版高考化学一轮复习 专题十 物质结构与性质选考单元检测卷 新人教版.docx

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版高考化学一轮复习专题十物质结构与性质选考单元检测卷新人教版

专题十　物质结构与性质（选考）

班级　　　　　　姓名　　　　　　得分　　　　 

非选择题（本大题共6小题，共100分）

1.（2015·洛阳二模）已知元素X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。

X原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍；Z原子L电子层上有2对成对电子；R+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。

请回答下列问题：

（1）R基态原子的外围电子排布式为　　　　，其基态原子有　　　　种能量不同的电子。

（2）元素X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为　　　　　　（用元素符号表示）。

（3）与XYZ-互为等电子体的微粒的化学式为　　　　　　（写出一种即可），XYZ-的中心原子的杂化方式为　　　　　　。

（4）R2+与NH3形成的配离子中，提供孤对电子的原子是　　　　。

（5）已知Z、R能形成两种化合物，其晶胞如下图所示，甲的化学式为　　　　　　　，乙的化学式为　　　　　　　；高温时，甲易转化为乙的原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；若甲晶体中一个晶胞的边长为apm，则甲晶体的密度为　　　　　（写出含a的表达式，用NA表示阿伏加德罗常数的值）g·cm-3。

2.（2015·保定二模）锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O（PO4）2，可通过下列反应制备：

2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O

Cu4O（PO4）2↓+3Na2SO4+（NH4）2SO4+H2O。

请回答下列问题。

（1）上述化学方程式中涉及到的N、O元素电负性由小到大的顺序是　　　　。

（2）基态S的价电子排布式为　　　　。

与Cu同周期且最外层电子数相等的元素还有　　　　（填元素符号）。

（3）P

的空间构型是　　　　，其中P原子的杂化方式为　　　　。

（4）在硫酸铜溶液中加入过量的KCN溶液，生成配合物[Cu（CN）4]2-，则1molCN-中含有的π键的数目为　　　　。

（5）铜晶体为面心立方最密集堆积，铜的原子半径为127.8pm，列式计算晶体铜的密度　　　　　　　　　　g·cm-3。

（6）下表列出了含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系。

次氯酸

磷酸

硫酸

高氯酸

含氧酸

Cl—OH

非羟基氧原子数

0

1

2

3

酸性

弱酸

中强酸

强酸

最强酸

由此可得出判断含氧酸强弱的一条经验规律：

　。

亚磷酸（H3PO3）也是中强酸，它的结构式为　　　　。

亚磷酸与过量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为　 　　　　　　　　　　　　　　　。

3.（2016·江西模拟）CuSO4在活化闪锌矿（主要成分是ZnS）方面有重要作用，主要是活化过程中生成CuS、Cu2S等一系列铜的硫化物活化组分。

（1）Cu2+基态的电子排布式可表示为　　　　　　　　　　　。

（2）S

的空间构型为　　　　　　　（用文字描述）；中心原子采用的轨道杂化方式是　　　　；写出一种与S

互为等电子体的分子的化学式：

　　　　　。

（3）向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu（OH）4]2-。

不考虑空间构型，[Cu（OH）4]2-的结构可用示意图表示为　　　　　　　　　　　　。

（4）资料显示ZnS为难溶物，在活化过程中，ZnS能转化为CuS的原因是　。

（5）CuS比CuO的熔点　　　　　（填“高”或“低”），原因是　　　　　　　　　　　。

（6）闪锌矿的主要成分ZnS，晶体结构如右图所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为　　　　　　　　　　　　　　（列式并计算）。

4.（2015·河南、河北、山西高考冲刺）铁元素不仅可以与SCN-、CN-等离子形成配合物，还可以与CO、NO等分子以及许多有机试剂形成配合物。

回答下列问题：

（1）基态铁原子有　　　　　　个未成对电子，Fe2+的电子排布式为　　　　　　　　　　，常用SCN-检验Fe3+，二者可按n∶1（n=1~5）的个数比形成血红色配合物，该配合物的化学式用通式表示为　　　　　　　　　　　　　。

