2022高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合練習(xí)練習(xí) 新人教版

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1、2022高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合練習(xí)練習(xí) 新人教版 1．已知反應(yīng)3NaH＋Fe2O32Fe＋3NaOH。 (1)基態(tài)Fe原子核外共有________種運動狀態(tài)不相同的電子；Fe3＋的價電子排布圖為____________。 (2)NaH的電子式為__________________；1 mol NaOH含有σ鍵數(shù)目為________，其中O原子的雜化類型為________；Fe3＋可以和SCN－形成配合物，該反應(yīng)是典型的可逆反應(yīng)，說明配位原子配位能力________(填“強”或“弱”)。 (3)上述反應(yīng)中含Na的化合物晶體類型均為____________晶體；NaH的熔點

2、顯著高于NaOH，主要原因是________________________ _________________________________________________________。 (4)某種單質(zhì)鐵的晶體為體心立方堆積，則鐵原子的配位數(shù)為________；若r(Fe)表示Fe原子的半徑，單質(zhì)鐵的原子空間利用率為________________[列出含r(Fe)的計算表達式]。 答案　(1)26　 (2)Na＋[H]－　NA　sp3　弱 (3)離子　H－半徑小，NaH的晶格能大于NaOH的晶格能 (4)8　 解析　(1)基態(tài)Fe原子核外有26個電子，每個電子的運動狀態(tài)

3、均不相同，故基態(tài)Fe原子核外有26種運動狀態(tài)不相同的電子；基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2，則Fe3＋的核外電子排布式為[Ar]3d5，其價電子排布圖為。 (2)NaH是離子化合物，由Na＋和H－構(gòu)成，其電子式為Na＋[H]－。NaOH由Na＋和OH－構(gòu)成，其中OH－含有極性鍵(O—H鍵)，故1 mol NaOH含有的σ鍵數(shù)目為NA。OH－中O原子形成1個σ鍵，且O原子有3對孤對電子，故O原子采取sp3雜化。Fe3＋與SCN－形成配合物的反應(yīng)為典型的可逆反應(yīng)，說明生成的配合物穩(wěn)定性較弱，易分解生成Fe3＋、SCN－，據(jù)此推知配位原子的配位能力較弱。 (3)NaH和NaOH

4、均由離子構(gòu)成，均屬于離子晶體；離子晶體的熔點與晶格能的大小有關(guān)，晶格能越大，晶體的熔點越高，而晶格能的大小與離子半徑、所帶電荷數(shù)有關(guān)。H－的半徑小于OH－的半徑，則NaH的晶格能大于NaOH，因此NaH的熔點高于NaOH的熔點。 (4)某單質(zhì)鐵的晶體為體心立方堆積，則Fe原子的配位數(shù)為8；每個晶胞中含有Fe原子個數(shù)為1＋8×＝2，結(jié)合球體的體積公式“V＝πr3”可知，2個Fe原子的總體積為πr3(Fe)；設(shè)晶胞的棱長為a，由[4r(Fe)]2＝3a2可得a＝，則晶胞的體積為3，故單質(zhì)鐵的原子空間利用率為＝。 2．[2017·湖北襄陽調(diào)研]圖1是Na、Cu、Si、H、C、N等元素單質(zhì)的熔點高

5、低的順序，其中c、d均是熱和電的良導(dǎo)體?；卮鹣铝袉栴}(需要用到元素符號或分子式的，請用相應(yīng)元素的元素符號或分子式作答)： 圖1 (1)a與b對應(yīng)的元素可形成10電子中性分子X，寫出帶一個單位正電荷的1個X的等電子體________。將X溶于水后的溶液滴入到CuSO4溶液中至過量，再加入適量乙醇，可析出一種深藍色晶體，其化學(xué)式為__________________________________。 (2)元素c位于元素周期表的____________區(qū)，d原子次外層有____________對自旋相反的電子，c、d單質(zhì)的晶體堆積方式類型分別是________、________。 　

6、　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．簡單立方堆積 B．體心立方堆積 C．六方最密堆積 D．面心立方最密堆積 (3)d的一種氯化物為白色立方結(jié)晶，熔點430 ℃，沸點1490 ℃，其熔融態(tài)導(dǎo)電性差，晶胞結(jié)構(gòu)如圖2。該氯化物固體屬于______晶體，其中氯原子的配位數(shù)為________。 圖2 (4)e元素與氧可形成如圖3中A所示的正四面體離子eO，其中e在正四面體的體心，eO四面體通過共用頂角氧離子可形成B，則B的化學(xué)式為________。 圖3 (5)單質(zhì)a、f對應(yīng)的元素以1∶1的原子個數(shù)比形成的分子(相同條件下對H2的相對密度為39)中含_

