（江蘇專版）2020版高考化學一輪復習 專題檢測（九）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（含解析）.doc

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專題檢測（九） 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1人類文明的發(fā)展歷程，也是化學物質(zhì)的認識和發(fā)現(xiàn)的歷程。(1)銅原子在基態(tài)時，價電子(外圍電子)排布式為_。已知高溫下Cu2O比CuO更穩(wěn)定，試從核外電子結(jié)構(gòu)變化角度解釋：_。(2)銅與類鹵素(SCN)2反應生成Cu(SCN)2,1 mol (SCN)2中含有鍵的數(shù)目為_NA。類鹵素(SCN)2對應的酸有兩種，理論上硫氰酸(HSCN)的沸點低于異硫氰酸(HNCS)的沸點，其原因是_。(3)硝酸鉀中NO的空間構(gòu)型為_，寫出與NO互為等電子體的一種非極性分子的化學式：_。(4)下列說法正確的有_(填序號)。a乙醇分子間可形成氫鍵，導致其沸點比氯乙烷高b鎢的配合物離子W(CO)5OH能催化固定CO2，該配離子中鎢顯1價解析：(1)Cu為29號元素，基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，價電子排布式為3d104s1。軌道中電子處于全滿、全空、半滿時原子最穩(wěn)定，Cu的最外層電子排布式為3d10，而Cu2的最外層電子排布式為3d9，價電子排布達到全滿時較穩(wěn)定，所以固態(tài)Cu2O穩(wěn)定性強于CuO。(2)1個CN鍵中有1個鍵和2個鍵，1 mol(SCN)2分子中含有鍵的數(shù)目為5NA，含有鍵的數(shù)目為4NA；異硫氰酸(HNCS)分子中N原子上連接有H原子，分子間能形成氫鍵，而硫氰酸不能形成氫鍵，故異硫氰酸的沸點高。(3)NO中N原子價層電子對數(shù)為3(5132)3，且不含孤電子對，所以是平面三角形結(jié)構(gòu)；原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)也相同的粒子互為等電子體，與NO互為等電子體的非極性分子有BF3、SO3、BBr3等。(4)乙醇分子間可形成氫鍵，氯乙烷中不含氫鍵，所以乙醇的沸點比氯乙烷高，故a正確；根據(jù)化合物中各元素化合價的代數(shù)和為0知，鎢的配合物離子W(CO)5OH中鎢顯0價，故b錯誤。答案：(1)3d104s1Cu價電子排布式為3d10，Cu核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)(2)4異硫氰酸分子間可形成氫鍵，而硫氰酸不能形成氫鍵(3)平面三角形SO3(或BF3、BBr3等)(4)a2氫氧化鎳在乙醇的懸濁液中可發(fā)生如下反應生成單質(zhì)鎳的配合物：Ni(OH)25CH3NC=(CH3NC)4NiCH3NCOH2O(1)Ni2基態(tài)核外電子排布式為_。 (2)CH3NC(其結(jié)構(gòu)簡式為CH3NC)分子中碳原子軌道的雜化類型是_。1 mol CH3NC中鍵的數(shù)目為_。(3)用光氣(COCl2)與甲胺(CH3NH2)可以制取CH3NCO。與COCl2互為等電子體的一種陰離子為_。 甲胺極易溶于水，除因為它們都是極性分子外，還因為_。(4)Ni單質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，每個晶胞中含Ni原子數(shù)目為_。解析：(2)CH3中C原子采用sp3雜化，NC中C原子采用sp雜化；在CH3NC中，3個CH鍵全部是鍵，CN鍵是鍵，NC鍵中含有1個鍵，故分子中共含有5個鍵，即鍵的數(shù)目為5NA。(3)COCl2分子中含有4個原子和24個價電子，故與其互為等電子體的陰離子可以是CO(或NO)。甲胺分子中含有電負性強的N原子，能與H2O分子形成分子間氫鍵。(4)由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ni原子位于立方體的頂點和面心，故含有的Ni原子數(shù)864。