高考化学二轮复习专题练习物质结构与性质Word格式.docx

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＋6×

＋4＝8，令碳原子直径为a，晶胞中C原子总体积＝8×

π（

）3，碳原子与周围的4个原子形成正四面体结构，中心碳原子与正四面体顶点原子相邻，中心碳原子到底面距离为

，则正四面体的高为（a＋

）＝

，设正四面体的棱长为x，则斜面的高为

x，底面中心到边的距离为

x×

，再根据勾股定理：

（

）2＋（

）2＝（

x）2，整理得x＝

，故晶胞棱长＝

×

＝

，则晶胞体积为（

）3，晶胞空间利用率＝{[8×

）3]÷

）3}×

100%＝

π≈34%。

[答案]　

（1）

Cu　

（2）HF＞HI＞HBr＞HCl　（3）sp2　34%　（4）面心立方最密堆积　①②③　（5）首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液　Cu2＋＋2NH3·

H2O===Cu（OH）2↓＋2NH

　Cu（OH）2＋4NH3===[Cu（NH3）4]2＋＋2OH－

2．（2019·

武汉模拟）磷及其化合物与人们的健康和生活密切相关。

（1）基态磷原子价电子轨道表示式为________，其第一电离能比硫的________（填“大”或“小”）。

（2）羟基磷灰石[Ca5（PO4）3OH]是牙齿中的重要矿物质，其中羟基（—OH）中氧原子的杂化方式为________，PO

的立体构型为________，该化合物所含元素电负性最大的是________。

（3）P4O6的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满足8电子结构，则该分子中含有的共价键数目是________。

（4）磷酸和亚磷酸（H3PO3）是磷元素的两种含氧酸。

亚磷酸与NaOH反应只生成NaHPO3和NaH2PO3两种盐，则H3PO3的结构式为________，其为________元酸，原因是____________________

（5）磷酸分子间脱水可生成多磷酸，其某一钙盐的结构如图所示：

由图推知该多磷酸钙盐的通式为________。

（6）磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，晶胞如下图所示，其密度为ρg·

cm－3，设NA是阿伏加德罗常数的值，则磷原子的配位数为________，晶胞参数为________pm。

[解析]　

（2）—OH中氧原子的价层电子对数为

＝4，所以氧原子按sp3方式杂化；

PO

中P原子价层电子对数＝4＋

＝4，没有孤电子对，故PO

为正四面体结构；

根据元素的非金属性越强，元素的电负性越大，Ca、P、O、H四种元素中O的非金属性最强，O元素的电负性最大；

（3）P原子最外层有5个电子，能够与3个O原子形成3对共用电子对，O原子最外层有6个电子，可以与2个P原子形成2对共用电子对，要使分子中每个原子都达到8电子稳定结构，其结构式为

，可见分子中含有的共价键为12个；

（4）亚磷酸与NaOH溶液发生酸碱中和反应只生成NaHPO3和NaH2PO3两种盐，羟基H原子能电离产生H＋，说明H3PO3分子中含有2个—OH，它属于二元酸，由于P最外层有5个电子，则结构式为POHOOHH或POHOOHH；

（5）由图推知该多磷酸钙盐最小的重复单元是CaP2O6，所以该多磷酸钙盐的通式为（CaP2O6）n；

（6）根据晶体结构可知每个B原子被四个距离相等且最近的P原子包围，每个P原子被四个距离相等且最近的B原子包围，所以P原子的配位数是4；

在一个晶胞中含有的P原子数目：

8×

＝4，在一个晶胞中含有的B原子数目：

4×

1＝4，即1个晶胞中含有4个BP，晶胞的质量是m＝

g，由于晶胞密度为ρg·

cm－3，所以晶胞的体积为

cm3，所以晶胞参数为

cm＝

1010pm。

[答案]　

