2019版高考化學(xué)大二輪優(yōu)選習(xí)題 專題六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 專題突破練16 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì).doc

《2019版高考化學(xué)大二輪優(yōu)選習(xí)題 專題六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 專題突破練16 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019版高考化學(xué)大二輪優(yōu)選習(xí)題 專題六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 專題突破練16 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì).doc（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

專題突破練16　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考) 非選擇題(本題包括6個(gè)小題,共100分) 1.(2018山東煙臺(tái)高三診斷性測(cè)試)(16分)鈷、鐵、鎵、砷的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)生活中有重要的應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)寫出As的基態(tài)原子的電子排布式　。 (2)N、P、As為同一主族元素,其電負(fù)性由大到小的順序?yàn)椤　　　　　　　　　　?它們的氫化物沸點(diǎn)最高的是　　　　　　。將NaNO3和Na2O在一定條件下反應(yīng)得到一種白色晶體,已知其中陰離子與SO42-互為等電子體,則該陰離子的化學(xué)式為　　　　　　　　　。 (3)Fe3+、Co3+與N3-、CN-等可形成絡(luò)合離子。 ①K3[Fe(CN)6]可用于檢驗(yàn)Fe2+,配體CN-中碳原子雜化軌道類型為　　　　　　　　。 ②[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位數(shù)為　　　　　　,其配離子中含有的化學(xué)鍵類型為　　　　　　(填“離子鍵”“共價(jià)鍵”或“配位鍵”),C、N、O的第一電離能最大的為　　　,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)如下圖。晶胞中Ga與周圍等距且最近的As形成的空間構(gòu)型為　　　　　　。已知砷化鎵晶胞邊長(zhǎng)為a pm,其密度為ρ gcm-3,則阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為　　　　　　(列出計(jì)算式即可)。 答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 (2)N>P>As　NH3　NO43- (3)①sp?、?　共價(jià)鍵、配位鍵　N　氮原子2p軌道上的電子為半充滿,相對(duì)穩(wěn)定,更不易失去電子 (4)正四面體　4145ρa(bǔ)310-30 解析(1)As的原子序數(shù)為33,由構(gòu)造原理可知電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3;(2)As、P、N元素屬于同一主族元素,其原子序數(shù)逐漸減小,則其電負(fù)性逐漸增大,即N>P>As;它們的氫化物中NH3中存在氫鍵,沸點(diǎn)最高;原子個(gè)數(shù)相等價(jià)電子數(shù)相等的微粒屬于等電子體,且等電子體結(jié)構(gòu)相似,陰離子與SO42-互為等電子體,且該陰離子中的各原子的最外層電子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則該離子是NO43-;(3)①CN-中碳原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為1+12(4+1-13)=2,所以采取sp雜化;②配位化合物[Co(N3)(NH3)5]SO4中心原子的配位數(shù)為6;其配離子中含有的化學(xué)鍵類型為共價(jià)鍵、配位鍵;C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次增大,同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大有增大趨勢(shì),但氮原子2p軌道上的電子為半充滿,相對(duì)穩(wěn)定,更不易失去電子,所以其第一電離能大小順序是N>O>C;(4)鎵原子處于晶胞的頂點(diǎn)和面心,Ga與周圍等距離且最近的As形成的空間構(gòu)型為Ga在中心As在四個(gè)頂點(diǎn)形成的正四面體結(jié)構(gòu);一個(gè)晶胞占有4個(gè)鎵原子和4個(gè)砷原子,若晶胞的邊長(zhǎng)為a pm,則晶胞體積為(a10-10)3 cm3,晶體的密度為ρ gcm-3,則晶胞質(zhì)量為(a10-10)3 cm3ρ gcm-3=ρa(bǔ)310-30 g,則ρa(bǔ)310-30 gNA=4145 gmol-1,則NA=4145ρa(bǔ)310-30。 