领军高考化学清除易错点专题26物质结构与性质模拟题训练.docx
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领军高考化学清除易错点专题26物质结构与性质模拟题训练
易错点26物质结构与性质
模拟题训练
1．铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料。
请回答下列问题:
（1）基态铁原子的价电子排布图为_______
（2）铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+,稳定性Fe2+_____Fe3+（填“大于”或“小于”），原因是____。
（3）纳米氧化铁能催化火管推进剂NH4ClO4的分解，NH4+的结构式为______（标出配位键），其中氮原子的杂化方式为______;与ClO4-互为等电子体的分子或离子为_________（任写两种）。
（4）金属铁晶体原子采用体心立方堆积。
则铁晶体的空间利用率为____（用含π的式子表示）。
（5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。
则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为______（填最简整数比）；已知该晶体的密度dg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞参数为______nm（用含d和NA的代数式表示）。
（6）一种铁、碳形成的间隙化合物的晶体结构如图所示，其中碳原子位于铁原子形成的八面体的中心。
每个铁原子又为两个八面体共用。
则该化合物的化学式为_______。
【答案】
小于Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+的价电子排布式为3d5,Fe3+的3d能级为半充满状态，较稳定
sp3CCl4、PO43-
1:
2:
4
Fe3C
2．铁、钴、镍等金属单质及化合物有广泛的应用。
（1）已知锂离子电池总反应方程式是FePO4（s）+Li（s）
LiFePO4（s）。
请写出Fe3+的电子排布式____________，PO43-离子中p原子杂化轨道类型____________。
（2）化合物“钴酞菁”能显著提升二次电池的充放电效率，下图是改性“氨基钴酞菁”分子的结构图。
①一个电子的运动状态取决于______种因素，基态Co原子中空间运动状态不同的电子数为___种。
②氨基钴酞菁中非金属元素的电负性从大到小的顺序为_________
③“氨基钴酞菁”比“钴酞菁”显著溶于水，请简述其原因_______。
（3）K3[Co（NO2）6]中存在的化学键类型有____________，配位数为_______。
（4）Sr和Ca为同族金属元素，CaO与SrO熔点更高、硬度更大，请简述原因______。
（5）如上图所示为NiO晶体的晶胞示意图：
①该晶胞中与一个Ni最近等距离的O构成的空间几何形状为____________________。
②在NiO晶体中Ni2+的半径为apm，O3-的半径为bpm，假设它们在晶体中是紧密接触的，则其密度为___g/cm3。
（用含字母a、b的计算式表达）
【答案】1s22s22p63s23p63d5或【Ar】3d5sp3415N＞C＞H引入的氨基可与水分子之间形成氢键离子键、共价键、配位键6CaO的晶格能大于SrO的晶格能，所以CaO比SrO熔点更高、硬度更大正八面体
则其密度为
=
g/cm3。
3．
（1）基态溴原子的价层电子轨道排布式为________。
第四周期中，与溴原子未成对电子数相同的金属元素有_______种。
（2）铍与铝的元素性质相似。
下列有关铍和铝的叙述正确的有___________（填标号）。
A．都属于p区主族元素 B．电负性都比镁大
C．第一电离能都比镁大 D．氯化物的水溶液pH均小于7
（3）Al元素可形成[AlF6]3－、[AlCl4]－配离子，而B元素只能形成[BF4]－配离子，由此可知决定配合物中配位数多少的因素是______；[AlCl4]-的立体构型名称为______。
（4）P元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。
①白磷（P4）易溶于CS2，难溶于水，原因是________________
②黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。
白磷、红磷都是分子晶体，黑磷晶体与石墨类似的层状结构，如图所示。
下列有关黑磷晶体的说法正确的是_________。
A．黑磷晶体中磷原子杂化方式为sp2杂化
B．黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力
C．黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上
