶体的密度为_gcm3。(写出计算式，不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是_。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为_。答案(1)金属晶体金属键12(2)1s22s22p63s23p5ArHClO4正四面体(3)CuCl或Cu可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子)Cu(NH3)42B组1金属互化物是指固相金属间化合物拥有两种或两种以上的金属元素，如Cu9Al4、Cu5Zn8等。回答下列问题：(1)铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I2)

14、大于锌的第二电离能，其主要原因是_。电离能/kJmol1I1I2铜7461 958锌9061 733(2)金属Na、Mg、Al的熔点由高到低的顺序是_，原因是_。(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2，1 mol(SCN)2分子中含有键的数目为_；SCN中C原子采取的杂化方式为_，SCN的空间构型为_。类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论推测硫氰酸(HSCN)的沸点低于异硫氰酸(HN=C=S)的沸点，其原因是_。(4)铜与金形成的金属互化物结构如图所示，其晶胞棱长为a pm，晶胞中Cu与Au原子个数比为_，其中原子坐标参数A为(0,0,0)，B为(，0)，则C原子的坐标参数为

15、_，该金属互化物的密度为_ gcm3(用含a、NA的代数式表示)。答案(1)Cu失去第一个电子变为Cu后，核外电子排布为Ar3d10，是能量较低的稳定结构，所以铜的第二电离能较大(2)AlMgNa离子半径：NaMg2Al3，而电荷数：NaMg2Al3，金属晶体中离子半径越小，电荷数越大，金属键越强，金属晶体熔点越高(3)5NAsp直线形异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键(4)31解析(1)Cu是29号元素，原子核外电子数为29，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，Zn的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，Cu比Zn更

16、容易失去一个电子，所以Cu第一电离能比Zn的小。Cu失去第一个电子变为Cu后，核外电子排布式为Ar3d10，第二个电子在3d全满轨道上，Zn失去1个电子后，核外电子排布式为Ar3d104s1,3d全满比4s半满能量低，结构也更稳定，所以铜的第二电离能较大。(2)金属晶体中金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，金属键越强。离子半径：NaMg2Al3，而电荷数：NaMg2Al3，故熔点：AlMgNa。(3)(SCN)2的结构式为NCSSCN，根据(SCN)2的结构可知分子中有3个单键和2个碳氮三键，单键为键，每个三键含有1个键、2个键，1个(SCN)2分子含有5个键，故1 mol(SCN)2分子中含

17、有键的数目为5NA。SCN可能的结构为SCN或N=C=S，这两种结构都是直线形的构型，C都采取sp杂化。异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键。(4)晶胞中Cu原子数目为63，Au原子数目为81，晶胞质量为g，晶胞棱长为a pma1010 cm，则晶胞体积为(a1010 cm)3，该金属互化物的密度g(a1010 cm)3gcm3。2(2016永州模拟)钛被称为继铁、铝之后的第三金属，制备金属钛的一种流程如下：回答下列问题：(1)基态钛原子的价电子排布图为_，其原子核外共有_种运动状态不相同的电子，金属钛晶胞如图1所示，为_堆积(填堆积方式)。(2)已知TiCl4在通常情况下是无

18、色液体，熔点为37 ，沸点为136 ，可知TiCl4为_晶体。(3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图2。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是_。化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为_。(4)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图3所示。该阳离子Ti与O的原子数之比为_，其化学式为_。(5)钙钛矿晶体的结构如图4所示。钛离子位于立方晶胞的顶角，被_个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被_个氧离子包围，钙钛矿晶体的化学式为_。答案(1)22六方最密 (2)分子 (3)化合物乙分子间形成氢键NOC(4)11TiO2(或T

19、iO) (5)612CaTiO3解析(1)Ti原子价电子为3d、4s上的电子，3d能级上有2个电子、4s能级上有2个电子；原子核外有几个电子其电子就有几种运动状态；该晶体为六方最密堆积。(2)分子晶体熔、沸点较低。(3)氢键的存在导致物质熔、沸点升高；同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第A族、第A族元素第一电离能大于其相邻元素。(4)每个O原子被两个Ti原子共用、每个Ti原子被两个O原子共用，利用均摊法计算二者原子个数之比；Ti元素为4价、O元素为2价，据此书写其化学式。(5)钛离子位于立方晶胞的顶角，被6个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被12个氧