2.(16分)“黃銅”一詞最早見(jiàn)于西漢東方朔所撰的《申異經(jīng)中荒經(jīng)》:“西北有宮,黃銅為墻,題曰地皇之宮。”“黃銅”一詞專指銅鋅合金,則始于明代,其記載見(jiàn)于《明會(huì)典》:“嘉靖中則例,通寶錢六百萬(wàn)文,合用二火黃銅四萬(wàn)七千二百七十二斤……。” (1)某同學(xué)書寫基態(tài)銅原子的價(jià)層電子排布式為3d94s2,該排布式違背了　　　　　　　　。簡(jiǎn)單金屬離子在水溶液中的顏色大多與價(jià)層含有未成對(duì)電子有關(guān),Cu+呈無(wú)色,其主要原因可能是　。 (2)在10 mL 1 molL-1氯化鋅溶液中滴加濃氨水至過(guò)量,先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀溶解,生成了[Zn(NH3)4]2+,配體的空間構(gòu)型是　　　　　;畫出該配離子的結(jié)構(gòu)圖:　　　　　　　　。 (3)乙二胺(縮寫en)是H2NCH2CH2NH2。硫酸二乙二胺合銅(Ⅱ)的化學(xué)式為[Cu(en)2]SO4,在該配合物中,N原子的雜化類型是　　　　　　　　。C、N、O、Cu的第一電離能由大到小的順序?yàn)椤　　　　　　　　　　　　　　　　? (4)銅晶體類型是　　　　　　　;鋅晶體中存在的化學(xué)鍵類型是　　　　　　　。 答案(1)洪特規(guī)則特例　價(jià)層無(wú)未成對(duì)電子 (2)三角錐形　 (3)sp3　N>O>C>Cu (4)金屬晶體　金屬鍵 解析(1)根據(jù)洪特規(guī)則特例,基態(tài)銅原子價(jià)層電子排布式為3d104s1。Cu+的價(jià)層沒(méi)有未成對(duì)電子,故Cu+在水溶液中呈無(wú)色。(2)四氨合鋅(Ⅱ)離子中配體為NH3,NH3的空間構(gòu)型為三角錐形;四氨合鋅(Ⅱ)離子類似四氨合銅(Ⅱ)離子,該配離子結(jié)構(gòu)圖為。(3)H2NCH2CH2NH2中氮原子價(jià)層上有3個(gè)成鍵電子對(duì),1個(gè)孤電子對(duì),故氮原子采取sp3雜化。N、O、C、Cu的第一電離能依次減小。(4)銅晶體是金屬晶體,鋅晶體也是金屬晶體,金屬晶體中的化學(xué)鍵是金屬鍵。 3.(2018廣東六校高三聯(lián)考)(16分)英國(guó)曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈海姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫。共同工作多年的二人因“突破性地”用撕裂的方法成功獲得超薄材料石墨烯而獲獎(jiǎng)。制備石墨烯方法有石墨剝離法、化學(xué)氣相沉積法等。石墨烯的球棍模型示意圖如下: (1)下列有關(guān)石墨烯說(shuō)法正確的是　　　　　　。 A.鍵長(zhǎng):石墨烯>金剛石 B.石墨烯分子中所有原子可以處于同一平面 C.12 g石墨烯含σ鍵數(shù)為NA D.從石墨剝離得石墨烯需克服石墨層與層之間的分子間作用力 (2)化學(xué)氣相沉積法是獲得大量石墨烯的有效方法之一,催化劑為金、銅、鈷等金屬或合金,含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一種或任意組合。 ①銅原子在基態(tài)時(shí),在有電子填充的能級(jí)中,能量最高的能級(jí)符號(hào)為　　　　　　;第四周期元素中,最外層電子數(shù)與銅相同的元素還有　　　　　　。 ②乙醇的沸點(diǎn)要高于相對(duì)分子質(zhì)量比它還大的丁烷,請(qǐng)解釋原因　　　　　　　　　　　　　。 ③下列分子屬于非極性分子的是　　　　　。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 a.甲烷 b.二氯甲烷 c.苯 d.乙醇 ④酞菁與酞菁銅染料分子結(jié)構(gòu)如圖,酞菁分子中碳原子采用的雜化方式是　　　　　　;酞菁銅分子中心原子的配位數(shù)為　　　　　　　　。 ⑤金與銅可形成的金屬互化物合金(如圖,該晶胞中,Au占據(jù)立方體的8個(gè)頂點(diǎn)): 它的化學(xué)式可表示為　　　　　;在Au周圍最近并距離相等的Cu有　　　　　個(gè),若2個(gè)銅原子核的最小距離為d pm,該晶體的密度可以表示為　　　　　　 gcm-3。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示) 答案(1)BD　(2)①3d　K、Cr　②乙醇分子間可形成氫鍵而丁烷分子間不能形成氫鍵?、踑、c?