2021年高考化学二轮复习专题16物质结构与性质强化练.doc

1、专题强化练(十六)1(2020郑州第二次质检)钙和铜合金可用作电解制钙的阴极电极材料，回答下列问题：(1)基态铜原子的价电子排布式为_。(2)CaCO3高温分解可制得CaO。CaO与C在一定条件下可生成CaC2，CaC2与水反应生成Ca(OH)2和一种4原子气体分子。CaCO3中阴离子的空间构型为_。该气体分子中键与键的数目之比为_。写出2种与C互为等电子体的分子的化学式_。(3)工业上电解CaCl2制Ca而不采用电解CaO的原因是_。(4)在碱性溶液中，缩二脲HN(CONH2)2与CuSO4反应得到一种特征紫色物质，其结构如图所示，该反应原理可用于检验蛋白质或其他含多肽的化合物。缩二脲分子中

2、碳原子与氮原子的杂化类型分别为_、_。(5)一种钙铜合金的结构可看作图a、b两种原子层交替堆积排列而成c，其晶胞如图d。a图CaCa间距离为x pm，c图中CaCa间距离为y pm。已知原子拥有的尽可能多的相邻原子的个数叫该原子的配位数，则晶胞c中Ca原子的配位数(Cu原子)为_。设阿伏加德罗常数的值为NA，则该钙铜合金的密度是_gcm3(列出计算式即可)。解析：(1)基态Cu原子的外围电子排布为：3d104s1，则基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。(2)CaCO3中阴离子为CO，中心碳原子形成1个碳氧双键和2个碳氧单键，阴离子的空间构型为平面三角形。该气体为C2H2，分子中2个单键

3、，1个三键，1个单键就有1个键，三键中有1个键和2个键，分子中键与键数目比为32。C离子中共有14个电子，符合的有CO、N2。(3)氧化钙熔点比氯化钙熔点高，熔融离子晶体要消耗能量，从而增加成本，为减少成本，所以用熔融氯化钙冶炼钙。(4)缩二脲分子中碳原子以单键和双键结合，分子中的C原子采取sp2杂化，氮原子以单键结合分子中的N原子采取sp3杂化。(5)由题图c可知，以上面面心上的Ca原子为例，该晶胞中该Ca原子配位的Cu原子包含其上层6个、相同层6个、下层6个，所以其配位数是18。根据题图c可知，该晶胞中Ca原子个数1223、Cu原子个数126615，该晶胞体积cm3x2y1030cm3，晶

4、体密度gcm3gcm3。答案：(1)3d104s1(2)平面三角形32CO、N2(或其他合理答案)(3)CaO熔点高于CaCl2，熔化时消耗能量高(4)sp2sp3(5)182(2020深圳第一次调研)含Ni、As元素的物质在生产生活中有重要的用途。回答下列问题：(1)基态Ni2核外电子排布式为_。(2)AsCl3分子的立体构型为_。(3)某个Ni()有机配合物的结构如图1所示：图1该分子中N原子的杂化方式为_、_。请在图中用“”标出Ni2的配位键_。(4)Ge，As，Se元素处于同一周期，三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为_。(5)H3AsO4的酸性强于H3AsO3的原因是_，AsH3

5、的键角小于NH3的原因是_。(6)如图2为Ni和As形成的某种晶体的六方晶胞图，该化合物的化学式为_，Ni原子占据的空隙类型为_。已知晶胞参数分别为a pm、a pm、b pm和60，则该晶胞的密度为_gcm3(设阿伏加德罗常数的值为NA)图2解析：(1)28号元素是镍，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，基态Ni2失去最外层的两个电子，核外电子排布式为Ar3d8或1s22s22p63s23p63d8。(2)AsCl3的中心原子为砷，最外层有5个电子，与三个氯原子形成三对共价键，剩余一对孤电子对，价层电子对数为4对，分子的立体构型为三角锥形。(3)根据结构可知氮原子成单

6、键时采用的是sp3杂化或双键时采用的是sp2杂化。镍原子正上方的氮原子，有一对孤电子对，下方水分子提供孤电子对，镍原子提供空轨道，形成两对配位键，表示为。(4)Ge，As，Se元素处于同一周期，同周期自左向右第一电离能呈现增大的趋势，但As的最外层4p轨道为半充满状态，第一电离能高于Se和Ge，故第一电离能由大到小为AsSeGe。(5)H3AsO4分子结构中非羟基氧原子数比H3AsO3多，所以H3AsO4的酸性强或H3AsO4分子中As价态更高，导致AsOH中的O的电子向As偏移，氧氢键的极性变大，在水分子作用下，越容易电离出H，故H3AsO4酸性更强；砷原子电负性小于氮原子，所以其共用电子对