D．P元素三种常见的单质中，黑磷的熔沸点最高
（5）F2中F-F键的键能（157kJ/mol）小于Cl2中Cl-Cl键的键能（242.7kJ/mol），原因是_________。
（6）金属钾的晶胞结构如图。
若该晶胞的密度为ag/cm3，阿伏加得罗常数为NA，则表示K原子半径的计算式为______。
【答案】
4BD中心原子半径、配位原子的半径正四面体P4、CS2是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶原理，P4难溶于水BDF的原子半径小，孤电子对之间的斥力大
4．钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
回答下列问题：
（1）元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_______nm（填标号）。
A．404.4B．553.5C．589.2D．670.8E.766.5
（2）基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。
K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是___________________________。
（3）X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I3+离子。
I3+离子的几何构型为_____________，中心原子的杂化形式为________________。
（4）KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。
K与O间的最短距离为______nm，与K紧邻的O个数为__________。
【答案】AN球形K的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱V形sp30.31512
5．钴、铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。
回答下列问题：
（1）写出As的基态原子的电子排布式_________________。
（2）N、P、As为同一主族元素，其电负性由大到小的顺序为____________________，它们的氢化物沸点最高的是____________。
将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO42-互为等电子体，则该阴离子的化学式是________。
（3）Fe3+、Co3+与N3-、CN-等可形成络合离子。
①K3[Fe（CN）6]可用于检验Fe2+,配体CN-中碳原子杂化轨道类型为______________。
②[Co（N3）（NH3）5]SO4中Co的配位数为____________,其配离子中含有的化学键类型为_______（填离子键、共价键、配位键），C、N、O的第一电离能最大的为_______，其原因是_____________________。
（4）砷化镓晶胞结构如下图。
晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为________。
已知砷化镓晶胞边长为apm,其密度为pg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为__________________（列出计算式即可）。
【答案】[Ar]3d104s24p3N>P>AsNH3NO4 3-sp6共价键、配位键N氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子正四面体
6．氮、磷及其化合物在工农业生产中都有重要作用。
（1）基态磷原子价电子排布的轨道表示式为___________。
（2） 元素B、N、O 的第一电离能由大到小的顺序为___________。
（3） 食品添加剂NaNO2中NO2-中心原子的杂化类型是_____，与NO2-互为等电子体的分子的化学式为___________。
（写1种）。
（4）N2H4 是火箭的燃料，与氧气的相对分子质量相同，它在常温常压下是液态，而氧气是气态，造成这种差异的主要原因是____________。
（5）磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。
磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高温下在氢气中反应合成。
①三溴化磷分子的空间构型是_________，三溴化硼键角是___________。
②磷化硼晶体晶胞如图所示:
其中实心球为磷原子，在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为________，磷原子的配位数为___________，该结构中有一个配位键，提供空轨道的原子是___________。
