2019高考化学二轮复习第一篇题型五物质结构与性质选修鸭题型限时训练201902252135.doc

《2019高考化学二轮复习第一篇题型五物质结构与性质选修鸭题型限时训练201902252135.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考化学二轮复习第一篇题型五物质结构与性质选修鸭题型限时训练201902252135.doc（7页珍藏版）》请在麦多课文档分享上搜索。

1、1题型五 物质结构与性质(选修选考)题型限时训练1.(2018山西太原模拟)前四周期原子序数依次增大的元素 A、B、C、D 中,A 和 B 的价电子层中未成对电子均只有 1 个,并且 A-和 B+的电子数相差 8;与 B 位于同一周期的 C 和 D,它们价电子层中的未成对电子数分别为 4 和 2,且原子序数相差 2。回答下列问题:(1)D2+的价层电子排布图为 。 (2)四种元素中第一电离能最小的是 ,电负性最大的是 (填元素符号)。 (3)A、B 和 D 三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。该化合物的化学式为 ;D 的配位数为 ; 列式计算该晶体的密度 gcm -3。 (4)A-、B +

2、和 C3+三种离子组成的化合物 B3CA6,其中化学键的类型有 ;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为 ,配位体是 。 解析:(1)本题考查电子排布图的书写,A 和 B 的价电子层中未成对电子均只有 1 个,A 和 B 位于第A 族,或第A 族元素或A 族元素,A -和 B+的电子数相差 8,推出 A 为 F,B 为 K,与 B位于同一周期的 C 和 D,它们价电子层中的未成对电子数分别为 4 和 2,且原子序数相差为 2,则C 为 Fe,D 为 Ni,D2+为 Ni2+,其价层电子排布图为 。(2)第一电离能越小,说明越容易失去电子,即金属性强,第一电离能最小的是 K;电负性最大,说

3、明非金属性最强,即 F 的电负性最强。(3)考查晶胞、配位键等,根据晶胞的结构,F 位于棱上、晶胞内部和面上,因此 F 的个数为 16 +4 +2=8,K 位于棱上和内部,个数为 8 +2=4,Ni 位于顶点和内部,个12 14数为 8 +1=2,因此化学式为 K2NiF4;由图可知 Ni 的配位数为 6;晶胞的质量为181(394+592+198)NA g,晶胞的体积为 4004001 30810-30cm3,因此晶胞的密度为 gcm-33.4 gcm-3。(4)组成的化合物为394+592+1986.02102340021 3081030K3FeF6,此化合物属于配合物,K +和 Fe 之

4、间是离子键,Fe 和 F 之间为配位键;该化合物中36的复杂离子是FeF 63-,配体为 F-。答案:(1) (2)K F2(3)K 2NiF4 6 gcm-33.4394+592+1986.02102340021 3081030(4)离子键、配位键 FeF 63- F -2.(2018河南信阳模拟)金属钛( 22Ti)号称航空材料。回答下列问题:(1)钛元素基态原子未成对电子数为 个,能量最高的电子占据的能级符号为 ,该能级所在能层具有的原子轨道数为 。 (2)Ti(OH)2(H2O)42+中的化学键有 。 a. 键 b. 键 c.离子键 d.配位键(3)纳米 TiO2是一种应用广泛的催化剂

5、,纳米 TiO2催化的一个实例如图所示。甲 乙化合物甲的分子中采取 sp2杂化方式的碳原子个数为 ,化合物乙中采取 sp3杂化的原子的第一电离能由小到大的顺序为 。 (4)工业上制金属钛采用金属还原四氯化钛。先将 TiO2(或天然的金红石)和足量炭粉混合加热至 1 0001 100 K 进行氯化处理,生成 TiCl4。写出生成 TiCl4的化学反应方程式: 。 (5)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该晶体的化学式为 ,该晶体中与钛原子距离最近且相等的氮原子的个数为 。已知晶体的密度为 gcm -3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长为 cm(用含 、N A的式子表示)。 解析:(1)钛元素价电子

