高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 選考大題專攻練（四）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（B）

選考大題專攻練(四)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(B)(滿分60分,建議用時(shí)25分鐘)大題強(qiáng)化練,練就慧眼和規(guī)范,占領(lǐng)高考制勝點(diǎn)!可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1C-12N-14 O-16Na-23Mg-24Al-27Si-28S-32Cl-35.5Fe-56Cu-64As-75I-1271.(15分)我國從國外進(jìn)口某原料經(jīng)測定主要含有A、B、C、D、E五種前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。元素A、B、C、D、E的原子結(jié)構(gòu)等信息如下:元素元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)A周期表中原子半徑最小的元素B原子核外有三種不同的能級(jí)且各個(gè)能級(jí)所填充的電子數(shù)相同C最外層p軌道半充滿D位于短周期,其原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍E位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與A的相同請回答下列問題:(用A、B、C、D、E所對應(yīng)的元素符號(hào)作答)(1)B、C、D第一電離能由小到大為 。(2)E的二價(jià)離子的電子排布式為 。(3)A2B2D4常用作除銹劑,該分子中B的雜化方式為 ;1 mol A2B2D4分子中含有鍵數(shù)目為。(4)與化合物BD互為等電子體的陰離子化學(xué)式為 (任寫一種)。(5)B2A6、C2A4分子中均含有18個(gè)電子,它們的沸點(diǎn)相差較大,主要原因是 。(6)BD2在高溫高壓下所形成晶體的晶胞如圖所示。一個(gè)該晶胞中含個(gè)D原子。【解析】由題意推斷出各元素:A為H,B為C,C為N,D為O,E為Cu。(1)N的2p軌道中的電子為半充滿狀態(tài),較穩(wěn)定,所以其第一電離能比相鄰元素均要大。(2)Cu的價(jià)電子為3d104s1,失去電子時(shí),先失4s上的電子,則Cu2+的價(jià)電子為3d9。(3)H2C2O4的結(jié)構(gòu)簡式為,C為sp2雜化,單鍵全為鍵,CO中有一個(gè)為鍵,故1 mol H2C2O4中共有7 mol鍵。(5)N2H4存在分子間氫鍵,而C2H6沒有,所以N2H4的沸點(diǎn)高。(6)從晶胞圖知,D原子全部位于晶胞內(nèi),共有16個(gè)。答案:(1)C<O<N(2)Ar3d9(3)sp27NA或76.021023(4)CN-或(5)N2H4分子間存在氫鍵(6)162.(15分)硼元素、鈣元素、銅元素在化學(xué)中有很重要的地位,單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。(1)已知CaC2與水反應(yīng)生成乙炔。請回答下列問題:將乙炔通入Cu(NH3)2Cl溶液中生成Cu2C2紅棕色沉淀,Cu+基態(tài)核外電子排布式為 。其在酸性溶液中不穩(wěn)定,可發(fā)生歧化反應(yīng)生成Cu2+和Cu,但CuO在高溫下會(huì)分解成Cu2O,試從結(jié)構(gòu)角度解釋高溫下CuO為何會(huì)生成Cu2O: 。CaC2中與互為等電子體,1 mol中含有的鍵數(shù)目為。乙炔與氫氰酸反應(yīng)可得丙烯腈(H2CCHCN)。丙烯腈分子中碳原子雜化軌道類型是,構(gòu)成丙烯腈元素中第一電離能最大的是。(2)硼酸(H3BO3)是一種片層狀結(jié)構(gòu)的白色晶體,層內(nèi)的H3BO3分子間通過氫鍵相連(如圖)。則1 mol H3BO3的晶體中有mol氫鍵。硼酸溶于水生成弱電解質(zhì)一水合硼酸B(OH)3H2O,它電離生成少量B(OH)4-和H+,則B(OH)4-含有的化學(xué)鍵類型為 。(3)Cu3N的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,N3-的配位數(shù)為,Cu+半徑為apm,N3-半徑為bpm,Cu3N的密度為gcm-3。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)【解析】(1)Cu+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。Cu+價(jià)電子排布式為3d10,為全充滿結(jié)構(gòu),更穩(wěn)定,所以高溫下CuO會(huì)生成Cu2O。