答案：(1)Ar3d8(2)sp、sp35NA(3)CO(或NO)甲胺能與水形成分子間氫鍵(4)43(2019淮安模擬)納米級TiO2是一種光催化材料，可處理甲醛、氮氧化物等污染物，工業(yè)上也可用其催化乙醇脫氫制備乙醛：CH3CH2OHCH3CHOH2。(1)Ti原子基態(tài)核外電子排布式為_。(2)CH3CHO分子中碳原子軌道的雜化類型是_，1 mol CH3CHO分子中含有 鍵的數(shù)目為_。(3)與NO互為等電子體的一種陽離子為_(填化學式)。(4)乙醇可以與水以任意比互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為_。(5)一種TiO2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中與每個氧原子直接相連的鈦原子數(shù)目為_。解析：(1)Ti是22號元素，所以Ti原子基態(tài)核外電子排布式為Ar3d24s2。(2)CH3CHO分子中甲基上是飽和碳，是sp3 雜化，而醛基上是不飽和碳，是sp2雜化，1 mol CH3CHO分子中含有鍵的數(shù)目為6 mol。(3)與NO分子互為等電子體的一種微粒具有相同的價電子數(shù)11和原子數(shù)2，微粒為O。(4)乙醇可以與水以任意比互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為CH3CH2OH與H2O分子之間可以形成氫鍵。(5)TiO2的晶胞結(jié)構(gòu)中黑球的個數(shù)是812，空心球的個數(shù)為424，化學式為TiO2，所以空心球是氧原子，所以與每個氧原子直接相連的鈦原子數(shù)目為3個。答案：(1)Ar3d24s2(2)sp2、sp36 mol(或66.021023)(3)O(4)CH3CH2OH與H2O分子之間可以形成氫鍵(5)34我國從國外進口某原料經(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且各個能級所填充的電子數(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所對應的元素符號作答)(1)B、C、D第一電離能由大到小為_。(2)E的二價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)B2A6、C2A4分子中均含有18個電子，它們的沸點相差較大，主要原因是_。(5)BD2在高溫高壓下所形成晶體的晶胞如圖所示，一個該晶胞中含_個D原子。解析：A、B、C、D、E五種前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大。周期表中A元素原子半徑最小，故A為H元素；B元素原子核外有三種不同的能級且各個能級所填充的電子數(shù)相同，核外電子排布為1s22s22p2，故B為C元素；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，而短周期中原子單電子處于p能級最多有3個，故其成對電子總數(shù)只能為6，單電子數(shù)為2，核外電子排布為1s22s22p4，則D為O元素；C元素原子最外層P軌道半充滿，原子序數(shù)小于O，故其核外電子排布為1s22s22p3，則C為N元素；E位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與A的相同，價電子排布為3d104s1，則E為Cu。(1)同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，但N元素2p能級容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能大小順序為NOC。(2)E為Cu元素，Cu2的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9。