1、物质结构与性质综合练习时间：50分钟1(2019广东六校高三联考)Cu(NH3)4SO4H2O是一种杀虫剂。回答下列问题：(1)基态Cu原子的价层电子排布式为_，N、S、O的第一电离能由大到小的排列顺序为_。(2)下列微粒间的作用力中，在Cu(NH3)4SO4中不存在的是_(填字母)。a离子键 b配位键c键 d非极性键(3)H2O与NH3的中心原子轨道杂化类型相同，均为_杂化，但两种分子中键角不同：HOH 约为105、HNH 约为107，导致这种差异的主要原因是_。(4)已知4CuO2Cu2OO2，试从原子结构的角度解释这一反应能够发生的原因：_。(5)Cu与H可形成一种红色晶体，其晶胞结构如
2、图所示，则该化合物的化学式为_。一个晶胞的质量为_g(NA表示阿伏加德罗常数的值)。答案(1)3d104s1NOS(2)d(3)sp3H2O中氧原子有2个孤电子对，NH3中氮原子只有1个孤电子对，H2O中孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，故H2O的键角较小(4)Cu的3d能级处于稳定的全充满状态，而Cu2不是(5)CuH解析(1)Cu原子核外有29个电子，根据构造原理可写出基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1；由第一电离能的递变规律可知，O的第一电离能比S大，又因为N原子的2p能级处于半充满状态，其第一电离能比O大，故第一电离能：NOS。(2)Cu2与NH3间形成的是配位键，NH3、
3、SO中存在键，Cu(NH3)42与SO间形成的是离子键，该配合物中不含非极性键，d正确。(3)H2O和NH3的中心原子的价层电子对数均为4，即中心原子均采取sp3杂化。H2O和NH3的中心原子的孤电子对数分别为2和1，根据孤电子对间的斥力孤电子对与成键电子对间的斥力成键电子对间的斥力，即可判断H2O和NH3的键角差异。(4)Cu的3d能级有10个电子，处于全充满状态，而Cu2的3d能级有9个电子，故CuO在高温下能生成较稳定的Cu2O。(5)观察晶胞结构可知，12个顶点上各有1个Cu、上下两个面中心各有1个Cu、晶胞体内有3个Cu；6个棱上各有1个H、晶胞体内有4个H，故该晶胞中共有6个Cu和
4、6个H，该化合物的化学式为CuH。一个晶胞中n(CuH) mol，则一个晶胞的质量为 mol65 gmol1 g。2(2019宁夏吴忠市高三期末)2017年冬季，我国北方大部分地区出现严重雾霾天气，引起雾霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。城市雾霾中还含有铜等重金属元素。(1)N元素原子核外电子云的形状有_种；基态铜原子的价电子排布式为_，金属铜的晶体中，铜原子的堆积方式为_。(2)N和O中第一电离能较小的元素是_；SO的空间构型是_。(3)雾霾中含有少量的水，组成水的氢元素和氧元素也能形成化合物H2O2，其中心原子的杂化轨道类型为_，H2O2难溶于
5、CCl4，其原因为_。(4)测定大气中PM2.5浓度的方法之一是射线吸收法，射线放射源可用85Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，晶胞边长为540 pm，则该晶体的密度为_ g/cm3。(只列式不计算)答案(1)23d104s1面心立方最密堆积(2)O正四面体(3)sp3H2O2为极性分子，CCl4为非极性溶剂，所以H2O2难溶于CCl4中(4)3Fe、Co、Ni均为第族元素，它们的化合物在生产生活中有着广泛的应用。(1)基态Co原子的价电子排布式为_，Co3核外3d能级上有_对成对电子。(2)Co3的一种配离子Co(N3)(NH3)52中，Co3的配位数是_，1 mol 配离子中所含键的数
6、目为_，配位体N中心原子杂化类型为_。(3)Co2在水溶液中以Co(H2O)62存在。向含Co2的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的Co(NH3)62，其原因是_。(4)某蓝色晶体中，Fe2、Fe3分别占据立方体互不相邻的顶点，而立方体的每条棱上均有一个CN，K位于立方体的某恰当位置上。据此可知该晶体的化学式为_，立方体中Fe2间连接起来形成的空间构型是_。(5)NiO的晶体结构如图甲所示，其中离子坐标参数A为(0,0,0)，B为(1,1,0)，则C离子坐标参数为_。答案(1)3d74s21(2)623NAsp(3)N元素电负性比O元素电负性小，N原子提供孤电子对的倾向更大，与Co2形成的配位键