（2）CN-有毒，含CN-的工业废水必须处理，用TiO2作光催化剂可将废水中的CN-转化为OCN-，并最终氧化为N2、CO2。

①C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是　　　　　　。

②与CN-互为等电子体的一种分子为　　　　　　（填化学式）；1molFe（CN

中含有σ键的数目为　　　　　　。

③铁与CO形成的配合物Fe（CO）3的熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于CCl4，据此可以判断Fe（CO）3晶体属于　　　　　　（填晶体类型）。

（3）乙二胺四乙酸能和Fe2+形成稳定的水溶性配合物乙二胺四乙酸铁钠，原理如图1。

①乙二胺四乙酸中碳原子的杂化轨道类型是　　　　　　。

②乙二胺（H2NCH2CH2NH2）和三甲胺[N（CH3）3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）铁铝合金的一种晶体属于面心立方结构，其晶胞可看成由8个小体心立方结构堆砌而成，小立方体如图2所示，则该合金的化学式为　　　　　　。

已知小立方体边长为0.289nm，此铁铝合金的密度为　　　　　　g·cm-3。

5.（2015·河南八校联考）除氢元素外，非金属元素都在p区，d区元素全部是金属。

（1）第2周期元素中，第一电离能介于B、N之间的元素是　　　　　　　　　（填元素符号），基态溴原子的电子排布式为　　　　　　　　　。

（2）第2周期非金属元素之间能形成多种化合物：

BF3、CF4、NF3、OF2、CO2等，上述分子中，中心原子轨道杂化类型为sp3的是　　　　　　，属于平面三角形的是　　　　　　；利用蒸气密度法测量氟化氢气体密度时，无论如何进行操作，实验值总是比理论值大，可能的原因是　　　　　　　　　　　　　。

（3）已知三氟化铁熔点高于1000℃而三氯化铁的沸点只有315℃，试解释这种差异：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）（CN）2分子中每个原子最外层均达到8个电子的稳定结构，则分子中σ键与π键数目比为　　　　　　；HCl很稳定而HI易分解的原因是　　　　　　　　　　　　　　。

（5）钛的某种氧化物的晶胞如右图所示（黑球代表钛），则钛原子的配位数为　　　　　　，假设二氧化钛晶体的密度为ag·cm-3，则一个晶胞的体积V=　　　　　　。

6.（2015·太原模拟）1967年舒尔滋提出金属互化物的概念，其定义为固相金属间化合物拥有两种或两种以上的金属元素，如Cu9Al4、Cu5Zn8等。

回答下列问题：

（1）某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于　　　　（填“晶体”或“非晶体”）。

（2）基态铜原子的核外电子排布式为　　　　　　　　；在CuSO4溶液中滴入过量氨水，形成配合物的颜色为　　　　　　。

（3）铜能与类卤素（SCN）2反应生成Cu（SCN）2，1mol（SCN）2分子中含有σ键的数目为　　　　　；类卤素（SCN）2对应的酸有两种，理论推测硫氰酸（H—S—C≡N）的沸点低于异硫氰酸（H—N

C

S）的沸点，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）金属锌晶体的堆积方式为　　　　　　，在ZnS晶胞中（结构如图1所示），S2-的配位数为　　　　　　。

（5）铜有两种氧化物CuO、Cu2O，高温时CuO易转化为Cu2O的原因为　　　　　　　　　　　　　（请从原子结构的角度解释）。

（6）铜与金形成的金属互化物结构如图2所示，其晶胞边长为apm，该金属互化物的密度为　　　　　　（用含a、NA的代数式表示）g·cm-3。

【检测卷答案】

专题十　物质结构与性质（选考）

1.

（1）3d104s1　7

（2）C

（3）CO2（或N2O或SCN-）　sp

（4）N

（5）CuO　Cu2O　Cu2O中Cu的3d能级是全充满状态，而原子处于全充满、半充满、全空是稳定结构

【解析】　核外电子有6种不同的运动状态，则核外有6个电子，即X是C；Z原子的L电子层上有2对成对电子，是2p4，为O；根据原子序数递增知Y是N；R+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态，分别有2、8、18个电子，即R是Cu。

（1）Cu的基态原子的外围电子排布式为3d104s1，核外电子分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s，共7个能级。