(3)H2C2O4常用作除銹劑，結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCOOH，分子中C原子形成3個鍵，沒有孤電子對，該分子中碳原子的雜化方式為sp2，單鍵為鍵，雙鍵含有1個鍵、1個鍵，故HOOCCOOH 分子中含有7個鍵，1 mol H2C2O4分子中含有 鍵 數(shù)目為76.021023。(4)C2H6、N2H4分子中均含有18個電子，它們的沸點相差較大，主要原因是N2H4分子之間存在氫鍵。(5)CO2在高溫高壓下所形成晶體的晶胞中小白球為O原子，均為晶胞內(nèi)部，一個該晶胞中含O原子數(shù)目為16。答案：(1)NOC(2)1s22s22p63s23p63d9(或Ar3d9)(3)sp2 76.021023(4)N2H4分子之間存在氫鍵 (5)165(2019泰州模擬)1985年，Rousssin研究發(fā)現(xiàn)了第一個金屬原子簇類配位化合物，其結(jié)構(gòu)如圖1，金屬原子簇類化合物與金屬原子表面性質(zhì)相似，具有良好的催化活性等功能。請回答下列問題：(1)Fe3的基態(tài)核外價電子排布式為_。(2)上述化合物中含有三種非金屬元素，三種元素原子第一電離能由大到小的順序為_；硫可以形成SOCl2化合物，則該化合物的空間構(gòu)型為_。(3)除了氮的氧化物之外，氮還可以形成NO。請寫出氮原子雜化方式_。(4)上述原子簇類配合物，中心原子鐵的配位原子是_。(5)配合物Fe(CO)5的熔點：20 ，沸點：103 ，可用于制備純鐵。Fe(CO)5的結(jié)構(gòu)如圖2所示。下列關于Fe(CO)5說法正確的是_。AFe(CO)5是非極性分子，CO是極性分子BFe(CO)5中Fe原子以sp3雜化方式與CO成鍵C1 mol Fe(CO)5含有10 mol配位鍵DFe(CO)5=Fe5CO反應中沒有新化學鍵生成解析：(1)Fe位于周期表中第四周期第族，F(xiàn)e3的基態(tài)核外價電子排布式為3d5。(2)化合物中三種非金屬元素為N、O、S，同周期主族元素隨著原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大的趨勢，但第A族和第A族元素反常，則三種元素原子第一電離能由大到小順序為NOS，對于SOCl2，其等電子體為SO，二者結(jié)構(gòu)相似，根據(jù)VSEPR理論，價電子對數(shù)為VPBPLP34，則其空間構(gòu)型為三角錐形。(3)對于NO，根據(jù)VSEPR理論，價電子對數(shù)為VPBPLP22，根據(jù)雜化軌道理論，則中心N原子為sp雜化。(4)直接與中心原子成鍵的為配位原子，所以中心原子鐵的配位原子是N、S。(5)看正負電荷中心是否重疊，F(xiàn)e(CO)5對稱是非極性分子，CO不對稱是極性分子，故A正確；鐵的雜化軌道數(shù)為5，鐵不是正四面構(gòu)型，F(xiàn)e(CO)5中Fe原子不是以sp3雜化方式與CO成鍵，故B錯誤；碳與氧、鐵與碳之間形成配位鍵，1 mol Fe(CO)5含有10 mol配位鍵，故C正確；化學反應的實質(zhì)是舊化學鍵的斷裂、新化學鍵的生成，故D錯誤。答案：(1)3d5(2)NOS三角錐形(3)sp(4)S、N(5)AC6鈦的化合物如TiO2、Ti(NO3)4、TiCl4、 Ti(BH4)2等均有著廣泛用途。(1)寫出Ti的基態(tài)原子的核外電子排布式：_。(2)TiCl4熔點是25 ，沸點136.4 ，可溶于苯或CCl4，該晶體屬于_晶體；BH中B原子的雜化類型為_。(3)在 TiO2催化作用下，可將CN氧化成CNO，進而得到N2。與CNO互為等電子體的分子化學式為_(只寫一種即可)。(4)Ti3可以形成兩種不同的配合物：Ti(H2O)6Cl3(紫色)，TiCl(H2O)5Cl2H2O(綠色)，兩者配位數(shù)_(填“相同”或“不同”)，紫色晶體中配體是_。(5)TiO2難溶于水和稀酸，但能溶于濃硫酸，析出含有鈦酰離子的晶體，鈦酰離子常成為鏈狀聚合形式的陽離子，其結(jié)構(gòu)形式如圖1，化學式為_。解析：(1)鈦是22號元素，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2或Ar3d24s2。(2)因TiCl4在常溫下是無色液體，熔點25 ，沸點136.4 ，熔沸點低，由此可判斷TiCl4是由共價鍵結(jié)合的分子，晶體類型屬于分子晶體；BH中B原子價層電子對4，且沒有孤電子對，則BH中B原子的雜化類型為sp3。