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2021届高考二轮化学人教版训练:专题13 物质结构与性质 WORD版含解析.doc

上传人:高**** 文档编号:212516 上传时间:2024-05-26 格式:DOC 页数:5 大小:140.50KB
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资源描述

1、专题十三1(2020江苏高考21)以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵(NH4)3Fe(C6H5O7)2。(1)Fe基态核外电子排布式为_Ar3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2_;Fe(H2O)62中与Fe2配位的原子是_O_(填元素符号)。(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是_sp3_;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_NOC_。(3)与NH互为等电子体的一种分子为_CH4或SiH4_(填化学式)。(4)柠檬酸的结构简式见下图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键的数目为_7_mol。【解析】(1)Fe为26号元素,价电子数为2

2、6188,在4s轨道上填充2个电子,在3d轨道上填充6个电子,则Fe的核外电子排布为Ar3d64s2。Fe(H2O)62中O原子有孤电子对,可以填入Fe2的空轨道中,即O为配位原子。(2)NH3中,N有一对孤电子对,价层电子对为134,则N为sp3杂化。N的最外层电子排布为2s22p3,p轨道中的电子为半满的稳定状态,很难失去电子,故N的第一电离能比相邻的O元素要大,C的半径大,相对于O原子而言,C易失去电子,则C的第一电离能小于O。(3)NH中,比N少一个电子为C,则CH4与NH互为等电子体。(4)COOH中,C与O形成双键以及C与O形成单键,1 molCOOH中含有2 mol 键,C与羟基

3、相连为单键,为一个键,所以1 mol柠檬酸中碳与氧共有7 mol 键。2(2020绵阳模拟)黄铜矿是工业冶炼铜的原料,主要成分为CuFeS2。试回答下列问题:(1)基态硫原子核外电子有_16_种不同运动状态,能量最高的电子所占据的原子轨道形状为_纺锤形_。(2)基态Cu原子的价层电子排布式为_3d104s1_;Cu、Zn的第二电离能大小I2(Cu)_I2(Zn)(填“”“”或“”)。(3)SO2分子中S原子的轨道杂化类型为_sp2_,分子空间构型为_V形_;与SO2互为等电子体的分子有_O3_(写一种)。(4)请从结构角度解释H2SO3的酸性比H2SO4酸性弱的原因_硫酸分子中的非羟基氧原子数

4、比亚硫酸多,硫酸中心原子硫价态高,易于电离出H_。(5)Cu(CH3CN)4比四氨合铜离子稳定,其配离子中心原子配位数为_4_,配位体中键与键个数之比为_52_。(6)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置,距离最近的两个H2分子之间距离为a nm。则该晶体的密度为_g/cm3(列出计算表达式)。【解析】(1)硫元素为16号元素,基态硫原子核外电子有16种不同运动状态,能量最高的电子为3p电子,3p电子的原子轨道形状为纺锤形;(2)Cu为29号元素,基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1;Zn为30号元素,

5、基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2,Cu的第二电离能失去的是3d10电子,3d10全充满、结构稳定,第二电离能大于Zn的第二电离能,即I2(Cu)I2(Zn);(3)SO2分子中S原子的价层电子对数2(622)3,轨道杂化类型为sp2,分子的空间构型为V形;与SO2互为等电子体的分子有O3;(4)同一元素的不同含氧酸中,非羟基氧原子数越大其酸性越强,硫酸分子中的非羟基氧原子数比亚硫酸多,所以H2SO4的酸性大于H2SO3的酸性,故答案为硫酸分子中的非羟基氧原子数比亚硫酸多,硫酸中心原子硫价态高,易于电离出H;(5)Cu(CH3CN)4中的中心原子为Cu,配位数为4;配位体为CH3CN

