1、高考化学复习考点题型专题讲解与训练12物质结构与性质高考化学复习考点题型专题讲解与训练题型12物质结构与性质(A组)1钛(22Ti)铝合金在航空领域应用广泛。回答下列问题:(1)基态Ti原子的核外电子排布式为Ar_,其中s轨道上总共有_个电子。(2)六氟合钛酸钾(K2TiF6)中存在TiF62配离子,则钛元素的化合价是_,配体是_。(3)TiCl3可用作烯烃定向聚合的催化剂,例如,丙烯用三乙基铝和三氯化钛作催化剂时,可以发生下列聚合反应:nCH3CH=CH2 CH(CH)3CH2 ,该反应涉及的物质中碳原子的杂化轨道类型有_,反应涉及的元素中电负性最大的是_。三乙基铝是一种易燃物质,在氧气中三
2、乙基铝完全燃烧所得产物中分子的立体构型是直线形的是_。(4)钛与卤素形成的化合物熔沸点如表所示:化合物熔点/沸点/TiCl425136.5TiBr439230TiI4150377分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点和沸点呈现一定规律的原因是_。(5)金属钛有两种同素异形体,常温下是六方堆积,高温下是体心立方堆积。如图所示是钛晶体的一种晶胞结构,晶胞参数a0.295 nm,c0.469 nm,则该钛晶体的密度为_gcm(用NA表示阿伏加德罗常数的值,列出计算式即可)。2钴、铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。回答下列问题:(1)写出As的基态原子的电子排布式_。(2)N、P
3、、As为同一主族元素,其电负性由大到小的顺序为_,它们的氢化物沸点最高的是_。将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体,已知其中阴离子与SO互为等电子体,则该阴离子的化学式是_。(3)Fe3、Co3与N、CN等可形成络合离子。K3Fe(CN)6可用于检验Fe2,配体CN中碳原子杂化轨道类型为_。CO(N3)(NH3)5SO4中Co的配位数为_,其配离子中含有的化学键类型为_(填离子键、共价键、配位键),C、N、O的第一电离能最大的为_,其原因是_。(4)砷化镓晶胞结构如图。晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为_。已知砷化镓晶胞边长为a pm,其密度为 gcm3,则阿伏
4、加德罗常数的数值为_(列出计算式即可)。3在元素周期表中,除稀有气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)2AcCONH3 Cu(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
5、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“”“PAsNH3NO(3)sp6共价键、配位键N氮原子2p轨道上的电子为半充满,相对稳定,更不易失去电子(4)正四面体3解析:(1)铜元素为29号元素,原子核外有29个电子,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
6、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
7、点。晶胞中含有2个XY2,所以有关系式:(a107 cm)3 gcm3 NA mol1M gmol1,则NA。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(B组)1答案:(1)3s23p3(2)7sp2、sp3(3)ONCNOC(4)NaCl3Na3ClNa2Cl(5) dBPa478 pm或dBP22a207 pm2解析:(1)紫色光对应的辐射波长范围是400430 nm(此数据来源于物理教材 人教版
8、选修34)。(2)基态K原子占据K、L、M、N四个能层,其中能量最高的是N能层。N能层上为4s电子,电子云轮廓图形状为球形。Cr的原子半径小于K且其价电子数较多,则Cr的金属键强于K,故Cr的熔、沸点较高。(3)I的价层电子对数为4,中心原子杂化轨道类型为sp3,成键电子对数为2,孤电子对数为2,故空间构型为V形。(4)K与O间的最短距离为a0.446 nm0.315 nm;由于K、O分别位于晶胞的顶角和面心,所以与K紧邻的O原子为12个。(5)根据KIO3的化学式及晶胞结构可画出KIO3的另一种晶胞结构,如下图,可看出K处于体心,O处于棱心。答案:(1)A(2)N球形K原子半径较大且价电子数
9、较少,金属键较弱(3)V形sp3(4)0.315或0.44612(5)体心棱心3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
10、。离子半径:NaMg2Al3,而电荷数:NaMg2MgNa。(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分子中含有键的数目为5NA。SCN可能的结构为SCN或NCS,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(a1010cm)3 g
11、cm3。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:NaMg2r(Ni2),故FeO的晶格能较小,熔点较低。(2)M中含有C、H、O、N四种元素,元素的非金属性越强,对应的电负性越大,即电负性:ONCH。反应过程中断裂和生成的化学键有共价键和配位键。(3)由题图可知,该晶胞中黑球为Cu,白球为O,晶胞中与Cu等距离且最近的O有2个,即该晶胞中Cu原子的配位数为2。由均摊法可知该晶胞内含4个Cu原子,O原子数目为181/82,即晶胞内含Cu2O数目为2,设该立方晶胞的参数为x,则x3d gcm3144 g,解得x cm 1010 pm。答案:(1)Fe3的价电子排布式为3d5,处于半充满状态,结构稳定r(Ni2),所以FeO的晶格能较小,熔点较低(2)ONCHAB(3)2 1010
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