7、更强(4)KFe2(CN)6正四面体形(5)1，解析(1)Co原子的核电荷数为27，基态Co的价电子排布式为3d74s2；Co3核外电子排布为3d6,3d能级上有1对成对电子。(2)氨气分子和N中氮原子有孤电子对，能够与Co3形成配位键，共有5个氨分子和1个N，Co3的配位数为6；5 mol氨气分子提供键为15 mol，1 mol N中含有键2 mol，形成的配位键有6 mol，所以1 mol 配离子中所含键的数目为23NA；杂化轨道数中心原子的孤电子对数中心原子的键的数目，N中心氮原子的孤电子对数为0，键的数目为2，所以杂化轨道数为2，属于sp杂化。(4)Fe2、Fe3占据立方体的互不相邻的
8、顶点，则每个立方体上有4个Fe2、4个Fe3，根据晶体的空间结构特点，每个顶点上的粒子有属于该立方体，则属于该立方体的有个Fe2、个Fe3，CN位于立方体的棱上，棱上的粒子有属于该立方体，属于该立方体的有3个CN，由于物质呈电中性，所以需有个K属于该立方体，即n(K)n(Fe2)n(Fe3)n(CN)1116，所以该晶体的化学式为KFe2(CN)6；立方体中Fe2间连接起来形成的空间构型是正四面体形。(5)若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0)，B为(1,1,0)，则由图可看出C离子坐标参数为1，。4(2019洛阳市高三联考)a、b、c、d、e、f、g为原子序数依次增大的七种元素，f、g
9、为第四周期元素，其他为短周期主族元素；这些元素的信息如下：a有三种核素，最重的核素是最轻的质量的3倍b元素与a元素形成的化合物的水溶液显碱性c原子的第一至第四电离能分别是：I1738 kJmol1、I21451 kJmol1、I37733 kJmol1、I410540 kJmol1d元素的主族序数与周期数相等e原子核外所有p轨道全满或半满f是前四周期中(稀有气体除外)原子半径最大的g在周期表的第7列请回答下列问题：(1)e元素的一种单质(Y)分子为正四面体，一个Y分子中共含_个共价键。(2)根据对角线规则，与c元素性质相似的是_；其在空气中燃烧主要产物的电子式是_，同时还有少量的_生成。(3)
10、元素b与a形成的显碱性的物质的中心原子有_对孤对电子，其VSEPR模型为_；该分子为_(填“极性”或“非极性”)分子。向硫酸铜溶液中逐滴加入其水溶液，可观察到的现象为_。(4)f单质的晶胞如图1所示，若设该晶胞的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为NA，f原子的摩尔质量为M gmol1，则f原子的半径为_cm。(5)c的氧化物具有NaCl型结构(如图2)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得其晶胞参数为a nm，则r(O2)为_nm(用含a的算式表示，不必运算化简，下同)。g的氧化物也属于NaCl型结构，晶胞参数为b nm，则r(g2)为_nm(用含a、b的算式表示)。答案
11、(1)6(2)LiLi2LiLi3N(3)1四面体极性先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解得深蓝色溶液(4) (5)解析根据提供信息，可以推断a为H，b为N，c为Mg，d为Al，e为P，f为K，g为Mn。(1)该单质为P4,1个P4分子中含有6个PP键。(2)与Mg处于对角线位置的为Li。根据对角线规则，Li在空气中燃烧生成Li2O，同时生成少量Li3N。(3)NH3中N有1对孤对电子，其价层电子对数为314，VSEPR模型为四面体形。向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水，先生成蓝色沉淀Cu(OH)2，后沉淀溶解，得到Cu(NH3)4SO4深蓝色溶液。(4)单质钾的晶胞堆积方式为体心立方堆积，设K的原子半径为r