6、排布式为 3d24s2,基态原子价电子排布图为 ,可见钛元素基态原子未成对电子数为 2,能量最高的电子占据的能级符号为 3d,该能级所在能层为M 能层,有 3s、3p、3d,分别含有原子轨道数目为 1、3、5,具有的原子轨道数为 9。(2)OH-和 H2O 中 H 和 O 都是以 键结合在一起,Ti 4+提供空轨道,H 2O 和 OH-提供孤电子对,形成配位键,即Ti(OH) 2(H2O)42+中的化学键只有 键和配位键。(3)采取 sp2杂化的碳原子价层电子对数是 3,该分子中碳原子价层电子对数为 3 的有:苯环上的碳原子、连接羰基的碳原子,所以一共有 7 个;采取 sp3杂化的原子价层电子

7、对数是 4,价层电子对个数是 4 的原子有:连接甲基和羟基的碳原子、氧原子和氮原子,同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第A 族元素大于相邻元素,所以这三种元素第一电离能从小到大顺序是 CCB。(2)根据结构可知,该晶体为离子晶体,含有离子键、共价键、配位键(HOB)。晶体 R中阴离子的中心原子 B 形成 3 个 键(BF 键)和 1 个配位键(HOB),配位键也属于 键,其立体构型为四面体形。(3)根据配离子的结构图可知,N 原子形成 3 个 键和 1 个配位键,采取 sp3杂化;乙二胺含有氨基,分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键,故乙二胺比三甲胺

8、的沸点高得多。(4)B 原子最外层有 3 个电子,由图丙所示晶体结构中每个 B 原子形成 3 个单键可知,六方相氮化硼不含 键;已知六方相氮化硼与石墨相似,具有层状结构,层间作用力弱,可作高温润滑剂。(5)碳化硅晶体和金刚石一样,是原子晶体,具有空间网状结构,一个 C 与四个 Si 形成正四面体结构,一个晶胞内有 4 个碳原子和 4 个 Si 原子,故一个 SiC 晶胞含 4 个 SiC,晶体的密度= = gcm-3= gcm-3。 1603答案:(1)1s 22s22p63s23p2 NCB(2)abc 四面体形(3)sp3 乙二胺分子之间可以形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键(4)不含

9、层间作用力弱(5)16034.(2018广东广州测试)C、N 和 Si 能形成多种高硬度材料,如 Si3N4、C 3N4、SiC。(1)Si3N4和 C3N4中硬度较高的是 ,理由是 。 (2)C 和 N 能形成一种类石墨结构材料,其合成过程如图所示。该类石墨结构材料化合物的化学式为 ,其合成过程中有三聚氰胺形成,三聚氰胺中 N 原子的杂化方式有 。 (3)C 和 N 还能形成一种五元环状有机物咪唑(im),其结构为 。化合物Co(im) 6SiF6的结构示意图如下:Co 原子的价层电子轨道表达式(价层电子排布图)为 。N 与 Co 之间5的化学键类型是 ,判断的理由是 。 阴离子 Si 中心

10、原子 Si 的价层电子对数为 。阳离子Co(im) 62+和 Si 之间26 26除了阴、阳离子间的静电作用力,还存在氢键作用,画出该氢键的表示式 。例如水中氢键的表示式为: (4)SiC 为立方晶系晶体,晶胞参数为 a,已知 Si 原子半径为 rsi,C 原子半径为 rc,该晶胞中原子的分数坐标为C:(0,0,0);( , ,0);( ,0, );(0, , );1212 12 12 1212Si:( , , );( , , );( , , );( , , )。141414 143434 341434 343414则 SiC 立方晶胞中含有 个 Si 原子、 个 C 原子;该晶胞中原子的体积

11、占晶胞体积的百分率为 (列出计算式即可)。 解析:(1)相同类型的晶体中,原子半径越小,键能越大,其硬度就越大,所以 Si3N4和 C3N4中硬度较高的是 C3N4,原因是两者同属原子晶体,C 的原子半径小于 Si,与 SiN 相比,CN 的键长短、键能大。(2)由结构可判断出化学式为 C6N8或(C 6N8)n或 C3N4或(C 3N4)n。环中 N 原子形成 2 个 键含有 1 对孤电子对,杂化轨道数目为 3,采取 sp2杂化,氨基中 N 原子形成 3 个 键,含有 1 对孤电子对,杂化轨道数目为 4,采取 sp3杂化。(3)Co 原子的价层电子为最外层和次外层电子,其电子轨道表达式为 。

