专题28 物质结构与性质（选修）

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1、 专题物质结构与性质28 1 2019 新课标 CuMg在普通铝中加入少量和后， 形成一种称为拉维斯相的 MgCu2 微小晶粒，其分散在中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓坚铝Al“” ，是制造飞机的主要村料。回答下列问题： （ ）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是填标号 。1 () A B C D （ ）乙二胺2(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别 是、。乙二胺能与 Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子， 其原因是，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是填 (“Mg2+”“Cu或2+ ”) 。（ ）一些氧化物的熔点如下表

2、所示：3 氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2 熔点/C 1570 2800 23.8 75.5 解释表中氧化物之间熔点差异的原因。 （ ）图是4(a)MgCu2 的拉维斯结构，Mg 以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面 体空隙中，填入以四面体方式排列的。图是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu(b) Cu 原子之间最短距离x = pm， Mg 原子之间最短距离y = pm。 设阿伏加德罗常数的值为NA ，则 MgCu2 的密度是 gcm3() 列出计算表达式 。关注微信公众号：加油高三 【答案】 （ ）1A （ ）2sp3 sp3 N Cu乙二胺的两个提供孤对电子给金属离子形成配

3、位键2+ （ ）3Li2OMgO P、为离子晶体，4O6、SO2 为分子晶体。晶格能 MgOLi2O。分子间力（分子量）P4O6SO2 （ ）4 24a34a【解析】 （1）A.Ne3s1属于基态的Mg+，由于 Mg 的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高 ； B. Ne 3s2属于基态Mg原子， 其失去一个电子变为基态Mg+； C. Ne 3s13p1属于激发态Mg 原子，其失去一个电子所需能量低于基态 Mg 原子； D.Ne 3p1属于激发态 Mg+，其失去一个电子所需能量低于基态 Mg+，综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是Ne3s1，答案选 A； （2）乙

4、二胺中 N形成 3 个单键，含有1 对孤对电子，属于 sp3杂化；C 形成 4个单键，不存在孤对电子， 也是 sp3杂化 ； 由于乙二胺的两个 N 可提供孤对电子给金属离子形成配位键，因此乙二胺能与 Mg2、Cu2等金属离子形成稳定环状离子；由于铜离子的半径较大且含有的空轨道多于镁离子，因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 Cu2； （3）由于 Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能 MgOLi2O，分子间力（分子量）P4O6SO2，所以熔点大小顺序是MgOLi2OP4O6SO2； （4）根据晶胞结构可知 Cu 原子之间最短距离为面对角线的 1/4，由于边长是a

5、pm，则面对 角线是，则 xpm；Mg 原子之间最短距离为体对角线的1/4，由于边长是 a 2apm24a关注微信公众号：加油高三pm ，则体对角线是，则y ；根据晶胞结构可知晶胞中含有镁原子的个数是3apm34a81/8+61/2+48，则 Cu 原子个数 16 ，晶胞的质量是。由于边长是a pm，则MgCu2的密度是gcm3。 2 2019 新课标 近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类 为组成的化合物。回答下列问题：FeSmAsFO （ ）元素与同族。预测的氢化物分子的立体结构为，其沸点比1As NAs _NH3的（填高或低_“”“” ） ，其判断理由是。_ （ ）

6、2 Fe_成为阳离子时首先失去轨道电子， Sm4f的价层电子排布式为66s2， Sm3+的价层电子排布式为。_ （ ）比较离子半径：3F_O2（填大于等于或小于“”“” ） 。 （ ）一种四方结构的超导化合物的晶胞如图所示，晶胞中和原子的投影位置41SmAs 如图所示。2 图图1 2 图中F和O2共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1x代表，则该化关注微信公众号：加油高三合物的化学式表示为，通过测定密度_和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：=_gcm3。 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标， 例如图中原子的坐标为，则原子

7、和的坐标分别为、11()23_ 1 1 1 , 2 2 2_ 。 【答案】 （ ）三角锥形低1 NH3分子间存在氢键 （ ）24s 4f5 （ ）小于3 （ ）4SmFeAsO1xFx ()()、 1 1 ,0 2 210,0,2【解析】 （1）As与 N 同族，则AsH3分子的立体结构类似于 NH3，为三角锥形；由于 NH3分子间存在氢键使沸点升高，故 AsH3的沸点较NH3低， 故答案为：三角锥形；低；NH3分子间存在氢键； （2）Fe 为26 号元素，Fe原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2，Fe 原子失去 1 个电子使 4s 轨道为半充满状态，能量较低，故首

8、先失去 4s轨道电子；Sm 的价电子排布式为4f66s2，失去 3个电子变成 Sm3+成为稳定状态，则应先失去能量较高的4s 电子，所以Sm3+的价电子排布式为为 4f5， 故答案为：4s；4f5； （3）F-和 O2-的核外电子排布相同，核电荷数越大，则半径越小，故半径：F-SPSi 第一电离能B.:HF HCl HBrHI 共价键的极性C.:NaFNaCl NaBr NaI 晶格能D.:MgCO热稳定性3 CaCO3 SrCO3BaCO3 19-(14 )CuFeS分 黄铜矿是主要的炼铜原料，2是其中铜的主要存在形式。回答下列问题: (1) CuFeS2中存在的化学键类型。下列基态原子或离

9、子的价层电子排布图正确的是_(). 填标号 (2)CuFeS在较低温度下2 与浓硫酸作用时 有少量臭鸡蛋气味的气体产生。.X 分子的立体构型是。 中心原子杂化类型为， 属于（填X _“”“” 非极性 或 极性 ）分子。的沸点比水低的主要原因是X _. (3)CuFeS2 与氧气反应生成 SO2。SO2中心原子的价层电子对数为，共价键的类型有_ 。 (4)CuFeS四方晶系2的晶胞结构如右图所示. Cu+的配位数为，_S2-的配位数为。_ 己知，:a=b=0.524nmc=l.032nmNA 为阿伏加德罗常数的值，CuFeS2 晶体的密度是_g.cm-3() 列出计算式 。关注微信公众号：加油高