（2）同周期第一电离能由左向右呈增大的趋势，ⅡA族元素原子的s能级是全充满状态、ⅤA族元素原子的p能级是半充满状态，它们第一电离能比相邻元素大，即第一电离能：

C

（3）与CNO-互为等电子体的微粒有CO2、N2O、SCN-等；互为等电子体的物质结构相似，二氧化碳的结构是直线形，C原子采取sp杂化，因此CNO-的中心原子的杂化方式为sp。

（4）N原子有孤对电子，Cu2+有空轨道，即N提供孤对电子。

（5）根据均摊法知甲含Cu原子4个，O原子：

8×

+4×

+2×

+1=4，化学式为CuO；乙含Cu原子4个，O原子：

8×

+1=2，化学式为Cu2O。

CuO易转变为Cu2O，是因为Cu2O中Cu的3d能级是全充满状态，而原子处于全充满、半充满、全空是稳定结构。

1个甲中含4个CuO，质量为[（4×80）÷NA]g，晶胞体积为（a×10-10）3cm3，密度是

g·cm-3。

2.

（1）N

（2）3s23p4　K、Cr

（3）正四面体　sp3

（4）2mol

（5）

g·cm-3=9.0

（6）含氧酸分子结构中非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强　

H3PO3+2NaOH

Na2HPO3+2H2O

【解析】　

（1）根据元素周期律，同周期元素从左向右电负性逐渐增大，所以N、O元素电负性由小到大的顺序为N

（2）S最外层有6个电子，其价电子排布式为3s23p4；Cu最外层有1个电子，第4周期元素中，原子最外层只有1个电子的元素还有K、Cr。

（3）P

中P原子的价层电子对数=4+

（5+3-4×2）=4，所以P原子的杂化方式为sp3，P原子周围不含孤电子对，所以其空间构型为正四面体。

（4）CN-与CO互为等电子体，故在CN-中碳原子与氮原子以共价三键结合，含有1个σ键、2个π键，所以1molCN-中含有的π键的数目为2mol。

（5）铜晶体为面心立方最密堆积，则每个晶胞中含有铜原子：

8×

+6×

=4，Cu原子半径为r=127.8pm=1.278×10-8cm，设晶胞的边长为d，则有

d=4r，所以d=2

r，所以晶体铜的密度ρ=

g·cm-3=

g·cm-3=9.0g·cm-3。

（6）根据表中数据可以看出非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强；亚磷酸（H3PO3）是中强酸，说明有1个非羟基氧原子，据此可写出它的结构式：

，含氧酸中羟基中的氢能被氢氧化钠中和，所以1molH3PO3可与2molNaOH反应。

3.

（1）1s22s22p63s23p63d9（或[Ar]3d9）

（2）正四面体　sp3　CCl4（或SiCl4）

（3）

（4）在相同温度下，Ksp（CuS）

（5）低　CuO晶格能比CuS大

（6）

=4.1g·cm-3

【解析】　

（1）Cu元素为29号元素，Cu2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。

（2）S

的价电子对数为4+

=4，没有孤对电子，形成四条杂化轨道，S原子的杂化方式为sp3，S

为正四面体结构；具有相同原子数和价电子总数的微粒互称为等电子体，所以与S

互为等电子体的微粒有CCl4、SiCl4等。

（3）[Cu（OH）4]2-中Cu2+与4个OH-形成配位键，可表示为

。

（4）由沉淀转化原理可知溶液类型相同时，溶度积大的沉淀转化为溶度积小的沉淀容易实现，在相同温度下，Ksp（CuS）

（5）离子晶体中离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强，晶格能越大，熔点越高，O2-比S2-半径小，所以CuO的熔点比CuS高。

（6）黑球全部在晶胞内部，该晶胞中含有黑球个数是4，白球个数=

×8+

×6=4，ρ=

=

=4.1g·cm-3。

4.