中含有碳碳三鍵,1個(gè)中含有2個(gè)鍵,與互為等電子體,所以1 mol中含有的鍵數(shù)目為2NA。丙烯腈(H2CCHCN)中含有碳碳三鍵和碳碳雙鍵。所以丙烯腈分子中碳原子雜化軌道類型是sp、sp2。非金屬性越強(qiáng),第一電離能越大,所以構(gòu)成丙烯腈元素中第一電離能最大的是氮元素。(2)由圖可知1 mol H3BO3的晶體中有6=3 mol氫鍵。B(OH)4-含有的化學(xué)鍵類型為共價(jià)鍵和配位鍵。(3)由Cu3N的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知N3-的前后、左右、上下各有1個(gè)Cu+,所以N3-的配位數(shù)為6,Cu3N的密度為gcm-3。答案:(1)1s22s22p63s23p63d10Cu+價(jià)電子排布式為3d10,為全充滿結(jié)構(gòu),更穩(wěn)定2NAsp、sp2N(2)3共價(jià)鍵、配位鍵(3)63.(15分)能源問題日益成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸,越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計(jì)劃”,開發(fā)太陽能資源,尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。(1)太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲談┑奶柲芪鼰嵬繉?寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式 。(2)富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能。富勒烯(C60)的結(jié)構(gòu)如圖1,分子中碳原子軌道的雜化類型為;1 mol C60分子中鍵的數(shù)目為?？茖W(xué)家把C60和K摻雜在一起制造出的化合物具有超導(dǎo)性能,其晶胞如圖2所示。該化合物中的K原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為。(3)多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機(jī)鹽,其主要包括砷化鎵、硫化鎘、碲化鎘及銅銦硒薄膜電池等。第一電離能:AsSe(填“>”“<”或“=”)。二氧化硒分子的空間構(gòu)型為。(4)金屬酞菁配合物可應(yīng)用于硅太陽能電池中,一種金屬鎂酞菁配合物的結(jié)構(gòu)如圖3,請?jiān)趫D中用箭頭表示出配位鍵的位置?！窘馕觥?1)鎳原子核外有28個(gè)電子,其基態(tài)鎳原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2。(2)每個(gè)碳原子形成3個(gè)鍵且不含孤電子對,所以采用sp2雜化,每個(gè)碳原子含有的鍵的個(gè)數(shù)為,所以1 mol C60分子中鍵的數(shù)目=1 mol60NAmol-1=90NA,晶胞中鉀原子數(shù)目=26=6、C60分子數(shù)目=1+8=2,故晶胞中鉀原子、C60分子數(shù)目之比=62=31。(3)As和Se屬于同一周期,且As屬于第A族,砷屬于第A族,砷原子4p能級(jí)容納3個(gè)電子,為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于Se;二氧化硒分子中硒原子孤電子對數(shù)為1、價(jià)層電子對數(shù)為3,所以其空間結(jié)構(gòu)為V形。(4)配位鍵由提供孤電子對的原子指向提供空軌道的原子,氮原子一般形成3個(gè)共價(jià)鍵,還有孤電子對,因此形成4個(gè)共價(jià)鍵的位置為配位鍵。答案:(1)1s22s22p63s23p63d84s2(2)sp290NA31(3)>V形(4)4.(15分)(1)元素的第一電離能:N O(填“>”或“<”)(2)基態(tài)Fe2+的電子排布式為 。(3)在N、Mg、Al、Si四種元素中,有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下:電離能I1I2I3I4In/kJmol-15781 8172 74511 575則該元素的元素符號(hào)是。(4)N的空間構(gòu)型 (用文字描述),S中硫原子的雜化方式為 。(5)硅烷(SinH2n+2)的沸點(diǎn)與其相對分子質(zhì)量的變化關(guān)系如圖所示,呈現(xiàn)這種變化關(guān)系的原因是 。(6)金屬銅原子的堆積方式為面心立方最密堆積,銅的原子半徑為rnm,則銅晶胞的體積表達(dá)式為 cm3?！