《2022届高考化学二轮教学案-题型四物质结构与性质综合题(选考)物质结构与性质逐空突破》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022届高考化学二轮教学案-题型四物质结构与性质综合题(选考)物质结构与性质逐空突破(9页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、物质结构与性质逐空突破(25分钟)1铁及其化合物用途非常广泛,如氯化铁常用作氧化剂、废水处理的絮凝剂,硫酸亚铁铵常用作还原剂,二茂铁可用作火箭燃料添加剂、高温润滑剂。(1)基态Fe2核外电子排布式为_。(2)N、O、S三种元素形成的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为_。NH的键角_(填“大于”或“小于”)H3O的键角,理由是_。(3)Fe2可与环戊二烯离子(C5H)形成化合物二茂铁(C5H5)2Fe,它是一种夹心式结构的配位化合物,且两个C5H环是平行的,其中碳原子的杂化方式是_。(4)FeCl3的熔点为282 ,沸点为315 ,在400 时,它的蒸气中有双聚分子Fe2Cl6存在,其中每个Fe原
2、子周围的Cl原子呈四面体排布,则FeCl3属于_晶体,该双聚分子中最多有_个原子共平面。答案(1)1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)(2)H2ONH3H2S大于NH中的N原子、H3O中的O原子都采取sp3杂化,但H3O中含有1对孤电子对,对其他成键电子对的排斥作用更大,使得H3O的键角偏小(3)sp2(4)分子6解析(1)Fe元素为26号元素,Fe失去最外层2个电子变为Fe2,因此基态Fe2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或Ar3d6。(2)N、O、S形成的简单氢化物分别为NH3、H2O、H2S,H2O、NH3分子间存在氢键,H2S分子间无氢键,沸点由高
3、到低的顺序为H2ONH3H2S;NH的键角大于H3O的键角,因为NH中的N原子、H3O中的O原子都采取sp3杂化方式,但H3O中含有1对孤电子对,对其他成键电子对的排斥力更大,故H3O的键角偏小。(3)环戊二烯离子(C5H)的结构简式为,5个C以sp2杂化方式形成了一个大键(5中心6电子大键),所以原子共处同一平面。(4)FeCl3熔、沸点较低,故属分子晶体。Fe2Cl6双聚分子的每个Fe原子外的Cl原子都形成以Fe原子为中心的正四面体结构,因此其结构为,所以该分子中有6个原子共平面。2(2020遂宁零诊)向硫酸铜水溶液中逐滴滴加氨水,先生成蓝色沉淀,继续滴加氨水得到深蓝色溶液,再向溶液中加入
4、乙醇,有深蓝色晶体Cu(NH3)4SO4H2O析出。(1)铜元素位于元素周期表中_区,高温超导体钇钡铜氧材料中铜元素有2和3两种价态,基态Cu3的电子排布式为_。(2)非金属元素N、O、S的第一电离能由大到小的顺序是_(用元素符号表示)。(3)上述深蓝色晶体中含有的元素电负性最小的是_(用元素符号表示)。(4)H2O的中心原子轨道杂化类型为_杂化;SO的立体构型是_,写出与SO互为等电子体的一种离子:_。(5)NH3分子独立存在时HNH键角为107。如图为Zn(NH3)62的部分结构以及HNH键角的测量值。解释配合物中HNH键角变为10928的原因:_。(6)最新研究发现,水能凝结成13种类型
5、的结晶体。除普通冰外,还有30 才凝固的低温冰,180 依然不变的热冰,比水密度大的重冰等。重冰的结构如图所示。已知晶胞参数a333.7 pm,阿伏加德罗常数的值取6.021023,则重冰的密度为_gcm3(只列式,不计算)。答案(1)ds1s22s22p63s23p63d8(或Ar3d8)(2)NOS(3)Cu(4)sp3正四面体形PO(或ClO)(5)氨分子与Zn2形成配合物后,孤电子对与Zn2成键,原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥,排斥作用减弱,故HNH键角变大(6)解析(1)根据元素周期表,Cu位于周期表中第四周期B族,位于ds区;铜的核外电子排布式为1s22s
6、22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1,基态Cu3的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或Ar3d8。(2)N、O位于同一周期,同周期元素从左到右,第一电离能呈现增大的趋势,但N的最外层电子处于半充满稳定状态,故第一电离能:NO,O、S位于同一主族,同主族元素从上到下,第一电离能呈减小的趋势,故第一电离能:OS,故第一电离能由大到小的顺序为NOS。(3)深蓝色晶体为Cu(NH3)4SO4H2O,含有Cu、N、H、S、O元素,非金属性越弱,电负性越小,则电负性最小的为Cu。(4)H2O的中心原子是O,根据VSEPR理论,价电子对数成键电子对数孤电子对数2(612)