（1）

大　

（2）sp3　正四面体形　O（或氧元素）　（3）12　（4）

　二　一个H3PO3分子中只有两个羟基，含氧酸羟基上的氢易电离　（5）（CaP2O6）n　（6）4　

1010

3．（2019·

张家口模拟）Se是迄今为止发现的最重要的抗衰老元素，也有抗癌之王的美誉。

回答下列问题：

（1）基态Se原子核外电子占据的轨道中，电子云轮廓图形状为哑铃形的有________个；

第四周期的过渡金属中，基态原子核外未成对电子数与基态Se原子相同的有________种。

（2）Se及其同周期相邻元素相比，三种元素的基态原子的第一电离能由大到小的顺序为__________________________。

（3）H2Se属于________（填“极性”或“非极性”）分子；

其熔点低于同条件下NaH熔点的原因为__________________________

（4）SeO2的立体构型为________；

SeO3中Se原子的杂化形式为________。

（5）写出一种与SeO

互为等电子体的分子式________。

（6）Se能与

形成具有多种生物活性的配合物。

1mol

中含有σ键的数目为________。

（7）硒化锌是一种重要的半导体材料，其立方晶胞结构如图所示。

若晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为NA晶体密度为ρg·

cm－3，则硒化锌的摩尔质量可表示为________（列出计算式即可）。

[解析]　（3）H2Se分子内为极性共价键，根据价层电子对互斥理论可知，该分子价层电子对数为4，有2对孤电子对，则其分子的立体构型为V形，极性键的极性向量和不等于零，所以该分子为极性分子，又因为NaH形成的晶体为离子晶体，而H2Se形成的晶体属于分子晶体，所以其熔沸点较NaH低。

（6）根据上述分析可知，1mol

分子中σ键数目等于共价键数，所以σ键数目总数＝2×

12mol（苯环上）＋5×

1mol（酚羟基）＋5×

1mol（杂环）＝34mol。

（7）设硒化锌的摩尔质量为Mg·

mol－1，该晶胞中含有硒原子数为8×

＝4，含有锌原子数为4，其化学式可表示为ZnSe，根据晶胞中ρ＝

可得，ρ＝

，化简整理得M＝

。

[答案]　

（1）9　2　

（2）Br>

As>

Se　（3）极性　H2Se形成的晶体属于分子晶体，NaH形成的晶体为离子晶体　（4）V形　sp2　（5）CX4、SiX4（X代表卤原子）等中的一种　（6）34NA　（7）

g·

mol－1

4．（2019·

德州模拟）镍是有机合成的重要催化剂。

（1）基态镍原子的价电子排布式___________________________。

（2）镍和苯基硼酸共催化剂实现了丙烯醇（CH2===CH—CH2OH）的绿色高效合成。

丙烯醇中碳原子的杂化类型有________________；

丙醛（CH3CH2CHO）与丙烯醇（CH2===CH—CH2OH）分子量相等，但丙醛比丙烯醇的沸点低的多，其主要原因是______________________________________________________

（3）羰基镍[Ni（CO）4]用于制备高纯度镍粉。

羰基镍[Ni（CO）4]中Ni、C、O的电负性由大到小的顺序为________。

（4）Ni2＋能形成多种配离子，如[Ni（NH3）6]2＋、[Ni（SCN）3]－等。

NH3的立体构型为________；

与SCN－互为等电子体的分子有____________________（填分子式）。

（5）“NiO”晶胞如图：

①氧化镍晶胞中原子坐标参数A为（000），B为（110），则C原子坐标参数为_____________________________________________________。

②已知氧化镍晶胞密度dg·

cm－3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则Ni2＋半径为________nm（用代数式表示）。

[解析]　

（2）丙烯醇中碳原子形成了一个碳碳双键，其余为碳氧、碳氢单键，所以C原子的杂化类型有sp2和sp3杂化，丙醛（CH3CH2CHO）与丙烯醇（CH2===CH—CH2OH）分子量相等，但丙醛比丙烯醇的沸点低的多，是因为丙烯醇分子间存在氢键。

