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1、非选择题专项训练五物质结构与性质(选修)1.(2015届福建泉州检测)利用铜萃取剂M,通过如下反应实现铜离子的富集:(1)X难溶于水、易溶于有机溶剂,其晶体类型为。(2)M所含元素的电负性由大到小顺序为,氮原子以轨道与氧原子形成键。(3)上述反应中断裂和生成的化学键有(填序号)。a.离子键b.配位键c.金属键d.范德华力e.共价键(4)M与W(分子结构如上图)相比,M的水溶性小,更利于Cu2+的萃取。M水溶性小的主要原因是。(5)基态Cu2+的外围电子排布式为,Cu2+等过渡元素水合离子是否有颜色与原子结构有关,且存在一定的规律。判断Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的依据是。离子Sc3+Ti
2、3+Fe2+Cu2+Zn2+颜色无色紫红色浅绿色蓝色无色2.(2015山东烟台模拟)开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。基态Ti3+的未成对电子有个。LiBH4由Li+和B构成,B呈四面体构型,LiBH4中不存在的作用力有(填标号)。A.离子键B.共价键C.金属键D.配位键Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为。(2)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如图所示。该合金的化学式为。3.H、C、N、O都属于自然界中常见的非金属元素。(1)O、C、N三种元素中第一电离能最大的元素的基态
3、原子的电子排布式为。(2)与N2互为等电子体,的电子式可表示为,中键数目和键数目之比为。(3)乙二胺(结构简式为H2NCH2CH2NH2)分子中的碳原子的杂化轨道类型为,Cu2+与乙二胺可形成配离子,该配离子中含有的化学键类型有(填字母)。A.配位键B.极性键C.离子键D.非极性键(4)CO和N2的键能数据如下表所示(单位kJmol-1):化学键物质AB(A)AB(A)AB(A)CO357.7798.91 071.9N2154.8418.4941.7结合数据说明CO比N2活泼的原因:。(5)C、N元素形成的新材料的晶胞具有如图所示结构,该晶体硬度超过目前世界上最硬的金刚石,成为超硬新材料,若晶
4、胞边长为a cm,则该晶体的密度是 gcm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值为NA)。4.(2015河北衡水中学检测)由Cu、N、B、Ni等元素组成的新型材料有着广泛用途。(1)基态Cu+的最外层核外电子排布式为。(2)研究者预想合成一个纯粹由氮组成的新物种,若N5+中每个氮原子均满足8电子结构,以下有关N5+推测正确的是()A.有24个电子B.中存在三对未成键的电子对C.中存在两个氮氮三键(3)化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物(HBNH)3通过3CH4+2(HBNH)3+6H2O3CO2+6H3BNH3制得。与上述化学方程式有关的叙述不正
5、确的是(填标号)。A.反应前后碳原子的轨道杂化类型不变B.CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是:正四面体形、V形、直线形C.第一电离能:NOCBD.化合物A中存在配位键1个(HBNH)3分子中有个键。(4)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状等多种结构形式。图(a)是一种链状结构的多硼酸根,则多硼酸根离子符号为。图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构,其中硼原子采取的杂化类型为。5.碳元素不仅能形成丰富多彩的有机化合物,而且还能形成多种无机化合物,同时自身可以形成多种单质,碳及其化合物的用途广泛。(1)C60分子中每个原子接2个单键和一个双键,它与F2发生加成反应,其加成产物的分子式为;C60的晶