7、_________個σ鍵和____________個π鍵，其中f原子的雜化軌道類型為____________________。 答案　(1)H3O＋　[Cu(NH3)4]SO4·H2O (2)s　9　B　D (3)分子　4 (4)Si3O (5)12　1　sp2雜化 解析　根據(jù)c、d均是熱和電的良導(dǎo)體，且d的熔點高于c，確定c是Na，d是Cu。根據(jù)熔點高低可判斷a是H2，b是N2，e是Si，f是金剛石。 (1)a與b對應(yīng)的關(guān)系為H與N，形成的10電子中性分子X是NH3，與NH3互為等電子體的帶一個單位正電荷的是H3O＋。NH3與Cu2＋可形成配位鍵，故深藍色晶體為[Cu(NH3)

8、4]SO4·H2O。 (2)Na位于第三周期ⅠA族，位于s區(qū)，Cu原子的M層有9個軌道，均充滿電子，故有9對自旋相反的電子，鈉單質(zhì)采用體心立方堆積，銅單質(zhì)采用面心立方最密堆積。 (3)根據(jù)這種氯化物熔、沸點較低、熔融態(tài)導(dǎo)電性差確定其應(yīng)為分子晶體，其中與氯原子相連的Cu原子有4個，故配位數(shù)為4。 (4)B中含有3個Si原子和9個O原子，根據(jù)化合價可判斷其化學(xué)式為Si3O。 (5)該分子的相對分子質(zhì)量＝39×2＝78，則分子式為C6H6，分子中含有6個C—C σ鍵和6個C—H σ鍵，形成一個大π鍵，C原子采用sp2雜化。 3．物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)。請回答下列涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的問題

9、： (1)第二周期中，元素的第一電離能處于B與N之間的元素有________種。 (2)某元素位于第四周期第Ⅷ族，其基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對電子數(shù)相同，則其基態(tài)原子的價層電子排布式為____________。 (3)乙烯酮(CH2===C===O)是一種重要的有機中間體，可用CH3COOH在(C2H5O)3P===O存在下加熱脫H2O得到。乙烯酮分子中碳原子雜化軌道類型是______________，1 mol(C2H5O)3P===O分子中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目比為______________。 (4)已知固態(tài)NH3、H2O、HF的氫鍵鍵能和結(jié)構(gòu)如下： 物質(zhì) 氫

10、鍵/X—H…Y 鍵能/kJ·mol－1 (HF)n F—H…F 28.1 冰 O—H…O 18.8 (NH3)n N—H…N 5.4 解釋H2O、HF、NH3沸點依次降低的原因______________。 (5)碳化硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似(如圖所示)，其硬度僅次于金剛石，具有較強的耐磨性能。碳化硅晶胞結(jié)構(gòu)中每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子有______個，與碳原子等距離最近的碳原子有________個。已知碳化硅晶胞邊長為a pm，則碳化硅的密度為________g·cm－3。 答案　(1)3 (2)3d84s2 (3)sp2和sp　25∶1 (

11、4)單個氫鍵的鍵能是(HF)n>冰>(NH3)n，而平均每個分子含氫鍵數(shù)：冰中2個，(HF)n和(NH3)n只有1個，汽化時要克服的氫鍵的總鍵能是冰>(HF)n>(NH3)n (5)4　12　 解析　(1)同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素，即半充滿的N原子和全充滿的Be原子第一電離能要比同周期相鄰元素的原子高，故第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有Be、C、O 3種元素。 (2)某元素位于第四周期第Ⅷ族，其基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對電子數(shù)相同，C原子的未成對電子數(shù)為2，則該元素為Ni，價層電

12、子排布式為3d84s2。 (3)在CH2===C===O中，左端碳原子形成一個π鍵，為sp2雜化，中間位置碳原子形成兩個π鍵，為sp雜化；單鍵全是σ鍵，雙鍵有一個σ鍵，1 mol(C2H5O)3P===O分子中含有的σ鍵的數(shù)目為25NA，π鍵的數(shù)目為NA，則σ鍵與π鍵的數(shù)目比為25∶1。 (4)單個氫鍵的鍵能是(HF)n>冰>(NH3)n，而平均每個分子含氫鍵數(shù)：冰中2個，(HF)n和(NH3)n只有1個，汽化時要克服的氫鍵的總鍵能是冰>(HF)n>(NH3)n。 (5)碳化硅晶胞結(jié)構(gòu)中每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子有4個，與碳原子等距離最近的碳原子有12個。該晶胞中含有的碳原子個數(shù)