7、离砷核距离较远，成键电子间的斥力较小，导致键角较小，AsH3的键角小于NH3。(6)Ni位于顶点和棱心，个数为842，As位于体心，个数为2，原子个数最简比为11，化学式为NiAs；六个镍原子围成八面体空隙；，M5975134 gmol1，N2，Va2bsin 60，代入密度公式得到。答案：(1)Ar3d8或1s22s22p63s23p63d8(2)三角锥形(3)sp2sp3(4)AsSeGe(5)H3AsO4分子结构中非羟基氧原子数比H3AsO3多，所以H3AsO4的酸性强(或H3AsO4分子中As价态更高，导致AsOH中的O的电子向As偏移，氧氢键的极性变大，在水分子作用下，越容易电离出H

8、，故H3AsO4酸性更强)砷原子电负性小于氮原子，所以其共用电子对离砷核距离较远，成键电子间的斥力较小，导致键角较小(6)NiAs八面体空隙3(2020江淮十校联考)Cu(In1xGaxSe2)(简称CIGS)可作多晶膜太阳能电池材料，具有非常好的发展前景。回答下列问题：(1)已知铟的原子序数为49，基态铟原子的电子排布式为Kr_；Ga、In、Se，第一电离能从大到小顺序为_。(2)硅与碳位于同主族，碳的化合物中往往有碳碳双键、碳碳三键，但是硅的化合物中只存在硅硅单键，其主要原因是_。常温常压下，SiF4呈气态，而SiCl4呈液态，其主要原因_。(3)31Ga可以形成GaCl3xNH3(x3、

9、4、5、6)等一系列配位数为6的配合物，向上述某物质的溶液中加入足量AgNO3溶液，有沉淀生成；过滤后，充分加热滤液有氨气逸出，且又有沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为12。则该溶液中溶质的化学式为_。(4)SeO的立体构型为_；SeO2中硒原子采取杂化类型是_。(5)常见的铜的硫化物有CuS和Cu2S两种。已知：晶胞中S2的位置如图1所示，铜离子位于硫离子所构成的四面体中心，它们晶胞具有相同的侧视图如图2所示。已知CuS和Cu2S的晶胞参数分别为a pm和b pm，阿伏加德罗常数的值为NA。CuS晶体中，相邻的两个铜离子间的距离为_pm。Cu2S晶体中，S2的配位数为_。Cu2S晶体的密度为

10、_gcm3(列出计算式即可)。解析：(1)铟原子的质子数为49，电子排布是为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1，简写为Kr4d105s25p1；Ga与In同主族，Se与Ga同周期，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，同周期从左到右第一电离能逐渐增大，则第一电离能从大到小顺序为SeGaIn。(2)碳碳双键、碳碳三键都有键，硅原子的半径大于碳原子，硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小于碳原子，键不稳定。四氯化硅、四氟化硅都是分子构成的物质，组成、结构相似，四氯化硅的相对分子质量大于四氟化硅，故四氯化硅的分子间作用力较大，沸点较高。(3)向题述某配合物的溶液中加入足量

11、AgNO3溶液，有沉淀生成；过滤后，充分加热滤液有氨气逸出，且又有沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为12，说明该配合物内界和外界中含氯离子的个数比为21，由于Ga3的配位数为6，则该配合物的化学式为Ga(NH3)4Cl2Cl。(4)SeO中硒原子的价层电子对数为4，其中为1个孤电子对、3个成键电子对，故它的立体构型为三角锥形；二氧化硒分子中硒原子价层有3个电子对，采取sp2杂化。(5)由题意可知，铜离子位于互不相邻的四面体中心，因此相邻的两个铜离子间的距离为a pm。铜离子配位数为4，根据化学式为Cu2S，得出S2的配位数为8。Cu2S晶体中含有8个铜离子、4个硫离子，故晶体的密度为 gcm3

12、。答案：(1)4d105s25p1SeGaIn(2)硅原子半径大于碳，硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小，形成的三键不稳定组成、结构相似、四氯化硅的相对分子质量较大(3)Ga(NH3)4Cl2Cl(4)三角锥形sp2(5)a84(2020焦作第三次模拟)2019年8月13日中国科学家合成了首例缺陷诱导的晶态无机硼酸盐单一组分白光材料Ba2Sn(OH)6B(OH)42并获得了该化合物的LED器件，该研究结果有望为白光发射的设计和应用提供一个新的有效策略。(1)基态Sn原子价层电子的空间运动状态有_种，基态氧原子的价层电子排布式不能表示为2s22p2p，因为这违背了_原理(规则)。(2)B(OH)4