6、体结构类似于干冰,则每个C60晶胞的质量为(用含NA的式子表示)。(2)干冰和冰是两种常见的分子晶体,下列关于两种晶体的比较中正确的是。A.晶体的密度:干冰冰B.晶体的熔点:干冰冰C.晶体中的空间利用率:干冰冰D.晶体中分子间相互作用力类型相同(3)金刚石和石墨是碳元素形成的两种常见单质,下列关于这两种单质的叙述中正确的有。A.金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化,石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化B.晶体中共价键的键长:金刚石CC石墨D.晶体中共价键的键角:金刚石石墨E.金刚石晶体中只存在共价键,石墨晶体中则存在共价键、金属键和范德华力F.金刚石和石墨的熔点都很高,所以金刚石和石墨都是原子晶
7、体(4)立方BN结构与金刚石相似,晶胞结构如下图,在BN晶体中,B周围最近的N所构成的立体图形为,B与N之间共价键与配位键的数目比为,一个晶胞中N数目为。(5)碳与孔雀石共热可以得到金属铜,铜原子的原子结构示意图为,金属铜采用面心立方最密堆积,则Cu的晶体中铜原子的配位数为。已知Cu单质的晶体密度为 gcm-3,Cu的相对原子质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则Cu的原子半径为。参考答案1.答案:(1)分子晶体(2)ONCHsp2杂化(3)be(4)M能形成分子内氢键,使溶解度减小(5)3d93d轨道上没有未成对电子(3d轨道上电子为全空或全满)解析:(1)X难溶于水、易溶于有机溶剂,根据性质可
8、知X属于分子晶体;(2)M中含有C、N、O、H四种元素,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,氢元素的电负性最弱,所以四种元素的电负性的大小关系是ONCH;X中氮原子周围形成1个单键和1个双键,还有1对孤对电子,所以氮原子以sp2杂化轨道与氧原子形成键;(3)题给反应中,酚羟基的OH键断裂,铜离子与N、O原子形成配位键,所以断裂和生成的化学键有共价键、配位键,答案选be;(4)由题目可知,M分子中的氨基与酚羟基可形成分子内氢键,使溶解度减小;(5)铜原子的核外有29个电子,失去2个电子生成Cu2+,所以Cu2+外围电子排布式为3d9;Cu2+有颜色,3d轨道上有1个未成对电子,而Sc3+、Zn2+
9、的3d轨道上没有未成对电子,为无色离子。2.答案:(1)1CHBLi(2)BLi。(2)Li+和H-的电子层结构相同,Li的原子序数大于H,所以离子半径Li+H-;该元素的第三电离能剧增,则该元素属于第A族,为Mg。(3)La的原子个数=8=1,Ni的原子个数=8+1=5,所以该合金的化学式为LaNi5。3.答案:(1)1s22s22p3(2)OO2+12(3)sp3ABD(4)虽然CO键的键能高达1 071.9 kJmol-1,比NN键的键能大,但是断裂1 mol CO分子中第一个键需要的能量只有273.0 kJ,而断裂1 mol N2分子中第一个键需要的能量是523.3 kJ,CO的第一个
10、键更易断裂(5)解析:(1)由于氮原子2p轨道上的电子处于半充满状态,失去1个电子需要较高能量,所以第一电离能在O、C、N三种元素中最大,C的原子半径大于O的,失去1个电子所需能量低于O失去1个电子所需能量,故第一电离能大小顺序为COOCB,C项对;在化合物A中氮原子上存在配位键,D项对;根据(HBNH)3的分子结构是六元环,共9个单键、3个双键,故一个(HBNH)3分子中有12个键。(4)由图(a)可知多硼酸根离子符号为BO2(或B);由图(b)硼砂晶体可知其中硼原子采取的杂化类型为sp2、sp3。5.答案:(1)C60F60 g(2)AC(3)AE(4)正四面体314(5) +2912 cm解析:(1)C60中双键个数为60=30,加成产物的分子式为C60F60。设每个C60晶胞的质量为x,则xNA=4720 gmol-1x= g。(2)干冰是面心立方堆积而冰是体心立方堆积,所以干冰的密度大于冰,空间利用率也大。(4)B原子最外层有3个电子,所以B与N之间共价键与配位键的数目之比为31。(5)设晶胞的棱长为a。则a3NA=4Ma=面对角线为。设铜原子半径为r,则4r=r= cm。6
