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）

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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(duì)原子質(zhì)量:H-1　C-12　N-14 O-16　Na-23　Mg-24　Al-27　Si-28　S-32　Cl-35.5　Fe-56　Cu-64　As-75　I-127 1.(15分)我國(guó)從國(guó)外進(jìn)口某原料經(jīng)測(cè)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(duì) 電子數(shù)是未成對(duì)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(qǐng)回答下列問(wèn)題:(用A、B、C、D、E所對(duì)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σ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(jiǎn)式為,C為sp2雜化,單鍵全為σ鍵,CO中有一個(gè)為σ鍵,故1 mol H2C2O4中共有7 molσ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”“<”或“=”)。 ②二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(yáng)能電池中,一種金屬鎂酞菁配合物的結(jié)構(gòu)如圖3,請(qǐng)?jiān)趫D中用箭頭表示出配位鍵的位置。 【解析】(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)σ鍵且不含孤電子對(duì),所以采用sp2雜化,每個(gè)碳原子含有的σ鍵的個(gè)數(shù)為,所以1 mol C60分子中σ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=6∶2=3∶1。 (3)①As和Se屬于同一周期,且As屬于第ⅤA族,砷屬于第ⅥA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; ②二氧化硒分子中硒原子孤電子對(duì)數(shù)為1、價(jià)層電子對(duì)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(duì)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(duì),因此形成4個(gè)共價(jià)鍵的位置為配位鍵。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d84s2 (2)sp2　90NA　3∶1　(3)①>　②V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 I1 I2 I3 I4 … In/kJmol-1 578 1 817 2 745 11 575 … 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(duì)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。 【解析】(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(shì),由于第ⅡA族元素和第ⅤA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(duì)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(duì),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(duì)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(duì)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(duì)角線等于銅原子半徑的4倍,所以晶胞的邊長(zhǎng)應(yīng)為面對(duì)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(duì)分子質(zhì)量越大,沸點(diǎn)越高 (6)1.610-20r3 5.(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。 ①1 mol PAN中含有的σ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)椤? 。 ②NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,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　 。 ③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。 ①(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 ②NH4NO3中陽(yáng)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(cè)定大氣中PM2.5的濃度的方法之一是β-射線吸收法,β-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π個(gè),晶胞中氪原子為n個(gè),則=　　　　(填數(shù)字)。 【解析】(1)①一個(gè)單鍵就是一個(gè)σ鍵,一個(gè)雙鍵中含有一個(gè)σ鍵,一個(gè)π鍵,中共有11個(gè)共價(jià)鍵,所以1 mol PAN中含有的σ鍵數(shù)目為10 mol;根據(jù)元素周期律,以及第ⅤA族比同周期的ⅥA族第一電離能高,可知N、O、C、H的第一電離能依次減小; ②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; ③HCOOH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)①(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; ②N的中心原子氮原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)==4,孤電子對(duì)==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(duì)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)①10NA(或106.021023)　N>O>C>H ②6　1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6) ③高　HCOOH分子間能形成氫鍵 (2)①d、e?、谡拿骟w形　sp2 (3)3