、躶p2　2　⑤Cu3Au或AuCu3　12　3892121030NAd34 解析(1)金剛石中碳原子之間只存在σ鍵,石墨烯中碳原子之間存在σ鍵和π鍵,因此鍵長(zhǎng):石墨烯<金剛石,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;石墨烯是平面形分子,分子中所有原子可以處于同一平面,故B項(xiàng)正確;一個(gè)碳原子中含有32個(gè)單鍵,即32個(gè)σ鍵,所以12 g石墨烯含σ鍵數(shù)為32NA,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;石墨層內(nèi)是共價(jià)鍵,石墨層與層之間的作用力是范德華力,所以從石墨剝離得石墨烯需克服石墨層與層之間的分子間作用力,故D項(xiàng)正確;(2)①銅原子在基態(tài)時(shí)的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,在有電子填充的能級(jí)中,能量最高的能級(jí)符號(hào)為3d;第四周期元素中,最外層電子數(shù)與銅相同的元素還有K和Cr;②乙醇分子間存在氫鍵,使得其熔、沸點(diǎn)升高,而丁烷分子間不存在氫鍵;③甲烷為正四面體結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)對(duì)稱,正負(fù)電荷的中心重合,屬于非極性分子,故a正確;二氯甲烷為四面體分子,結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,正負(fù)電荷的中心不重合,屬于極性分子,故b錯(cuò)誤;苯為平面正六邊形,結(jié)構(gòu)對(duì)稱,正負(fù)電荷的中心重合,屬于非極性分子,故c正確;乙醇結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,正負(fù)電荷的中心不重合,屬于極性分子,故d錯(cuò)誤;④酞菁分子中碳原子形成3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,所以采取sp2雜化;酞菁銅分子中能提供孤電子對(duì)的氮原子才是配位原子,所以酞菁銅分子中心原子的配位數(shù)為2;⑤該晶胞中含銅原子個(gè)數(shù)為612=3,含有金原子數(shù)為818=1,所以其化學(xué)式為Cu3Au或AuCu3,根據(jù)圖示,銅原子周圍最近并距離相等的金原子有4個(gè)。根據(jù)化學(xué)式,在Au周圍最近并距離相等的Cu有12個(gè);若2個(gè)銅原子核的最小距離為d pm,則晶胞的棱長(zhǎng)為2d pm=2d10-10 cm,該晶體的密度=389 gNA(2d10-10cm)3=389210304NAd3 gcm-3。 4.(2018山西高三第一次模擬)(18分)鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬,其單質(zhì)及化合物在航天、軍事、航海、醫(yī)療等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)基態(tài)鈦原子的價(jià)層電子排布圖為　　　　　　　。 (2)在TiO、TiN、TiS2、TiCl4等化合物中,S、Cl的電負(fù)性大小:S　　　　(填“>”“<”或“=”)Cl。O、N的第一電離能大小為OO>C?、?-巰基煙酸的羧基可與水分子之間形成氫鍵,使其在水中溶解度增大 (3)AD　(4)VS　ρ=2(32+51)a2bNA3210-21 解析(1)釩為23號(hào)元素,電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2,所以外圍電子排布圖為。其最穩(wěn)定的化合價(jià)應(yīng)該是+5價(jià),即失去所有的價(jià)電子,形成最外層8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥原理,VO43-中的中心原子V的價(jià)電子為5,配位原子O不提供電子,帶有三個(gè)單位負(fù)電,所以外層電子為8個(gè),共4對(duì),空間構(gòu)型為正四面體。 (2)①硫原子的電子排布為[Ne]3s23p4,所以硫原子的3p能級(jí)上有4個(gè)電子,分配在三個(gè)軌道中,有兩個(gè)單電子。從圖中得到S的配位數(shù)為2,所以此時(shí)S的外層有6+2=8個(gè)電子,電子對(duì)為4,所以S應(yīng)該的雜化方式是sp3雜化。其中含有的第二周期元素是C、N、O,同周期元素從左向右應(yīng)該是第一電離能有增大趨勢(shì),因?yàn)镹的2p能級(jí)上有3個(gè)電子,是p能級(jí)的半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以N的第一電離能反常增大,所以第一電離能:N>O>C。②2-巰基煙酸有羧基可以與水分子形成氫鍵,所以其水溶性會(huì)更好。 (3)從題目表述來(lái)看,形成離域Π鍵的要求是:①原子共平面;②有相互平行的p軌道。