(3)CNO中含有3個原子，16個價電子，所以其等電子體中分子為CO2或N2O、CS2、BeCl2等，離子為SCN或N等。(4)Ti(H2O)6Cl3(紫色)，配體為H2O，配位數(shù)為6，TiCl(H2O)5Cl2H2O(綠色)，配體為Cl、H2O，配位數(shù)為6，兩者配位數(shù)相同。(5)每個O原子被兩個Ti原子共用、每個Ti原子被兩個O原子共用，利用均攤法計算二者原子個數(shù)之比為11；Ti元素為4價、O元素為2價，據(jù)此書寫其化學式為TiO。答案：(1)1s22s22p63s23p63d24s2(或Ar3d24s2)(2)分子sp3(3)CO2(或N2O、CS2、BeCl2等合理均可)(4)相同H2O(5)TiO7(CN)2、(OCN)2等被稱為擬鹵素，(CN)2在一定條件下氫化可以得到乙二胺(H2NCH2CH2NH2)?；卮鹣铝袉栴}：(1)Fe4Fe(CN)63是較早發(fā)現(xiàn)的CN配合物，其中鐵元素呈現(xiàn)兩種不同的價態(tài)。寫出外界離子基態(tài)核外電子排布式：_。(2)與OCN互為等電子體的分子為_(填分子式)。(3)1 mol (CN)2中含有鍵的數(shù)目為_。(4)乙二胺中C原子的軌道雜化方式為_。(5)乙二胺易溶于水，除因為是極性分子外，還可能的原因為_。(6)含CN的配合物常用于冶煉黃金。金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶體中每個Au原子周圍緊鄰且等距的Au原子有_個。解析：(1)Fe4Fe(CN)63的外界為Fe3，其基態(tài)核外電子排布式為Ar3d5(或1s22s22p63s23p63d5)。(2)與OCN互為等電子體的分子為三原子分子，且價電子數(shù)為18，則有CO2、N2O、CS2等。(3)一個 (CN)2中含有兩個碳氮三鍵，其中1個是鍵，兩個是鍵，則1 mol (CN)2中含有鍵的數(shù)目為4 mol。(4)乙二胺中碳原子為CH2，碳原子以單鍵連接4個原子為四面體結(jié)構(gòu)，為sp3雜化。(5)乙二胺分子中含有氨基，可以與水分子間形成氫鍵。(6)由晶胞結(jié)構(gòu)可知每個頂點的Au原子與面心上的Au原子距離最近，三個面共一個頂點，同時有八個晶胞共一個頂點，兩個晶胞共一個面，則有晶體中每個Au原子周圍緊鄰且等距的Au原子有38212。答案：(1)Ar3d5(或1s22s22p63s23p63d5)(2)CO2、N2O、CS2等(3)4 mol(或2.4081024)(4)sp3(5)乙二胺與水分子間可以形成氫鍵(6)128乙酸錳可用于制造鈉離子電池的負極材料。可用如下反應制得乙酸錳：4Mn(NO3)26H2O26(CH3CO)2O=4(CH3COO)3Mn8HNO23O240CH3COOH。(1)Mn3基態(tài)核外電子排布式為_。(2)NO中氮原子軌道的雜化類型是_。(3)與HNO2互為等電子體的一種陰離子的化學式為_。(4)配合物Mn(CH3OH)62中提供孤對電子的原子是_。(5)鎂鋁合金經(jīng)過高溫淬火獲得一種儲鈉材料，其晶胞為立方結(jié)構(gòu)(如圖所示)，圖中原子位于頂點或面心。該晶體中每個鋁原子周圍距離最近的鎂原子數(shù)目為_。解析：(1)錳為25號元素，Mn3基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d4或Ar3d4。(2)NO中N原子的價層電子對數(shù)33，氮原子采用sp2雜化。(3)與HNO2互為等電子體的一種陰離子為HCOO。(4)配合物Mn(CH3OH)62中的中心原子為Mn，配體為CH3OH，提供孤對電子的原子是羥基中的O原子。(5)根據(jù)鎂鋁合金的晶胞結(jié)構(gòu)可知，圖中原子位于頂點或面心，其中鎂原子頂點和其中2個面心，鋁原子位于其中2個面心，每個鋁原子周圍距離最近的鎂原子有8個，包括同一側(cè)面的4個頂點和4個面心，距離均為晶胞面對角線長度的一半。答案：(1)1s22s22p63s23p63d4(或Ar3d4)(2)sp2(3)HCOO(4)O(5)8