己知晶胞边长a pm，阿伏加德罗常数为NA。
则磷化硼晶体的密度为___________g/cm3。
③磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影（图中虚线圆圈表示P 原子的投影），用实线圆圈画出B 原子的投影位置（注意原子体积的相对大小）。
______
【答案】
N>O>Bsp2杂化SO2、O3N2H4分子间存在氢键，O2分子间只有范德华力，氢键比范德华力强三角锥形120°面心立方最密堆积4B
或
【解析】
（1）P为15号元素，基态磷原子价电子排布的轨道表示式为
，故答案为：
；
7．金属铁及其化合物在材料、航空工业上有重要用途。
回答下列相关问题：
（1）基态钛原子中有__________个状态不同的电子，最高能层电子的电子云轮廓图形状为__________，写出其价电子的轨道表达式__________。
（2）化合物TiO2不仅是常用的白色颜料，也是一些反应的良好催化剂，如：
有机物X中C原子的杂化轨道类型为__________，1molY中所含σ键的数目是__________。
（3）已知TiCl4在常温下是无色液体，TiCl4的晶体类型是_____晶体，其空间构型是_____。
（4）自然界中有丰富的钛矿资源，如右图表示的是钡钛矿晶体的晶胞结构，经X射线分析，该晶胞为正方体，晶胞参数为apm。
写出钡钛矿晶体的化学式__________，其密度是__________g·cm-3。
【答案】22球形
sp3、sp216NA分子正四面体BaTiO3233/（a×10-10）3·NA
ρ=
=
=
g/cm3，故答案为：
BaTiO3；
。
8．利用
合成的新型三元催化剂[La0.8Cu0.2Ni1-xMxO3（M分别为Mn、Fe和Co）]可以使汽车尾气中NO和CO发生反应而减少尾气污染，同时可大大降低重金属的用量。
回答下列问题：
（1）Mn2+的核外电子排布式为：
________________，其单电子数为_________________。
（2）C、N、O、Mn电负性由大到小的顺序是___________。
（3）
也是常见配体，其中采取sp2杂化的碳原子和sp3杂化的碳原子个数比为_____。
（4）蓝色物质KFe（III）x[Fe（II）（CN）6]可缓解重金属中毒，x=_______；该物质中不存在的作用力有_____。
A．范德华力B．离子键C．σ键D．π键E.氢键
（5）副族元素钴的氧化物可以在室温下完全氧化甲醛（HCHO）。
甲醛分子的立体构型为_____；甲醛常温下为气体而甲醇（CH3OH）为液体的原因是_____。
（6）副族元素Mn和元素Se形成的某化合物属于立方晶系，其晶胞结构如图所示，其中（○为Se，
为Mn），该化合物的化学式为_____，Se的配位数为_____，Mn和Se的摩尔质量分别为M1g/mol、M2g/mol，该晶体的密度为ρg/cm3,则Mn—Se键的键长为_________nm（计算表达式）。
【答案】1s22s22p63s23p63d5或者[Ar]3d55O＞N＞C＞Mn1:
11AE平面三角形甲醇可以形成分子间氢键MnSe4
【解析】
（1）锰是25号元素，Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其中3d5中的5个电子分布在5个原子轨道中，因此单电子数为5，故答案为：
1s22s22p63s23p63d5；5；
（2）元素的金属性越强，电负性数值越小，非金属性越强，电负性数值越大，C、N、O、Mn电负性由大到小的顺序是O＞N＞C＞Mn，故答案为：
O＞N＞C＞Mn；
9．氢化铝钠（NaAlH4）是一种新型轻质储氢材料，掺入少量Ti的NaAlH4在150℃时释氢，在170℃、15.2MPa条件下又重复吸氢。
NaAlH4可由AlCl3和NaH在适当条件下合成。
NaAlH4的晶胞结构如图所示。
（1）基态Ti原子的价电子轨道排布图为___________。
（2）NaH的熔点为800℃，不溶于有机溶剂。
NaH属于_____晶体，其电子式为_________。
（3）AlCl3在178℃时升华，其蒸气的相对分子质量约为267，蒸气分子的结构式为______________（标明配位键）
（4）AlH4－中，Al的轨道杂化方式为_______；例举与AlH4－空间构型相同的两种离子_________（填化学式）。
（5）NaAlH4晶体中，与Na+紧邻且等距的AlH4－有______个；NaAlH4晶体的密度为______________g·cm－3（用含a的代数式表示）。
【答案】
离子
sp3NH4+、BH4−（或“SO42−”“PO43−”等其他合理答案）8
（或“
”）
10．硒化锌是一种透明黄色半导体，也可作红外光学材料，熔点1520℃。
（1）锌离子的电子排布式是_____________。