窘馕觥?1)同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢,由于第A族元素和第A族元素最外層電子處于穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以它們的第一電離能大于同周期其他相鄰元素,所以N的第一電離能大于O。(2)鐵為26號(hào)元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知基態(tài)Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6。(3)根據(jù)同一電子層上電子的電離能相近,比較表中電離能的數(shù)據(jù)可知,I1、I2、I3的數(shù)據(jù)與I4的數(shù)據(jù)差別較大,所以該原子應(yīng)該有3個(gè)電子在同一層,所以該元素為Al。(4)根據(jù)N的中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為=3,所以氮原子雜化方式為sp2雜化,離子中沒有孤電子對,所以其空間構(gòu)型為平面三角形,S中硫原子的價(jià)層電子對數(shù)為=4,所以硫原子的雜化方式為sp3雜化。(5)硅烷是分子晶體,結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量越大,分子間的范德華力越大,沸點(diǎn)越高。(6)金屬銅原子的堆積方式為面心立方最密堆積,即銅原子位于晶胞立方體的頂點(diǎn)和面心上,所以晶胞的面對角線等于銅原子半徑的4倍,所以晶胞的邊長應(yīng)為面對角線的,銅的原子半徑為rnm,所以銅晶胞的體積為(4rnm)3=1.610-20r3cm3。答案:(1)>(2)1s22s22p63s23p63d6(3)Al(4)平面三角形sp3雜化(5)硅烷是分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,沸點(diǎn)越高(6)1.610-20r35.(15分)(1)PM2.5富含大量的有毒、有害物質(zhì),易引發(fā)二次光化學(xué)煙霧,光化學(xué)煙霧中含有NOx、HCOOH、(PAN)等二次污染物。1 mol PAN中含有的鍵數(shù)目為個(gè)。PAN中四種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?。NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物Fe(NO)(H2O)5SO4,該配合物中中心離子的配位數(shù)為,中心離子的核外電子排布式為 。相同壓強(qiáng)下,HCOOH的沸點(diǎn)比CH3OCH3(填“高”或“低”),其原因是_。(2)PM2.5微細(xì)粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3等。(NH4)2SO4晶體中各種微粒間的作用力不涉及 (填序號(hào))。a.離子鍵b.共價(jià)鍵c.配位鍵d.范德華力e.氫鍵NH4NO3中陽離子的空間構(gòu)型為,陰離子的中心原子軌道采用雜化。(3)測定大氣中PM2.5的濃度的方法之一是-射線吸收法,-射線放射源可用85Kr。已知Kr晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,設(shè)晶體中與每個(gè)氪原子緊密相鄰的氪原子有個(gè),晶胞中氪原子為n個(gè),則=(填數(shù)字)?！窘馕觥?1)一個(gè)單鍵就是一個(gè)鍵,一個(gè)雙鍵中含有一個(gè)鍵,一個(gè)鍵,中共有11個(gè)共價(jià)鍵,所以1 mol PAN中含有的鍵數(shù)目為10 mol;根據(jù)元素周期律,以及第A族比同周期的A族第一電離能高,可知N、O、C、H的第一電離能依次減小;配位體位于方括號(hào)中,由1個(gè)NO和5個(gè)H2O分子構(gòu)成;中心離子為Fe2+,鐵是26號(hào)元素,所以Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6;HCOOH分子間能形成氫鍵,CH3OCH3不能形成分子間氫鍵,所以相同壓強(qiáng)下,HCOOH的沸點(diǎn)比CH3OCH3高。(2)(NH4)2SO4晶體中銨根離子和硫酸根離子之間是離子鍵,而銨根離子和硫酸根離子內(nèi)部都是共價(jià)鍵,其中銨根離子內(nèi)部含一個(gè)配位鍵;N的中心原子氮原子價(jià)層電子對數(shù)=4,孤電子對=0,所以N的空間構(gòu)型為正四面體,N的中心原子氮原子價(jià)層電子對數(shù)=3,所以氮原子按sp2方式雜化。(3)與每個(gè)氪原子相緊鄰的氪原子有34=12,晶胞中含氪原子數(shù)為8+6=4,則=3。答案:(1)10NA(或106.021023)N>O>C>H61s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)高HCOOH分子間能形成氫鍵(2)d、e正四面體形sp2(3)3