12、cm，晶胞边长为a cm，则a4r，以该晶胞为研究对象，该晶胞含有K原子数目为812，则 g gcm3(a cm)3，a，故ra 。(5)由题意知，MgO的晶胞中O2采用面心立方最密堆积方式，即O2相互接触，面对角线长度是O2半径长度的4倍，即4r(O2)a nm，解得r(O2)a nm；MnO也属于NaCl型结构，则2r(O2)2r(Mn2)b nm，r(Mn2) nm。5(2020山西五市高三期末联考)氟是卤族元素中原子半径最小的元素，氟的化合物种类繁多，用途广泛。回答下列问题：(1)基态氟原子价电子的电子排布图(轨道表达式)为_，其电子占据的最高能级的电子云轮廓图为_。(2)NaF和Mg
13、F2均为离子晶体，其熔沸点如下表：熔点沸点NaF993 1695 MgF21261 2260 (分解)Na、Mg2、F的离子半径大小顺序为_，MgF2熔沸点比NaF高的原因是_。(3)氟虫腈是一种广谱性杀虫剂，其结构简式如图甲：氟虫腈中碳原子的杂化方式为_，氟虫腈晶体中存在_(填标号)。a离子键 b键c非极性键 d氢键e极性键(4)全氟辛酸(如图乙)主要用作表面活性剂、乳化剂。全氟辛酸结构中，与每个碳原子(除羧基碳外)相连的F、C的空间构型为_，构成该物质的C、O、F的第一电离能由大到小的顺序为_。(5)PbF2具有萤石结构晶胞如图丙所示。每个Pb2周围等距且紧邻的F有_个。已知晶胞参数为a
14、nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则PbF2的密度为_ g/cm3。答案(1)纺锤形(或哑铃形)(2)FNaMg2Mg2的半径比Na的半径小，Mg2带正电荷数比Na多，MgF2的晶格能比NaF大(3)sp、sp2、sp3bcde(4)四面体FOC(5)8解析(4)除羧基碳外，全氟辛酸中均为饱和碳原子，为sp3杂化，空间构型为四面体形；第一电离能由大到小的顺序为FOC。(5)PbF2中Pb2和F的数目之比为12，由晶胞结构可知，Pb2被8个F所包围，配位数是8；根据晶胞结构图可知，每个晶胞中有8个F，有86个Pb2，晶胞中含有4个PbF2，晶胞质量为，由晶胞参数为a nm可得，(a107)3d，解
15、得d g/cm3。6铂(Pt)可以和很多化合物形成配合物。生产生活中有重要的用途。(1)铂和氨水可以形成配合物。可用于提取铂。氨水中各元素的第一电离能从大到小的顺序为_。(2)二氯二吡啶合铂是由Pt2、Cl和吡啶结合形成的铂配合物，有顺式和反式两种同分异构体，科学研究表明，反式分子和顺式分子同样具有抗癌活性。Cl的核外电子排布式为_。吡啶分子是大体积平面配体。其结构简式为，吡啶分子中氮原子的轨道杂化方式是_，分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数。n代表参与形成大键的电子数。则吡啶中的大键应表示为_；1 mol吡啶中含有键的数目为_。二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间作用力有_
16、(填字母)。a离子键b配位键c金属键d非极性键e氢键f极性键二氯二吡啶合铂分子中，Pt2的配位数是4，但是其轨道杂化方式并不是sp3。简述理由：_。反式二氯二吡啶合铂分子结构如图所示，该分子是_分子(填“极性”或“非极性”)。(3)富勒烯C60能够与Pt结合形成一系列配合物。富勒烯(C60)的结构如图所示，C60属于_晶体；C60分子中五元环与六元环的数目比为_。(4)金属铂立方晶胞的二维投影图如右图所示。若金属铂的密度为d g/cm3。则晶胞参数a_nm(列出计算式即可)。答案(1)NOH(2)1s22s22p63s23p6或Ne3s23p6sp2杂化11NAbdf若Pt2以sp3杂化轨道进
17、行配位，则二氯二吡啶合铂为四面体结构，不存在顺反异构体(二氯二吡啶合铂分子存在顺、反两种构型。若为sp3杂化则不存在顺反异构)非极性(3)分子35(4) 107或 解析(2)根据吡啶的结构简式可知：N原子形成了2个键，且含有一对孤电子对，故吡啶分子中氮原子的杂化方式为sp2杂化；吡啶中参与形成大键的原子数和电子数均为6，则吡啶中大键应表示为；1 mol 吡啶中含有11 mol 键。由题信息可知：二氯二吡啶合铂存在顺反异构，若以sp3杂化方式进行配位，则不存在顺反异构。分子结构对称，正负电中心重合。(3)C60是由60个碳原子构成的分子，其中含有12个五元环和20个六元环。(4)根据图可得，每个金属铂立方晶体独自占有铂的个数为4，则V，所以a cm107 nm。