13、為8×1/8＋6×1/2＝4，硅原子個數(shù)為4，則根據(jù)公式a3×10－30×ρ×NA＝4×40 g·mol－1，得ρ＝ g·cm－3。 4．黑火藥是我國古代的四大發(fā)明之一。黑火藥爆炸時發(fā)生的反應(yīng)為2KNO3＋S＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。回答下列問題： (1)基態(tài)鉀原子的核外電子排布式為____________，第一電離能：K________(填“>”或“<”)Na。 (2)NO的空間構(gòu)型為________。 (3)固態(tài)硫易溶于CS2，熔點為112 ℃，沸點為444.8 ℃。其分子結(jié)構(gòu)為，S8中硫原子的雜化軌道類型是________，S8分子中至多有________個硫原子處

14、于同一平面。 (4)N2分子中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為________，N2的沸點比CO的沸點________(填“高”或“低”)。 (5)K2S的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。其中K＋的配位數(shù)為________，S2－的配位數(shù)為________；若晶胞中距離最近的兩個S2－核間距為a cm，則K2S晶體的密度為____________g·cm－3(列出計算式，不必計算出結(jié)果)。 答案　(1)1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1　< (2)平面正三角形 (3)sp3　4 (4)1∶2　低 (5)4　8　 解析　(1)基態(tài)K原子核外有19個電子，核外電子排布式為1s22s22

15、p63s23p64s1或[Ar]4s1。同主族元素的第一電離能隨原子核外電子層數(shù)的增多而逐漸減小，故K的第一電離能小于Na。 (2)NO中N原子形成3個N—O鍵，且不含孤對電子，則N原子采取sp2雜化，故NO的空間構(gòu)型為平面正三角形。 (3)由S8分子結(jié)構(gòu)可知，每個S原子形成2個S—S鍵，且含有2對孤對電子，則S原子的雜化軌道類型為sp3雜化，S8分子中至多有4個硫原子處于同一平面。 (4)N2分子的結(jié)構(gòu)式為N≡N，每個N2分子中含有1個σ鍵和2個π鍵，故σ鍵和π鍵的個數(shù)比為1∶2。N2和CO都是分子晶體，其熔、沸點主要受分子間作用力影響，在相對分子質(zhì)量相同的情況下，分子的極性對其熔、沸

16、點產(chǎn)生影響，CO分子的極性使其分子間作用力略大，故N2的沸點低于CO。 (5)K2S晶胞中，每個K＋周圍等距離且最近的S2－有4個，則K＋的配位數(shù)為4。每個S2－周圍等距離且最近的K＋有8個，則S2－的配位數(shù)為8。晶胞中距離最近的兩個S2－核間距為a cm，為每個面對角線長度的，則晶胞的棱長為a cm，故K2S晶體的密度為ρ＝ g·cm－3。 5．原子序數(shù)依次增大的四種元素A、B、C、D分別處于第一至第四周期。自然界中存在多種A的化合物，B原子核外電子有6種不同的運動狀態(tài)，B與C可形成正四面體形分子，D的基態(tài)原子的最外能層只有一個電子，其他能層均已充滿電子。請回答下列問題： (1)這四種

17、元素中，電負性最大的元素的基態(tài)原子的價電子排布圖為____________。 (2)A與B形成的化合物B2A2中含有的σ鍵、π鍵的數(shù)目之比為________。 (3)B元素可形成多種單質(zhì)，一種晶體結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其原子的雜化類型為________；另一種的晶胞如圖乙所示，該晶胞的空間利用率為________(保留兩位有效數(shù)字，＝1.732)。 (4)向D的硫酸鹽溶液中滴加過量氨水，首先形成藍色沉淀，繼續(xù)滴加氨水，沉淀溶解，得到深藍色的透明溶液。寫出沉淀溶解的離子方程式：___________________________________________________ _____