（1）4　1s22s22p63s23p63d6　[Fe（SCN）n]（3-n）+

（2）①N>O>C　②CO　12mol　③分子晶体

（3）①sp2、sp3　②乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键

（4）AlFe3　6.71

【解析】　

（1）基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，3d能级有4个未成对电子；铁原子失去两个电子变为二价铁离子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d6；依据化合价代数和为0可知，硫氰合铁通式为[Fe（SCN）n]（3-n）+。

（2）①同周期第一电离能自左而右呈增大趋势，但氮元素原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C。

②与CN-互为等电子体的一种分子中有2个原子且价电子数为10，可以是CO；Fe（CN

中CN-含有C≡N键，其中1个是σ键，N原子有孤对电子，铁原子有空轨道，所以每个CN-与铁离子形成6个配位键，所以共有12个σ键，1molFe（CN

中含有σ键数为12mol。

③Fe（CO）3的熔、沸点低，且易溶于四氯化碳，可知Fe（CO）3为分子晶体。

（3）①乙二胺四乙酸中—CH2—中的C原子为sp3杂化，羧基中的C原子为sp2杂化。

②乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键，所以乙二胺比三甲胺的沸点高得多。

（4）依据铁铝合金晶胞结构，铝原子的数目为4×

=

，铁原子数目为1+4×

=

，所以铝原子与铁原子个数之比为1∶3，该铁铝合金的化学式为AlFe3；一个小立方体质量为

g=1.6196×10-22g，所以其密度=

=

=6.71g·cm-3。

5.

（1）Be、C、O　1s22s22p63s23p63d104s24p5

（2）CF4、NF3、OF2　BF3　HF分子之间通过氢键形成（HF）n缔合分子

（3）氟元素的非金属性比氯强，三氟化铁属于离子晶体，三氯化铁属于分子晶体，离子键比分子间作用力强

（4）3∶4　H—Cl键长比H—I键长短，H—Cl键能比H—I键能大

（5）6　

mL

【解析】　

（1）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，N元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，Be元素原子2s为全满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，第2周期元素中，第一电离能介于B、N之间的元素有：

Be、C、O；Br原子核外电子数为35，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5。

（2）CF4、NF3、OF2分子中心原子分别形成4个、3个、2个σ键，中心原子孤电子对数分别为0、1、2，中心原子均为sp3杂化；BF3分子中心原子形成3个σ键，中心原子无孤电子对，B原子为sp2杂化，是平面三角形结构；CO2分子中C原子为sp杂化，直线形结构。

（4）（CN）2分子中每个原子最外层均达到8个电子的稳定结构，其结构式为N≡C—C≡N，单键为σ键，三键含有1个σ键、2个π键，则分子中σ键与π键数目比为3∶4；分子稳定性由共价键强弱决定，H—Cl键长比H—I键长短，H—Cl键能比H—I键能大，故HCl稳定而HI易分解。

（5）由晶胞结构可知，Ti原子与周围6个O原子形成化学键，故其配位数为6；晶胞中Ti原子数目为1+8×

=2，O原子数目为2+4×

=4，故晶胞质量为

g，则晶胞体积=

g÷ag·cm-3=

cm3。

6.

（1）晶体

（2）1s22s22p63s23p63d104s1　深蓝色

（3）5mol　异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键

（4）六方最密堆积　4

（5）Cu2O中Cu的d轨道为全充满状态，较稳定

（6）

【解析】　

（1）晶体中原子排列有序，具有自范性，已知某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于晶体。

（2）Cu是29号元素，原子核外电子数为29，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；在CuSO4溶液中滴入过量氨水，形成配合物铜氨络离子，铜氨络离子在溶液中为深蓝色。

（3）（SCN）2的结构式为N≡C—S—S—C≡N，根据（SCN）2的结构可知分子中有3个单键和2个碳氮三键，单键为σ键，三键含有1个σ键、2个π键，1个（SCN）2分子含有5个σ键，故1mol（SCN）2分子中含有σ键的数目为5mol。

（4）Zn的晶体堆积方式属于Mg型，为六方最密堆积；由图1可知，S2-周围距离最近的Zn2+有4个，则S2-的配位数为4。

（5）CuO中的Cu显+2价，它的价电子排布式为3d9，Cu2O中的Cu显+1价，它的价电子排布式为3d10，Cu2O中Cu的d轨道为全充满状态，较稳定，所以CuO高温易转化为Cu2O。

（6）晶胞中Cu原子数目为6×

=3、Au原子数目为8×

=1，晶胞质量为

g，晶胞边长为apm=a×10-10cm，则晶胞体积为（a×10-10cm）3，该金属互化物的密度为ρ=

=

g÷（a×10-10cm）3=

g·cm-3。