10、三 5. 19-BC19-CD;V SP 、 ；离子键、 、型、3杂化、极性分子；水分子间能够形 成 氢 键 ， 增 加 了 水 分 子 间 的 作 用 力 ； 对 、 极 性 共 价 键 ； 、； 34 4 。 分析 ： 19-同周期元素第一电离能从左到右依次有递增的趋势，但根据洪特规则的 特殊，的第一电离能比相邻的和的第一电离能高，元素比相邻的A IA A A A元素和的元素的第一电离能高，即第一电离能大小的顺序为：A ClPSSiA ，不正确；元素周期表中同主族元素从上到下，非金属性依次递减，则其对应的气态氢化物的热稳定性相应依次递减，正确；离子晶体的熔沸点与其离子键的强弱直接相关，离B

11、 子键越强，则相应形成的离子晶体的晶格能越大，晶体熔化时所需的能量越多，晶体熔沸点越高，同种晶型，离子半经越小，则形成的离子键越强，卤化钠晶体的晶格能依： NaFNaClNaBrNaICA 、降低，正确；的碱土金属形成的含氧酸盐的热稳定性与其离子半经的大小相关，离子半经越小，则其热稳定性越弱，即碱土金属的碳酸盐的热 稳定性依 MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3而增加，错误。D 19- 臭鸡蛋气味的气体系 H2SH，2 SH与2 O 属于等电子体，其分子空间构型完全相似， 中心硫原子的价电子对数为对，采用4SP3 杂化，配位数为 ，故即为型，属于2“ ”V 极性分子；与 H2 O H

12、分子相比较，虽然2 S H的相对分子质量比2 O H大，但 由于2O分子间能够形成氢键，增加了水分子间的作用力，因此，熔化冰或气化水时所需要的克 服的能量相对比 H2 S H多，即2 O H的熔沸点比2S 高。 根 据理 论 计 算VSEPRSO2 分 子 中 的 中 心 原 子 硫 原 子 的 价 电 子 对 数 为关注微信公众号：加油高三SO2分子的空间构型为“ ”V型，SO2分子属于极性分子，分子中存在极性共价键，其中即有键，又有键。 从图中分析，每个 Cu+ 的与它相邻的最近等距离的有个2 S2- 与个铁原子，故其配2 位数为 ，同样在每个4S2- 与它最近的等距离的有个2 Fe3+

13、和个2 Cu+ ，则 Cu+的配位数 同样为 。分析图中4CuFeS2 晶胞结构，晶胞体积 V=0.52410-7cm0.52410-7cm 1.03210-7 cm2.83410-22cm-3 ；又从图中分析计算晶胞中含有 Cu+ 的个数为：Fe3+ 有：即单个 晶胞的质量为。 2017 年高考题 1.201735 【年年年年年全国全国全国全国全国卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷第第第第第题题题题题】 （分）钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域15有着广泛的应用。回答下列问题: (1)K nm() 元素的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为填标号 。A.404.4B.553.5C.589.2

14、D.670.8E.766.5 (2)K 基态原子中，核外电子占据最高能层的符号是，占据该能层电子的电子云轮 廓图形状为。K Cr 和属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属的熔K 点、沸点等都比金属低，原因是。Cr (3)X I射线衍射测定等发现，3AsF6 中存在离子。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， 具有钙钛矿型的立方结构， 边长为 a=0.446 nm，晶胞中、 、KIO 分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。K O 与间的最短距离为 nmK O ，与紧邻的个数为。关注微信公众号：加油高三 (5)KIO在3 晶胞结构的

15、另一种表示中， 处于各顶角位置，则处于位置，处于I K O 位置。 【答案】球形原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱形(1)A(2)NK(3)V sp3(4)0.31512(5) 体心棱心【解析】本题考查物质结构与性质的综合应用。当对金属钾或其化合物进行灼烧时，焰(1) 色反应显紫红色，可见光的波长范围为，紫色光波长较短 钾原子中的电子400 nm760 nm(吸收较多能量发生跃迁， 但处于较高能量轨道的电子不稳定， 跃迁到较低能量轨道时放出的 能量较多，故放出的光的波长较短 。基态钾原子核外有个能层、)(2)4 :KLM、N，能量依 次增高， 处于层的个电子位于轨道，N 1 s s 电子云

16、轮廓图形状为球形。 金属原子半径越小、 价电子数越多，金属键越强，其熔沸点越高。中原子为中心原子，则其孤电子对数(3)I 为，且其形成了个键，中心原子采取(7-1-2)=22 sp3 杂化，为形结构。二者间V (4) 的最短距离为晶胞面对角线长的一半，即。与钾紧邻的氧原子有0.446 nmnm0.31512 个。想象个晶胞紧密堆积，则处于顶角，处于棱心，处于体心。(5)4 I O K 2，【年全国年全国年全国年全国年全国卷卷卷卷卷卷第卷第卷第卷第卷第题】题】题】题】题】2017 35 （分）我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴15 离子盐(NH4)4 Cl(R ): 用代表 。回答下列问题(1)() 氮原子价层电子的轨道表达式 电子排布图 为。(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1 )。第二周期部分元素的 E1 变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的(a)E1 自左而右依次增大的原因是；氮元素的 E1 呈现异常的原因是。 关注微信公众号：加油高三 图图(a) (b) (3)X R (b) 经射线衍射测得化合物的晶体结构，其