7、4,根据杂化轨道理论,中心原子O的杂化方式为sp3;SO根据VSEPR理论,价电子对数成键电子对数孤电子对数4(6242)4,根据杂化轨道理论,中心S的杂化方式为sp3,其立体构型为正四面体形。(6)晶胞中水分子数目182,晶胞质量为 g,晶体密度 gcm3。3(1)C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者相比较熔点高的是_。超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛,氮化铝晶体与金刚石类似,每个Al原子与_个氮原子相连,与同一个N原子相连的Al原子构成的立体构型为_,氮化铝晶体属于_晶体。金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成的无色挥发性液体Ni(CO)4呈正四面体形。试推测Ni(CO)4的
8、晶体类型是_,Ni(CO)4易溶于下列_(填字母,下同)。A水 B四氯化碳C苯 D硫酸镍溶液氯化铝在177.8 时升华,蒸气或熔融状态以Al2Cl6形式存在。下列关于氯化铝的推断错误的是_。A氯化铝为共价化合物 B氯化铝为离子化合物C氯化铝难溶于有机溶剂 DAl2Cl6中存在配位键(2)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示,该晶胞中硒原子的配位数为_;若该晶胞密度为 gcm3,硒化锌的摩尔质量为M gmol1。NA代表阿伏加德罗常数的值,则晶胞参数a为_pm。答案(1)金刚石4正四面体形原子分子晶体BCBC(2)41010解析(1)C60是分子晶体,金刚石是原子晶体,所
9、以金刚石的熔点远远高于C60的熔点。由挥发性液体可知Ni(CO)4是分子晶体,由正四面体形可知Ni(CO)4是非极性分子。由氯化铝易升华可知氯化铝是分子晶体,AlCl键应为共价键,Al原子最外层三个电子全部成键,形成三个AlCl 键,无孤电子对,是非极性分子,易溶于有机溶剂,Al有空轨道,与氯原子的孤电子对能形成配位键,故B、C错误。(2)根据硒化锌的晶胞结构图可知,每个锌原子周围有4个硒原子,每个硒原子周围也有4个锌原子,所以硒原子的配位数为4;该晶胞中含有硒原子数为864,含有锌原子数为4,根据,所以V,则晶胞参数a cm1010 pm。4第A族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出
10、多种氧化态,含第A族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。(1)砷元素的基态原子价层电子排布图为_。(2)氮元素的单质除了N2外,还有N4,则N4中N的轨道杂化方式为_。(3)对氨基苯甲醛与邻氨基苯甲醛相比,沸点较高的是_(填“前者”或“后者”),原因是_。(4)汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质,在NaN3固体中阴离子的立体构型为_。(5)王水溶解黄金的反应如下:AuHNO34HCl=HAuCl4NO2H2O,产物中的HAuCl4是配合物,它的配位体是_。(6)砷化镓属于第三代半导体,它能直接将电能转变为光能,砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的10
11、0倍,而耗能只有其10%。推广砷化镓等发光二极管(LED)照明,是节能减排的有效举措。已知砷化镓的晶胞结构如图,晶胞参数a565 pm。砷化镓的化学式为_,镓原子的配位数为_。砷化镓的晶胞密度_gcm3(列式并计算,精确到小数点后两位),m位置Ga原子与n位置As原子之间的距离为_pm(列式表示)。答案(1)(2)sp3(3)前者前者形成分子间氢键,而后者形成分子内氢键(4)直线形(5)Cl(6)GaAs4 gcm35.34解析(4)在NaN3固体中,阴离子为N,离子中有16个价电子,所以与CO2互为等电子体,根据等电子体结构相似判断,确定NaN3中阴离子的立体构型。(5)在配合物中,中心原子
12、或离子含有空轨道,配位体含有孤电子对。(6)Ga原子与As原子之间的距离应为晶胞体对角线长度的,而晶胞的体对角线为晶胞棱长的倍。5(2020深圳二检)2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。TiS2、LiCoO2和LiMnO2等都是他们研究锂离子电池的载体。回答下列问题:(1)基态Co原子价层电子排布式为_。(2)已知第三电离能数据:I3(Mn)3 246 kJmol1,I3(Fe)2 957 kJmol1。锰的第三电离能大于铁的第三电离能,其主要原因是_。(3)据报道,在MnO2的催化下,甲醛可被氧化成CO2,在处理含HCHO的废水或空气方面有广泛应用。HCHO中键角_CO2中键角(填“大于”“小于”或“等于”)。(4)Co3、Co2能与NH3、H2O、SCN等配体组成配合物。1 mol Co(NH3)63含_mol 键。配位原子提供孤电子对与电负性有关,电负性越大,对孤电子对吸引力越大。SCN的结构式为S=C=N,SCN与金属离子形成的配离子中配位原子是_(填元素符号)。配离子在水中颜色与分裂能有关,某些水合离子的分裂能如表所示:配离子Fe(H2O)63Fe(H2O)62Co(H2O)62Co(H2O)63分裂能/ (kJmol1)164124ab由此推知,a_b(填“”“”或“”),主要