（2）根据元素周期律，电负性S______Se，第一电离能Se______As（填“>”或“<”）。
（3）H2O的沸点______________（填“>”或“<”）H2Se的沸点，其原因是：
______。
（4）NaCl晶胞如图所示，阴、阳离子都具有球型对称结构，它们都可以看做刚性圆球，并彼此“相切”。
晶胞中Na＋的配位数为____，若晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值用NA表示，若晶体密度为_______g·cm﹣3。
（列出表达式）。
（5）铜晶体中铜原子的堆积方式如图所示，铜晶体中原子的堆积模型属于_______。
若已知铜的原子半径为rcm，表示原子空间占有率的表达式为__________。
【答案】1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10<>>H2O分子间存在氢键6234×1030/NA×a3面心立方堆积
个铜晶胞中含有4个原子，则铜原子的体积为：
4×4/3πr3cm3，晶胞体积为（2
r）3，故空间利用率：
（4×4/3πr3）/（2
r）3=
；综上所述，本题答案是：
面心立方堆积；
。
11．
（1）普鲁士蓝的化学式为Fe4[Fe（CN）6]3，该物质中存在的化学键有离子键、_______和_______；含有的Fe3+的核外电子样布式为_______________。
（2）KCN可被H2O2氧化为KOCN
①KOCN可作为制药原料，其晶体类型是__________；碳原子采取sp杂化，1mol该物质中含有的π键数目为___________。
含有的三种非金属元素的电负性由大到小的顺序是________。
（2）H2O2常温下是液体，沸点较高（150℃），其主要原因是____________。
（3）成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3，分子结构如下左图，As原子的杂化方式为____，雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雌黄（As4S4）和SnCl4，SnCl4分子的空间构型为_______。
（4）某晶体的晶胞结构如上右图所示，该晶体的化学式为______________，该晶胞参数分别为apm，cpm，γ=120°如图示；1号原子坐标为（0，0，0），2号原子坐标为（1/3，2/3，0），则3号原子坐标为____________，计算上述晶体中A和B两原子间的最小核间距为________pm。
【答案】共价键配位键[Ar]3d5离子晶体2NAO>N>CH2O2分子之间可以形成氢键sp3杂化正四面体形AB（1/2，2/3，1/2）
12．我国化学家在“铁基（氟掺杂镨氧铁砷化合物）高温超导”材料研究上取得了重要成果，该研究项目荣获2013年度“国家自然科学奖”一等奖。
（1）基态砷原子的价电子排布式为____。
（2）氟、氧、砷三种元素的电负性由大到小的顺序是____（用相应的元素符号填空）。
（3）Fe（SCN）3溶液中加人NH4F，发生如下反：
Fe（SCN）3+6NH4F===（NH4）3FeF6+3NH4SCN
①NH4F中阳离子的立体构型为____。
②（NH4）3FeF6存在的微粒间作用力有__（选填序号，下同）。
a.离子键b.共价键c.金属键d.配位键e.范德华力f.氢键
③已知SCN−中各原子最外层均满足8电子稳定结构，则C原子的杂化方式为____，该原子团中σ与π键个数比为____。
（4）FeCl3晶体易溶于水、乙醇，受热易气化，而FeF3晶体熔点高于1000oC，试解释两种化合物熔点差异较大的原因：
____。
（5）S和Fe形成的某化合物，其晶胞如图所示，则该物质的化学式为___。
设该晶胞的密度为ρg/cm3，用NA表示阿伏加德罗常数，则该晶胞中距离最近的S原子之间的距离为（列出计算式即可）____cm。
【答案】4S24P3F＞O＞As正四面体abdsp1:
1FeF3为离子晶体，FeCl3为分子晶体FeS
【解析】
（1）主族元素基态原子的价层电子排布就是最外层电子排布，所以基态砷原子的价层电子排布式为4s24p3，故答案为：
4s24p3；
13．东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。
回答下列问题：
（1）镍元素基态原子的电子排布式为_____。
（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni（NH3）6]SO4蓝色溶液。
①[Ni（NH3）6]SO4中H、N、O元素的电负性由大到小的顺序为_____；SO42－的立体构型是_________；与SO42－互为等电子体的微粒为_____（填化学式，任写一种）。
②氨的沸点高于膦（PH3），原因是______；氨是_____分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为。