20、离子包围；每个晶胞中钛离子和钙离子均为1个，晶胞的12个边长上各有一个氧原子，根据均摊原则计算各原子个数，从而确定化学式。3元素周期表第四周期中共有18种元素，请回答下列有关问题。(1)金属钒(V)在材料科学上有重要作用，被称为“合金的维生素”，基态钒原子的价电子排布式为_，第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的。但Ga的第一电离能却明显低于Zn的，原因是_。(2)已知四溴化锗是电子工业中的一种常用试剂，其熔点为26.1 ，沸点为186 ，则GeBr4晶体的类型为_，中心原子的杂化类型为_。(3)第四周期AA族的元素中，电负性由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。(4)如

21、图甲所示为二维平面晶体示意图，所表示的物质化学式为AX3的是_(填“a”或“b”)。图乙为金属铜的晶胞，此晶胞立方体的边长为a pm，金属铜的密度为 gcm3，则阿伏加德罗常数可表示为_ mol1(用含a、的代数式表示)。答案(1)3d34s2Zn的价电子层处于全充满状态，较稳定(2)分子晶体sp3(3)BrSeAs(4)b1030解析(1)Ga的基态原子价电子排布式为4s24p1，锌的为3d104s2，前者的4p1为不稳定结构，而后者的4s2为稳定结构，故前者的第一电离能较小。(2)由GeBr4的熔、沸点知其晶体类型为分子晶体，GeBr4中锗形成四个单键，故其为sp3杂化。(3)同周期主族元

22、素的电负性随原子序数的增大而增大。(4)a图中1个“花球”的周围有6个相邻的“白球”，1个“白球”的周围有3个相邻的“花球”，则“花球”与“白球”的个数比为12；同理可分析b图，其中“花球”与“白球”的个数比为13，则b图所表示的物质的化学式为AX3。根据均摊法知图乙表示的晶胞中含有4个铜原子，所以1 mol该晶胞含4 mol铜原子，1 mol 该晶胞的体积是NA(a1010)3 cm3，则有1030 NAa34 mol64 gmol1。4氮、氧、磷、铁是与生命活动密切相关的元素。回答下列问题：(1)P的基态原子核外电子具有的原子轨道数为_，Fe3比Fe2稳定的原因是_。(2)N、O、P三种元

23、素第一电离能最大的是_，电负性最大的是_。(3)含氮化合物NH4SCN溶液是检验Fe3的常用试剂，SCN中C原子的杂化类型为_，1 mol的SCN中含键的数目为_NA。(4)某直链多磷酸钠的阴离子呈如图1所示的无限单链状结构，其中磷氧四面体通过共用顶点的氧原子相连，则该多磷酸钠的化学式为_。图1(5)FeO、NiO的晶体结构与NaCl晶体结构相同，其中Fe2与Ni2的离子半径分别为7.8102 nm、6.9102 nm，则熔点FeO_(填“”“”或“”)NiO，原因是_。(6)磷化硼是一种超硬耐磨的涂层材料，其晶胞如图2所示。P原子与B原子的最近距离为a cm，则磷化硼晶胞的边长为_ cm(用

24、含a的代数式表示)。图2答案(1)9Fe3的价电子排布式为3d5，处于半充满状态，结构稳定(2)NO(3)sp2(4)NaPO3(5)FeO和NiO相比，阴离子相同，阳离子所带电荷相同，但亚铁离子半径大于镍离子，所以FeO晶格能小，熔点低(6) 解析(1)P的基态原子核外电子具有的原子轨道为1个1s、1个2s、3个2p、1个3s、3个3p；轨道中电子处于半满、全满、全空时该微粒最稳定。(2)同一周期元素，元素的电负性随着原子序数增大而增大，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第A族、第A族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素第一电离能、电负性随着原子序数增大而减小。(3)含氮化合物NH4SCN溶液是检验Fe3的常用试剂，SCN中C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化类型，1个SCN中键个数为2。(4)由链状结构可知每个P与3个O形成阴离子，且P的化合价为5价，以此判断形成的化合物的化学式。(5)离子晶体熔、沸点与晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比。(6)P原子与B原子的最近距离为a cm，为晶胞体对角线长的，晶胞体对角线长等于棱长的倍，则晶胞棱长acmcm。5太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒、硅等化学物质。(1)基态铜原子的电子排布式为_；已知高温下CuOCu2OO2，从铜原子价层