（4）NH3分子中N原子是sp3杂化，且具有一对孤对电子，则NH3的立体构型为三角锥形，与SCN－互为等电子体的分子有N2O或CO2。

（5）①晶胞是正方体结构，且氧化镍晶胞中原子坐标参数A为（000），B为（110），则C原子坐标参数为（

，11）；

cm－3，设Ni2＋半径为rnm，O原子半径为xnm，晶胞的参数为anm，一个晶胞中含有4个NiO，则m（晶胞）＝

g，V（晶胞）＝a3，则可以得到（a×

107）3·

d＝

，a＝

107nm，又因为晶胞对角线3个O原子相切，晶胞参数a＝2x＋2r，即4x＝

a，x＝

a，带入计算可得到r＝

－

a＝

107nm。

[答案]　

（1）3d84s2　

（2）sp2、sp3　丙烯醇中分子间存在氢键　（3）O>

C>

Ni　（4）三角锥形　N2O或CO2　

（5）

107

5．（2019·

厦门模拟）钴及其化合物在生产生活中有广泛的应用。

（1）基态钴原子价电子排布式为________。

（2）Co3＋在水中易被还原成Co2＋，而在氨水中可稳定存在，其原因为______________________________________________________

（3）[Co（NO

）4]2－中Co2＋的配位数为4，配体中N的杂化方式为________，该配离子中各元素I1由小到大的顺序为________（填元素符号），1mol该配离子中含σ键数目为________NA。

（4）八面体配合物CoCl3·

3NH3结构有________种，其中极性分子有________种。

（5）配合物Co2（CO）8的结构如下图，该配合物中存在的作用力类型有________（填字母）。

A．金属键B．离子键

C．共价键D．配位键

E．氢键F．范德华力

（6）钴蓝晶体结构如下图，该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为________，晶体中Al3＋占据O2－形成的________（填“四面体空隙”或“八面体空隙”）。

NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为________g·

cm－3（列出计算式，不必计算）。

[解析]　（3）配体NO

中心原子N的价电子层电子为3对，为平面三角形，杂化方式为sp2；

非金属性越强，第一电离能越大，由于N的电子排布是半满稳定结构，所以第一电离能大于O，所以I1由小到大的顺序为Co＜O＜N；

硝酸根中σ键有3个，则一个[Co（NO

）4]2－离子中含σ键数目为4＋3×

4＝16，则1mol该配离子中含σ键数目为16NA。

（4）根据八面体的立体构型知，配合物CoCl3·

3NH3结构有2种，因为不能形成对称结构，其中极性分子也是2种。

（6）根据钴蓝晶体晶胞结构分析，一个晶胞中含有的Co、Al、O个数分别为8×

＋4＝84×

4＝168×

4＝32，所以化学式为CoAl2O4；

根据结构观察，晶体中Al3＋占据O2－形成的八面体空隙；

该晶胞的体积为（2a×

10－7）3cm3，该晶胞的质量为（32×

16＋16×

27＋8×

59）/NA＝

g，则钴蓝晶体的密度为

cm－3。

[答案]　