根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,二氧化硫?yàn)槠矫嫒切?硫酸根為正四面體,硫化氫為角形,二硫化碳為直線形。所以選項(xiàng)B一定錯(cuò)誤。而硫化氫的氫原子不存在p軌道。所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由上正確的是選項(xiàng)A和選項(xiàng)D。(4)晶胞中有V:818+414=2個(gè);有S:21=2個(gè),所以化學(xué)式為VS。因?yàn)樵摼О杏?個(gè)VS,所以一個(gè)晶胞質(zhì)量為2(32+51)NA g。根據(jù)圖4得到晶胞底面的面積為a32a nm2,所以晶胞的體積為a32ab nm3。1 nm=10-7 cm,所以晶體密度為2(32+51)NAa32ab10-21 gcm-3=2(32+51)32a2bNA10-21 gcm-3。 6.(2018湖北八校高三聯(lián)考)(18分)根據(jù)下列五種短周期元素的電離能數(shù)據(jù)(單位:kJmol-1),回答下面各題。 元素代號(hào) I1 I2 I3 I4 I5 Q 800.6 2 427.1 3 659.7 25 025.8 32 826.7 R 495.8 4 562 6 910.3 9 543 13 354 S 577.5 1 816.7 2 744.8 11 577 14 842 T 1 402.3 2 856 4 578.1 7 475.0 9 444.9 U 2 080.7 3 952.3 6 122 9 371 12 177 (1)在這五種元素中,最可能處于同一族的兩種元素是　　　　(填元素符號(hào)),S元素最可能是　　　　　區(qū)元素。 (2)基態(tài)Q元素原子的價(jià)電子排布式是　　　　　。Q和T同周期?；衔颭T中T元素的化合價(jià)為　　　　　　　;第一電離能介于Q、T之間的同周期元素有　　　種。 (3)化合物RT3中化學(xué)鍵類型為　　　　,RT3的陰離子的幾何構(gòu)型為　　　　　　　　。 (4)下列元素中,化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像U元素的是　　　　　　。 A.硼　 　B.鈹　 　C.鋰　 　D.氦　 　E.碳 (5)R的某種氧化物X晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)a=0.566 nm,X的化學(xué)式為　　　;列式并計(jì)算晶體X的密度為　　　　　 gcm-3。 答案(1)B和Al　p (2)2s22p1　-3　3 (3)離子鍵、共價(jià)鍵　直線形 (4)D (5)Na2O　462 gmol-1(0.56610-7)3cm36.021023mol-1≈2.27 解析Q元素的I4?I3,Q元素的原子最外層有3個(gè)電子,Q處于ⅢA族;R元素的I2?I1,R元素的原子最外層有1個(gè)電子,R處于ⅠA;S元素的I4?I3,S元素的原子最外層有3個(gè)電子,S處于ⅢA族;T、U元素的I1~I5沒(méi)有突變,T、U的最外層電子至少有5個(gè)。 (1)根據(jù)上述分析,這五種元素中,最可能處于同一族的兩種元素是Q和S,Q和S都處于ⅢA族,Q的I1大于S的I1,Q為硼元素,S為鋁元素。最可能處于同一族的兩種元素是B和Al。S元素為鋁元素,基態(tài)鋁原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1,最后一個(gè)電子填入3p能級(jí),Al是p區(qū)元素。(2)Q為硼元素,硼原子核外有5個(gè)電子,基態(tài)硼原子核外電子排布式為1s22s22p1,基態(tài)硼原子的價(jià)電子排布式為2s22p1。Q的化合價(jià)為+3價(jià),根據(jù)化合物中元素的正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0,QT中T元素的化合價(jià)為-3價(jià)。Q屬于第二周期,Q和T同周期,T也屬于第二周期,T為氮元素,第一電離能介于B和N之間的有Be、C、O,共3種元素。(3)R為ⅠA族元素,R原子核外電子數(shù)大于5,R為鈉元素;T為氮元素,RT3為NaN3,其中含有離子鍵和共價(jià)鍵。NaN3中陰離子為N3-,N3-與CO2互為等電子體,CO2為直線形,則N3-也為直線形。(4)U的最外層電子數(shù)至少5個(gè),U不可能是ⅠA族~ⅣA族元素,U的第一電離能較大,U可能是0族元素,化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像U元素的是氦。(5)用“均攤法”,小黑球(Na+):8個(gè),大白球(O2-):818+612=4,X的化學(xué)式為Na2O。晶胞的體積為(0.566 nm)3=(0.56610-7)3 cm3,1 mol晶胞的體積為(0.56610-7)3 cm3NA,1 mol晶胞的質(zhì)量為462 g,則晶體X的密度為462 gmol-1(0.56610-7)3cm36.021023mol-1≈2.27 gcm-3。