6、,其中键有3个CH、1个CC和1个CN,共5个键,只有CN中含有键,有2个键,键与键个数之比52;(6)设晶胞的参数为d nm,该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱心位置,则距离最近的两个H2分子之间的距离为晶胞面上对角线长度的一半,即a nmd nm,则da nma107cm,该晶胞中Mg原子个数是8、Fe原子个数864,所以Mg、Fe原子个数之比为8421,所以其化学式为Mg2Fe,该合金的密度为 g/cm3。3(2020成都模拟)钴、铜及其化合物在工业上有重要用途,回答下列问题:(1)请补充完基态Co的简化电子排布式:Ar_3d74s2_,Co2有_3_个未成对电子。(2)Na3Co(

7、NO2)6常用作检验K的试剂,配位体NO的中心原子的杂化形式为_sp2_,空间构型为_V型_。大键可用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n为各原子的单电子数(形成键的电子除外)和得电子数的总和(如苯分子中的大键可表示为),则NO中大键应表示为_。(3)配合物Cu(En)2SO4的名称是硫酸二乙二胺合铜(),是铜的一种重要化合物。其中En是乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的简写。该配合物Cu(En)2SO4中N、O、Cu的第一电离能由小到大的顺序是_CuON_。乙二胺和三甲胺N(CH3)3均属于胺,且相对分子质量相近,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是_乙二胺分子之间可以形成氢键,三

8、甲胺分子之间不能形成氢键_。(4)金属Cu晶体中的原子堆积方式如图所示,其配位数为_12_,铜的原子半径为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,Cu的密度为_g/cm3(列出计算式即可)。【解析】(1)Co为27号元素,根据电子构造原理可知其电子排布式为Ar3d74s2,Co2电子排布式为Ar3d7,3d7轨道上有3个未成对的电子。(2)NO中心原子N原子价层电子对数为3,故杂化轨道数为3,所以N原子的杂化方式为sp2杂化,空间构型为V型;NO中参与形成大键的原子个数为3个,每个原子提供一个单电子,得电子数为1个,所以NO的大键可以表示为;(3)同一周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,第一电

9、离能有增大趋势,但IIA和VA元素例外,O的第一电离能小于N,O和N为非金属元素,Cu为金属元素,Cu比O、N易失电子,所以第一电离能由小到大的顺序是CuOOP_。(5)下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是_BC_。A第一电离能:ClSPSiB共价键的极性:HFHClHBrHIC晶格能:NaFNaClNaBrNaID热稳定性:MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3(6)如图是SiO2晶胞,构成二氧化硅晶体结构的最小环是由_12_个原子构成。已知晶胞参数为a pm,则其晶胞密度为_ gcm3。【解析】(1)基态K原子共有4个电子层,最高能层为N;价层电子排布式为4s1,该能层电子云轮廓为球形

10、;(2)M的第三电离能远远大于第二电离能,说明该元素失去2个电子时为稳定结构,则该元素最外层有2个电子,则M为Ca,元素M化合态常见化合价是2,其基态原子电子排布式为:1s22s22p63s23p64s2或Ar4s2;(3)PO的中心原子P的孤电子对数为:1/2(axb)1/2(5324)0,价层电子对数为:404,P原子杂化方式为sp3杂化,空间构型为正四面体,键角为10928;(4)Ca3(PO4)3F中非金属元素为P、O、F,同周期主族元素自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,所以电负性:FOP;(5)A同周期元素的第一电离能有增大的趋势,价层电子处于全充满或半充满状态时,第一电离能大于其后元素的第一电离能,则ClPSSi,A错误;B键合原子的电子亲合能或电负性的差值越大,极性越大,则共价键的极性:HFHClHBrHI,B正确;C离子半径越小,键长越短,晶格能越大,则晶格能:NaFNaClNaBrNaI,C正确;D金属阳离子的半径越小,其碳酸盐的热稳定性越弱,则热稳定性:BaCO3SrCO3CaCO3MgCO3,D错误。(6)构成二氧化硅晶体结构的最小环是12元环,其中有6个Si原子和6个O原子,所以构成二氧化硅晶体结构的最小环是由12个原子构成;1个晶胞中含有Si原子的数目为:81/861/248,含有O原子的数目为:16,则根据公式:,其晶胞的密度为:。

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