江蘇專用2019高考化學(xué)總復(fù)習(xí)優(yōu)編增分練：高考壓軸大題特訓(xùn)題型六物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(鴨).doc

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題型六　物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考) 1．(2018蘇州市高三調(diào)研)超細(xì)氧化鎳(NiO)是一種功能材料，已被廣泛用于電池電極、催化劑、半導(dǎo)體、玻璃染色劑等方面。工業(yè)上常以Ni(NO3)2 6H2O和[CO(NH2)2](尿素)為原料制備。 (1)Ni2＋基態(tài)核外電子排布式為________。 (2)與NO互為等電子體的一種分子的分子式為________________。 (3)尿素分子中碳原子軌道的雜化類型為________，1 mol尿素分子中含有的σ鍵的數(shù)目為________。 (4)C、N、O三種元素第一電離能由大到小的順序為____________。 (5)NiO(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，但天然的和絕大部分人工制備體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如下圖所示的缺陷：一個Ni2＋空缺，另有兩個Ni2＋被兩個Ni3＋所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。經(jīng)測定某氧化鎳樣品中Ni3＋與Ni2＋的離子數(shù)之比為6∶91，若該晶體的化學(xué)式為NixO，則x＝________。 答案　(1)[Ar]3d8(或1s22s22p63s23p63d8)　(2)BF3、SO3等　(3)sp2　7NA　(4)N>O>C　(5)0.97 解析　(2)根據(jù)等電子體概念可知，原子數(shù)和價電子數(shù)分別都相等的微粒互為等電子體，NO離子中有四個原子，價電子數(shù)為24，所以與硝酸根離子互為等電子體的一種分子為BF3、SO3、COCl2等。(3)尿素分子的結(jié)構(gòu)簡式為CO(NH2)2，分子中含有碳氧雙鍵，所以尿素分子中碳原子的雜化方式為sp2雜化，每個分子中含有7個σ鍵，所以1 mol尿素中含有7 mol σ鍵。(5)因為氧化鎳樣品中Ni3＋與Ni2＋的離子數(shù)之比為6∶91，所以鎳元素的平均化合價為(63＋912)/(6＋91)＝200/97，根據(jù)化合物中化合價代數(shù)和為零可得200/97x＝2，解得x＝0.97。 2．鈷的化合物在磁性材料生產(chǎn)、電池制造、催化劑制備等方面應(yīng)用非常廣泛。 (1)Co2＋基態(tài)核外電子排布式為__________________________________________________。 (2)制備[Co(H2O)6]2＋的反應(yīng)為(NH4)2[Co(SCN)4]＋6H2O===[Co(H2O)6(SCN)2]＋2NH4SCN。 ①配合物[Co(H2O)6]2＋中與Co2＋形成配位鍵的原子是________(填元素符號)；SCN－的空間構(gòu)型為________(用文字描述)。 ②NH4SCN在180～190 ℃分解并制得胍(結(jié)構(gòu)簡式如圖所示)，胍分子中氮原子雜化軌道類型為____________；1 mol胍中含σ鍵數(shù)目為________。 胍的結(jié)構(gòu)簡式 (3)一種鈷的化合物可用作石油脫硫的催化劑，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則晶體中與每個O2－緊鄰的O2－有______個(填數(shù)字)。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7 (2)①O　直線形?、趕p2和sp3　8NA (3)8 解析　(1)27號元素鈷，Co2＋基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7。(2)①H2O的O原子提供孤電子對，鈷離子提供空軌道，配合物[Co(H2O)6]2＋中與Co2＋形成配位鍵的是O原子；SCN－與CO2是等電子體，空間構(gòu)型為直線形。