（3）元素铜与镍的第二电离能分别为：
ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，第二电离ICu>INi的原因是____________。
（4）铜的某种氯化物不仅易溶于水，而且易溶于乙醇和丙酮，其链状结构如图所示，则该氯化物的化学式为____________________，属于_____晶体。
（5）Cu2+与乙二胺可形成上右图所示配离子，其中所含化学键类型有____（填标号）。
a．配位键b．极性键c．离子键d．非极性键e．金属键
（6）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____。
【答案】1s22s22p63s23p63d84s2O>N>H正四面体CCl4PO43-等氨气分子之间形成氢键极性sp3Cu＋失去的是全充满的3d10电子，Ni＋失去的是4s1电子，Cu＋的核外电子排布更稳定，失去第二个电子更难，元素铜的第二电离能高于镍的；CuCl2分子abd3：
1
电子更难，元素铜的第二电离能高于镍的；
（4）由均摊法求解化学式，铜：
2×1/2=1，氯：
2，化学式为CuCl2；铜的某种氯化物不仅易溶于水，而且易溶于乙醇和丙酮，具有分子晶体的特征；
（5）由图含有a．Cu-N为配位键b．Cu-N、C-N-H、C—H极性键d．C-C非极性键，故选abd；
（6）晶胞中Ni处于顶点，Cu处于面心，则晶胞中Ni原子数目为8×1/8=1、Cu原子数目=6×1/2=3，故Cu与Ni原子数目之比为3：
1。
14．铜的化合物有很多，用途很广。
如磷化铜（Cu3P2）用于制造磷青铜，磷青铜是含少量锡、磷的铜合金，主要用作耐磨零件和弹性原件。
（1）基态锡原子的价电子排布式为_________，据此推测，锡的最常见正价是_________。
（2）磷化铜与水反应产生有毒的磷化氢（PH3）, PH3分子的中心原子的杂化方式是_________。
（3）磷青铜中的锡、磷两种元素电负性的大小为Sn____ P（填“>”“<”或“=”）。
（4）比较S、P的第一电离能I1（S）____I1（P）（填“>”“<”或“=”）。
某磷青铜晶胞结构如下图所示:
（5）该晶体中P原子位于_______空隙中。
（6）若晶体密度为ag/cm3,P与最近的Cu原子核间距为______pm（用含NA的代数式表示）。
【答案】5s25p2+2、+4sp3<<由铜原子形成的正八面体5×109×
（6）根据晶胞结构可知，P与最近的Cu原子核间距为晶胞边长的一半，晶胞的边长是
所以P与最近的Cu原子核间距为5×109×
pm。
15．研究发现，由钴氧化物负载的锰氧化物纳米粒子催化剂对某些反应具有高活性，应用前景良好。
回答下列问题：
（1）Mn基态原子核外电子排布式为_____________。
元素Mn与O中，第一电离能较大的是________；Mn与Co相比，基态原子核外未成对电子数较少的是_______。
（2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。
（3）沸点相比较：
①甲醇____H2O（填写“>”“<”或“＝”）；原因是_____________________________；
②CO2____H2（填写“>”“<”或“＝”）；原因是________________________________。
（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn（NO3）2中的化学键除了π键外，还存在________。
（5）MgO具有NaCl型结构（如图），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MgO的晶胞参数为αnm，则r（O2-）为________nm（用含α的算式表示，不必运算化简，下同）。
MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为αˊnm，则r（Mn2+）为________nm（用含α、αˊ的算式表示）。
【答案】1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2OCospsp3CO2与H2均为非极性分子，CO2分子量较大、范德华力较大离子键和σ键
【解析】
（1）Mn的原子序数为25，Mn原子核外有25个电子，根据构造原理，基态Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2（或[Ar]3d54s2）；Mn为金属元素易失去电子，O为非金属元素，第一电离能：
Mn16．A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大
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