12、因 N 有孤对电子,Co 2+有空轨道,所以 N 与 Co 之间可形成配位键。价层电子对数=成键数+孤电子对数,孤电子对数= (a-xb),Si 孤电子对数= (4+2-61)12 26 12=0,由此可算出中心原子 Si 的价层电子对数为 6。氢键发生在非金属强的原子和氢原子之间,在该物质中氢键可表示为 。(4)从该晶胞中原子的分数坐标可看出,每个 C 原子周围有 4 个 Si 原子,每个 Si 原子周围有4 个 C 原子,形成正四面体结构,如图,所以 SiC 立方晶胞中含有 4 个 Si 原子、4 个 C 原子。其总体积为 4+ 4= ,则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率433 433

13、为 100%。答案:(1)C 3N4 两者同属原子晶体,C 的原子半径小于 Si,与 SiN 相比,CN 的键长短、键能大(2)C6N8 sp 2、sp 36(3)配位键 N 有孤对电子,Co 2+有空轨道6 (4)4 4 100%5.(2018内蒙古包头一模)镍(Ni)是一种重要的金属,在材料科学等领域有广泛应用。(1)Ni 在元素周期表中的位置是 ,其价电子层中有 个未成对电子。(2)镍易形成配合物,如 Ni(CO)4、Ni(NH 3)62+等。Ni(CO) 4熔点为-19.3 ,沸点 43 ,则其熔、沸点较低的原因是 。 Ni(CO) 4分子中 键与 键数目之比为 。 写出一种与配体 C

14、O 互为等电子体的阴离子符号: 。 Ni(NH 3)62+中配体 NH3中 N 原子的杂化类型为 ,若Ni(NH 3)62+为正八面体构型,则Ni(CO) 2(NH3)42+的结构有 种。 (3)金属 Ni 与富勒烯(C 60)可制备一种低温超导材料,晶胞如图所示,Ni 原子位于晶胞的棱上与内部,该超导材料的化学式为 。 (4)NiO 的晶体结构与氯化钠的晶体结构相同。将 NiO 晶体在氧气中加热,部分 Ni2+被氧化为 Ni3+,晶体结构产生镍离子缺位的缺陷,其组成为 Ni0.97O,但晶体仍保持电中性,则晶体中Ni2+与 Ni3+离子的数目之比为 ;若阿伏加德罗常数的值为 NA,晶体密度为

15、 d gcm-3,则该晶胞中最近的 O2-之间的距离为 pm。 解析:(1)Ni 的原子序数为 28,位于周期表第四周期第族,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,3d 能级有 2 个未成对的电子。(2)Ni(CO) 4属于分子晶体,分子间以范德华力结合,较弱,容易被破坏,故其熔、沸点较低;Ni(CO) 4分子中含有 4+4=8(个)键和 24=8(个) 键;所以 键和 键数目之比为 11;CO 为 2 原子分子,电子数为14,对应的等电子体为 CN-或 ;NH 3中 N 原子形成 3 个 键,孤电子对数为 =1,22则为 sp3杂化;两个 CO 可以位于同一条棱上或

16、体对角线上,所以Ni(CO) 2(NH3)42+有 2 种结构。(3)该晶胞中 Ni 原子的个数为 12 +8+1=12;在该晶胞中含有的 C60的个数是148 +6 =4,n(Ni)n(C 60)=124=31,所以该材料的化学式为 Ni3C60。(4)设 1 mol 18 12Ni0.97 O 中含 Ni2+ x mol,Ni3+(0.97-x)mol,根据晶体仍呈中性,可知 2x+3(0.97-x)=21,x=0.91 mol,(0.97-x)mol=0.06 mol,即晶体中 Ni2+与 Ni3+离子的数目之比为 0.91 mol0.06 mol=916;每个晶胞中氧原子个数为 4,镍原子个数为 4,若阿伏加德罗常数的值7为 NA,晶体密度为 d gcm-3,则晶胞的体积为 V= = cm3= cm3,晶0.9759+16 4 292.92胞的边长为 cm= 1010 pm,该晶胞中最近的 O2-之间的距离为边长的 倍,故3292.92 3292.92为 1010 pm。3292.92答案:(1)第四周期第族 2(2)Ni(CO) 4属于分子晶体,分子间以范德华力结合,较弱,容易被破坏11CN -(或 )(其他合理答案皆可 )22sp 3 2(3)Ni3C60(或 C60Ni3也可)(4)916 1010或 10103292.92 2 336.615