18、_____________________________________________________。 (5)圖丙為一個由D元素形成的單質(zhì)的晶胞，該晶胞“實際”擁有的D原子數(shù)目為________。其晶體的堆積模型為____________。此晶胞中的棱長為a cm，D的相對原子質(zhì)量為M，密度為ρ g·cm－3，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為________mol－1(用含M、a、ρ的代數(shù)式表示)。 答案　(1) (2)3∶2 (3)sp2　34% (4)Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O (5)4　面心立方最密堆積　 解析　A為第一

19、周期元素，且自然界中存在多種A的化合物，則A為氫元素；B原子核外電子有6種不同的運動狀態(tài)，即核外有6個電子，則B為碳元素；D的基態(tài)原子的最外能層只有一個電子，其他能層均已充滿電子，D原子外圍電子排布式為3d104s1，則D為銅元素；結(jié)合原子序數(shù)大小順序可知，C只能處于第三周期，B與C可形成正四面體形分子，則C為氯元素。 (1)四種元素中電負性最大的是Cl元素，其基態(tài)原子的價電子數(shù)為7，其基態(tài)原子的價電子排布圖為。 (2)H與C形成的化合物B2A2為C2H2，其結(jié)構(gòu)式是H—C≡C—H，C2H2分子中含有3個σ鍵、2個π鍵，則σ鍵、π鍵數(shù)目之比為3∶2。 (3)圖甲是石墨的層狀晶體結(jié)構(gòu)，每個

20、C原子與另外3個C原子相連，則C原子采取sp2雜化；圖乙是金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)，晶胞含8個碳原子，若晶胞參數(shù)為a cm，C原子半徑為r cm，體對角線的長度為4個碳原子的直徑，則有：8r＝a，該晶胞的空間利用率為×100%＝×100%≈34%。 (5)圖丙為一個由D元素形成的單質(zhì)的晶胞，該晶胞“實際”擁有的D原子數(shù)為8×＋6×＝4。晶體的堆積模型為面心立方最密堆積。此晶胞中的棱長為a cm，D的相對原子質(zhì)量為M，密度為ρ g·cm－3，則有ρ＝＝ g·cm－3，故阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA＝ mol－1。 6．[2017·湖北八校聯(lián)考]磷存在于人體所有細胞中，是維持骨骼和牙齒的必要物質(zhì)，幾乎參

21、與所有生理上的化學(xué)反應(yīng)。回答下列問題： (1)基態(tài)P原子的核外電子排布式為____________，有________個未成對電子。 (2)磷的一種同素異形體——白磷(P4)的立體構(gòu)型為________，其鍵角為________，推測其在CS2中的溶解度________(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。 (3)兩種三角錐形氣態(tài)氫化物膦(PH3)和氨(NH3)的鍵角分別為93.6°和107°，試分析PH3的鍵角小于NH3的原因___________________________________________________________ ___________________

22、_______________________________________。 (4)常溫下PCl5是一種白色晶體，其立方晶系晶體結(jié)構(gòu)模型如圖甲所示，由A、B兩種微粒構(gòu)成。將其加熱至148 ℃熔化，形成一種能導(dǎo)電的熔體。已知A、B兩種微粒分別與CCl4、SF6互為等電子體，則A為__________，其中心原子雜化軌道類型為____________，B為____________。 (5)磷化硼(BP)是一種超硬耐磨涂層材料，圖乙為其立方晶胞，其中的每個原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，試判斷其熔點________(填“高于”或“低于”)金剛石熔點。 答案　(1)1s22s22p63s23p

23、3　3 (2)正四面體形　60°　大于 (3)電負性N強于P，中心原子的電負性越大，成鍵電子對離中心原子越近，成鍵電子對之間距離越小，成鍵電子對之間的排斥力增大，鍵角變大 (4)PCl　sp3　PCl (5)低于 解析　(1)基態(tài)P原子核外有15個電子，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p3，有3個未成對電子。 (2)P4為正四面體結(jié)構(gòu)，其鍵角為60°，P4為非極性分子，根據(jù)“相似相溶”原理，P4易溶于非極性溶劑CS2，難溶于極性溶劑H2O。 (4)根據(jù)題意可知，PCl5為離子晶體，則晶體中存在陰、陽離子，A與CCl4互為等電子體，則A為PCl，根據(jù)價電子對互斥理論，其采用sp3雜化，B與SF6互為等電子體，則B為PCl。 (5)BP與金剛石都是原子晶體，由于C—C鍵的鍵長比B—P鍵短，則C—C鍵的鍵能更大，故金剛石的熔點高于BP。