②胍分子中氮原子形成三個單鍵的雜化軌道類型為sp3雜化，形成一個雙鍵的雜化軌道類型為sp2雜化，1 mol胍中含σ鍵數(shù)目為8NA。(3)觀察最上面的平面的中心有1個O2－，其上下兩個平面中分別有4個O2－，晶體中與每個O2－緊鄰的O2－有8個。 3．(2018江蘇省丹陽高級中學(xué)高三上學(xué)期期中)甲基呋喃與氨在高溫下反應(yīng)得到甲基吡咯： (1)Zn的基態(tài)原子核外電子排布式為____________。 (2)配合物[Zn(NH3)3(H2O)]2＋中，與Zn2＋形成配位鍵的原子是________(填元素符號)。 (3)1 mol甲基呋喃分子中含有σ鍵的數(shù)目為________。 (4)甲基吡咯分子中碳原子軌道的雜化軌道類型是____________。與NH3分子互為等電子體的陽離子為________。 (5)甲基吡咯的熔、沸點高于甲基呋喃的原因是_____________________________________。 (6)鋅的某種化合物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則構(gòu)成該化合物的兩種粒子個數(shù)比為________。 答案　(1)[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2 (2)N和O (3)12NA (4)sp3和sp2　H3O＋ (5)甲基吡咯分子間存在氫鍵 (6)1∶1 解析　(1)鋅是30號元素，基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2。(2)配合物[Zn(NH3)3(H2O)]2＋中氨氣分子中的氮原子提供孤對電子與鋅離子形成配位鍵，水分子中的氧原子提供孤對電子與鋅離子形成配位鍵。(3)每個甲基呋喃分子中含有6個碳?xì)滏I，即為σ鍵，含有2個碳碳單鍵，2個碳氧單鍵，2個碳碳雙鍵，每個單鍵都是1個σ鍵，雙鍵中含有1個σ鍵和1個π鍵，所以總共有12個σ鍵。(4)甲基吡咯分子中有兩類碳原子，一類碳原子形成碳碳單鍵，采用sp3雜化，一類碳原子形成了碳碳雙鍵，采用sp2雜化，與氨氣分子互為等電子體的物質(zhì)含有四個原子且有10個電子，所以為水合氫離子。(5)甲基呋喃的氧原子沒有與氫原子形成共價鍵，所以無法形成分子間氫鍵，而甲基吡咯的氮原子和氫原子形成了共價鍵，可以形成分子間氫鍵，從而提高了熔、沸點。(6)X原子位于晶胞的頂點和面心，所以一個晶胞中X的原子個數(shù)為8＋6＝4，晶胞中含有4個鋅離子，則兩種粒子個數(shù)比為4∶4＝1∶1。 4．(2018泰州中學(xué)高三12月月考)利用水熱和有機(jī)溶劑等軟化學(xué)方法，可合成出含有有機(jī)雜化鋅、鍺以及砷等金屬的硒化物，且該硒化物具有離子交換、催化、吸附、半導(dǎo)體等性能，顯示出良好的應(yīng)用前景。回答下列問題： (1)鋅基態(tài)原子核外電子排布式為________________________________________________。 (2)元素鍺與砷中，第一電離能較大的是________(填元素符號)。 (3)SeO中Se原子的雜化形式為________，氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為____________，與SeO3互為等電子體的一種離子為________(填離子符號)。 (4)硒化鋅是一種重要的半導(dǎo)體材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(a代表Zn，b代表Se)，該晶胞中Se原子周圍與之緊鄰的其他Se原子數(shù)為________。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2 (2)As (3)sp3　平面三角形　CO(或NO) (4)12 解析　(2)元素鍺與砷是同一周期元素，由于As的4p為半充滿狀態(tài)，第一電離能較大。 (3)SeO中Se原子的價層電子對數(shù)＝3＋(6＋2－23)＝4，采用sp3雜化；氣態(tài)SeO3中Se原子的價層電子對數(shù)＝3＋(6－23)＝3，采用sp2雜化，且無孤對電子，立體構(gòu)型為平面三角形；與SeO3互為等電子體的一種離子為CO(或NO)。 (4)硒原子在晶胞內(nèi)，該晶胞中含有硒原子數(shù)為4，該晶胞中含有鋅原子數(shù)為8＋6＝4，化學(xué)式為ZnSe，且Se原子和Zn原子的配位數(shù)相等，均為4，則晶胞中Se原子周圍與之緊鄰的其他Se原子數(shù)與Zn原子周圍與之緊鄰的其他Zn原子數(shù)相等，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖，位于頂點的Zn原子周圍與之緊鄰的其他Zn原子位于面心，在每個晶胞中含有3＝，而每個頂點被8個晶胞共用，則Zn原子周圍與之緊鄰的其他Zn原子數(shù)為8＝12，因此Se原子周圍與之緊鄰的其他Se原子數(shù)為12。 5．(2018泰州中學(xué)高三第四次模擬)TiCl3是烯烴定向聚合的催化劑、TiCl4可用于制備金屬Ti。 nCH3CH===CH2 TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2 (1)Ti3＋的基態(tài)核外電子排布式為__________________________________________________。 (2)丙烯分子中，碳原子軌道雜化類型為_______________________________________。 (3)Mg、Al、Cl第一電離能由大到小的順序是__________________________________。 (4)寫出一種由第二周期元素組成的且與CO互為等電子體的陰離子的電子式________________________________________________________________________。 (5)TiCl3濃溶液中加入無水乙醚，并通入HCl至飽和，在乙醚層得到綠色的異構(gòu)體，結(jié)構(gòu)式分別是[Ti(H2O)6]Cl3、[Ti(H2O)5Cl]Cl2H2O。1 mol [Ti(H2O)6]Cl3中含有σ鍵的數(shù)目為______。 (6)鈦酸鍶具有超導(dǎo)性、熱敏性及光敏性等優(yōu)點，該晶體的晶胞中Sr位于晶胞的頂點，O位于晶胞的面心，Ti原子填充在O原子構(gòu)成的正八面體空隙的中心位置，據(jù)此推測，鈦酸鍶的化學(xué)式為________________________________________________________________。 答案　(1) [Ar]3d1或1s22s22p63s23p63d1 (2)sp2、sp3　 (3)Cl>Mg>Al (4) (5)18NA (6)SrTiO3 解析　(4) 原子數(shù)和價電子數(shù)均相等的微?；榈入娮芋w，所以與CO互為等電子體的陰離子為CN－或C，電子式分別為。 (5)1個[Ti(H2O)6]Cl3含有12個O—H鍵和6個配位鍵，因此有18個σ鍵，所以1 mol [Ti(H2O)6]Cl3中含有18 mol σ鍵 。 (6)在1個晶胞內(nèi)，Sr位于晶胞的頂點，Sr的個數(shù)為：8＝1，O位于晶胞的面心，O的個數(shù)為：6＝3，Ti原子填充在O原子構(gòu)成的正八面體空隙的中心位置，說明Ti原子在晶胞的內(nèi)部，Ti原子的個數(shù)為：1，所以鈦酸鍶的化學(xué)式為SrTiO3。 6．(2018南京市、鹽城市高三一模)通過反應(yīng)，可制備有機(jī)中間體異氰酸苯酯。 (1)Ni3＋基態(tài)核外電子排布式為_________________________________________________。 (2)異氰酸苯酯分子中碳原子雜化軌道類型是________，1 mol 異氰酸苯酯分子中含有σ鍵數(shù)目為________。 (3)Na、O、C、N四種元素的第一電離能從大到小的順序為____________________。 (4)C2H5OH 的沸點高于，這是因為____________________________________________。 (5)Ni 與Al 形成的一種合金可用于鑄造飛機(jī)發(fā)動機(jī)葉片，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該合金的化學(xué)式為________。 答案　(1)[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7 (2)sp和sp2　14NA (3)N＞O＞C＞Na (4)乙醇分子間存在氫鍵 (5)Ni3Al 解析　(2)異氰酸苯酯分子中，苯環(huán)上碳原子是sp2雜化，而—N===C===O中的碳原子是sp雜化，1 mol異氰酸苯酯分子中，苯環(huán)上含有11個σ鍵，而—N===C===O中含有3個σ鍵，所以共計14 mol σ鍵，即14NA。 (4)C2H5OH 在分子間可形成氫鍵，而不能形成分子間氫鍵，所以C2H5OH 的沸點高于。 (5)根據(jù)原子均攤法，該晶胞中Al原子數(shù)＝8＝1，Ni原子數(shù)＝6＝3，所以該合金的化學(xué)式為Ni3Al。 7．(2018淮安市高三調(diào)研)元素X、Y、Z為前四周期元素，X的基態(tài)原子核外電子有21種運(yùn)動狀態(tài)，元素Y的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，Z與X、Y不在同一周期，且Z原子核外p電子比s電子多5個。 (1)X基態(tài)原子的核外電子排布式為____________。 (2)X是石油化工中重要的催化劑之一，如催化異丙苯()裂化生成苯和丙烯。 異丙苯分子中碳原子軌道的雜化類型為________。 (3)與Y3分子互為等電子體的陽離子為________。 (4)XZ3易溶于水，熔點為960 ℃，熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?，?jù)此可判斷XZ3晶體屬于________(填晶體類型)。 (5)元素Ce與X同族，其與Y形成的化合物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖，該化合物的化學(xué)式為________。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)　(2)sp2、sp3　(3)ClO (4)離子晶體　(5)CeO2 解析　(1)元素X、Y、Z為前四周期元素，X的基態(tài)原子核外電子有21種運(yùn)動狀態(tài)，為21號元素Sc元素；元素Y的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，Y為O元素；Z與X、Y不在同一周期，且Z原子核外p電子比s電子多5個，Z為Cl元素。 (2)異丙苯分子中苯環(huán)上的碳原子的雜化類型為sp2，側(cè)鏈碳原子軌道的雜化類型為sp3。 (3)與O3分子互為等電子體的陽離子為ClO。 (4)ScCl3易溶于水，熔點為960 ℃，熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姡瑩?jù)此可判斷XZ3晶體屬于離子晶體。 (5)晶胞中Ce原子個數(shù)＝8＋6＝4，O原子個數(shù)＝8，該化合物的化學(xué)式為CeO2。 8．(2017江蘇省中華中學(xué)、溧水高級中學(xué)等六校聯(lián)考)在5氨基四唑()中加入金屬Ga，得到的鹽是一種新型氣體發(fā)生劑，常用于汽車安全氣囊。 (1)基態(tài)Ga原子的電子排布式可表示為___________________________________________。 (2)5氨基四唑中所含元素的電負(fù)性由大到小的順序為____________；在1 mol 5氨基四唑中含有的σ鍵的數(shù)目為________。 (3)疊氮酸鈉(NaN3)是傳統(tǒng)家用汽車安全氣囊中使用的氣體發(fā)生劑。 ①疊氮酸鈉(NaN3)中含有疊氮酸根離子(N)，根據(jù)等電子體原理N的空間構(gòu)型為________。 ②以四氯化鈦、碳化鈣、疊氮酸鹽作原料，可以生成碳氮化鈦化合物。其結(jié)構(gòu)是用碳原子取代氮化鈦晶胞(結(jié)構(gòu)如圖示)頂點的氮原子，這種碳氮化鈦化合物的化學(xué)式為________。 ③[Ti(OH)2(H2O)4]2＋中的化學(xué)鍵有______________(填字母)。 a．σ鍵 b．π鍵 c．離子鍵 d．配位鍵 答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar] 3d104s24p1 (2)N>C>H　9NA (3)①直線形?、赥i4CN3　③ad 解析　(3)①N與CO2互為等電子體，CO2為直線形，因此N的空間構(gòu)型為直線形；②Ti位于棱上和體心，Ti的個數(shù)為12＋1＝4，C位于頂點，個數(shù)為8＝1，N位于面心，個數(shù)為6＝3，因此化學(xué)式為Ti4CN3；③Ti4＋與OH－、H2O之間存在配位鍵，OH－、H2O中存在共價鍵或σ鍵，故選項ad正確。