13、中氧原子的杂化轨道类型为_，B(OH)4的空间构型为_。Sn(OH)62中，Sn与O之间的化学键不可能是_(填字母)。A键B键C配位键 D极性键(3)碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物中，熔点较低的是_(填化学式)，其原因是_。(4)超高热导率半导体材料砷化硼(BAs)的晶胞结构如下图所示，则1号砷原子的坐标为_。已知阿伏加德罗常数的值为NA，若晶胞中As原子到B原子最近距离为a pm，则该晶体的密度为_gcm3(列出计算式即可)。解析：(1)Sn元素与C元素为同主族元素，位于第五周期，所以其价层电子排布为5s25p2，5s能级的s轨道有一种空间运动状态，5p能级占据两个p轨道有两种空间运动状

14、态，共有3种空间运动状态；根据洪特规则，同一能级电子要优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道，所以该排布式违反了洪特规则。(2)B(OH)4中每个氧原子与氢原子和B原子各形成一个键，还有2对孤电子对，所以价层电子对数为4，为sp3杂化；B(OH)4中B原子与每个氧原子之间均形成一个键(其中一个为配位键)，价层电子对数为4，且不含孤电子对，所以空间构型为正四面体；Sn(OH)62中，O原子和氢原子之间为键，也为极性共价键，Sn原子和O原子之间有键和配位键，所以该物质中不含键，所以选A。(3)碳酸钡、碳酸镁分解得到的金属氧化物分别为BaO和MgO，镁离子核外电子层数少于钡离子，所以镁离子半径更小，

15、形成的离子键更强，晶格能更大，熔点较高。(4)根据晶胞结构可知1号砷原子距离坐标原点的距离为晶胞体对角线的，所以坐标为；根据晶胞结构可知，距离最近的As原子和B原子即为1号砷原子距离坐标原点B原子的距离，所以晶胞体对角线的长度为4a pm，则晶胞的棱长为a pm，则晶胞的体积Vpm31030cm3；根据均摊法该晶胞中As原子个数为4，B原子个数为864，所以晶胞的质量mg，所以密度为gcm3。答案：(1)3洪特(2)sp3正四面体A(3)BaO离子半径越小，晶格能越大，物质的熔点越高(4)5(2020合肥线上考试)SiC纤维单向增强的TixAly基复合材料可作为高超音速飞行器表面的放热材料。回

16、答下列问题：(1)C元素所在周期中，第一电离能最大的元素是_(填元素符号)，电负性最大的是_(填元素符号)。(2)基态Ti原子的价电子排布式为_，能量最高的能级有_个空轨道。(3)甲基硅油结构如图1所示，其中Si原子的杂化方式为_。以甲基硅油为主要成分的硅橡胶能够耐高温的原因是_。图1(4)Li2CO3、Li2TiO3是锂离子电池中的常用材料，其中CO的空间构型为_，其含有的共价键类型有_。(5)TixAly合金的一种结构单元如图2所示(Al、Ti原子各有一个原子在结构单元内部)，该合金的化学式为_。其结构单元棱长为a pm，底面边长为b pm，该合金的密度为_gcm3 (列出计算式即可)。图

17、2解析：(1)随着原子序数的递增，同一周期的主族元素第一电离能呈递增趋势，碱金属的第一电离能最小，而稀有气体的第一电离能最大，C元素所在的周期为第二周期，则该周期Ne的第一电离能最大。除稀有气体外，同一周期主族元素的电负性从左到右逐渐增大，C元素所在的周期为第二周期，则该周期电负性最大的元素是F。(2)Ti的原子序数为22，基态Ti原子的电子排布式为Ar3d24s2，价电子排布式为3d24s2，能量最高的能级为3d。3d轨道共有5个，按洪特规则，其中有2个轨道分别被2个电子占据，还含有3个空轨道。(3)甲基硅油结构中Si原子形成4个单键，故Si原子的杂化方式为sp3杂化。硅橡胶能够耐高温，原因是共价键牢固，硅橡胶中含SiO和SiC，SiO更牢固。(4)CO中C原子价电子对数33，且不含孤电子对，故C原子的杂化方式为sp2杂化，CO空间构型为平面三角形。由于CO空间构型为平面三角形，则C原子与O原子之间存在3个键和1个大键。(5)Ti原子在结构单元中的位置：顶点8个、面心2个、棱上1个、体内1个，则N(Ti)8211，Al原子在顶点有4个，体内1个，则N(Al)41，则化学式为Ti11Al5。则晶胞的密度1030gcm3。答案：(1)NeF(2)3d24s23(3)sp3杂化SiO键键能大(4)平面三角形键、键(5)Ti11Al51030