（1）3d74s2　

（2）Co3＋可与NH3形成较稳定的配合物　（3）sp2　Co<

O<

N　16　（4）2　2　（5）ACDF　（6）CoAl2O4　八面体空隙　

6．（2019·

延边模拟）我国考古人员在秦陵挖掘的宝剑，到现在仍然锋利无比，原因是剑锋上覆盖了一层铬。

铬能形成多种化合物，主要化合价有＋2价、＋3价、＋6价。

（1）基态铬原子的外围电子排布式为________；

与铬同周期的所有元素中，基态原子最高能层电子数与铬原子未成对电子数相同的元素是________。

（2）铬原子的各级电离能（I/kJ·

mol－1）数据如下表所示，铬原子逐级电离能增大的原因是_____________________________________

I1

I2

I3

I4

I5

I6

I7

652.9

1590.6

2987

4743

6702

8744.9

15455

（3）CrCl3·

6H2O实际上是配合物，配位数为6，其固体有三种颜色，其中一种暗绿色固体与足量硝酸银反应时，1mol固体可生成1mol氯化银沉淀。

则这种暗绿色固体的化学式为________，其中铬的配体水分子的VSEPR模型为________，该配合物中存在的作用力有________（填标号）。

A．离子键B．配位键

C．共价键D．金属键

（4）CrO3能将乙醇氧化为乙醛，二者的相对分子质量相近，但乙醇的沸点比乙醛高，原因是_________________________________

（5）某镧（La）铬（Cr）型复合氧化物具有巨磁电阻效应，晶胞结构如图所示：

①该晶体的化学式为________。

②该晶体中距离镧原子最近的铬原子有________个；

若两个距离最近的氧原子核间距为apm，组成物质的摩尔质量为bg·

mol－1，阿伏加德罗常数值为NA，则晶体密度的表达式为________g·

[解析]　（3）1mol固体可生成1mol氯化银沉淀，说明该配合物分子的外界有1个氯离子，又因为该配合物的配位数是6，根据氯原子守恒知，则该配合物内界中含有2个氯原子和4个水分子，其余水分子以结晶水形式存在，其化学式为[CrCl2（H2O）4]Cl·

2H2O或[Cr（H2O）4Cl2]Cl·

2H2O；

根据价层电子对互斥理论可知，水分子的中心原子为O，其孤电子对数为2，σ键电子对数为2，故中心原子的价电子数为2＋2＝4，其VSEPR模型为四面体形；

该配合物外界存在氯离子，与配位体形成离子键，而配合物内界的中心离子铬离子与氯离子、水分子之间均存在配位键，其中水分子内部H与O原子之间存在共价键，故ABC正确，而金属键是金属离子与自由电子之间的一种化学键，主要存在于金属晶体之间，故D项错误。

（5）①晶胞中La原子位于立方体的顶点上，其原子数目＝8×

＝1，Cr原子为立方体的中心，其原子数目＝1、O原子位于立方体的面心上，其原子数目＝6×

＝3，该晶体的化学式为LaCrO3；

②结合该晶体的结构可看出，一个镧原子为八个晶胞共用，一个铬原子为一个晶胞所用，则距离镧原子最近的铬原子有8个；

两个距离最近的氧原子核间距与正方体的边长构成等腰直角三角形，设则正方体的边长为xpm，根据几何关系式可知，（

）2＝a2，则x＝

apm因此该晶胞体积为（

a×

10－10cm）3，又知一个晶胞的质量为

g，故其密度＝

[答案]　

（1）3d54s1　Se（或硒）　

（2）随着电子的逐个失去，阳离子所带正电荷数越来越大，再失一个电子需要克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多

（3）[CrCl2（H2O）4]Cl·

2H2O{或[Cr（H2O）4Cl2]Cl·

2H2O}　四面体形　ABC

（4）乙醇能形成分子间氢键　

（5）LaCrO3　8　

7．（2016·

全国卷Ⅰ，节选）锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。

（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]__________，有________个未成对电子。

（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。

从原子结构角度分析，原因是__________________

（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因______________________________________________________

GeCl4

GeBr4

GeI4

熔点/℃

－49.5

26

146

沸点/℃

83.1

186

约400

（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。

Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________。

（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为________，微粒之间存在的作用力是___________________。

（6）晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。

已知Ge单晶的晶胞参数a＝565.76pm，其密度为________g·

cm－3（列出计算式即可）。

[解析]　

（1）锗元素在周期表的第四周期、第ⅣA族，因此核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，p轨道上的2个电子是未成对电子。

（5）Ge单晶为金刚石型结构，金刚石中碳原子的杂化方式为sp3，因此Ge原子的杂化方式也为sp3。

微粒之间存在的作用力为共价键。

（6）每个晶胞中含有锗原子8×

1/8＋6×

1/2＋4＝8（个），每个晶胞的质量为

，晶胞的体积为（565.76×

10－10cm）3，所以晶胞的密度为

[答案]　

（1）3d104s24p2　2

（2）Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键

（3）GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。

原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强

（4）O>

Ge>

Zn

（5）sp3　共价键

（6）