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1、非选择题热点题型特训物质结构与性质(选考)【新题特训】1（广西柳州市高级中学2020届高三第二次统测）钴及其化合物在生产中有重要作用，回答下列问题：（1）钴元素基态原子的电子排布式为_，未成对电子数为_。（2）配合物Co(NH3)4(H2O)2Cl3是钴重要化合物H2O的沸点_ (填“高于”或“低于”)H2S，原因是_；H2O中O的杂化形式为_。H2O是_分子(填“极性”或“非极性”)。Co(NH3)4(H2O)2Cl3中的Co3+配位数为_。阳离子的立体构型是_。Co(NH3)4(H2O)2Cl3若其中有两个NH3分子被Cl取代，所形成的Co(NH3)2Cl2(H2O)23+的几何异构体种数
2、有(不考虑光学异构)_种。（3）一氧化钴的晶胞如图，则在每个Co2+的周围与它最接近的且距离相等的Co2+共有_个，若晶体中Co2+与O2的最小距离为acm，则CoO的晶体密度为_(用含NA和a的代数式表示。结果g/cm3，已知:M(Co)=59g/mol；M(O)=16g/mol，设阿伏加德罗常数为NA)。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d74s2或Ar3d74s2 3 （2） 高于 H2O分子间可形成氢键，而H2S分子间无氢键 sp3 极性 6 八面体 5 （3） 12 【解析】（1）钴元素为第27号元素，根据构造原理，其基态原子核外的电子排布式为：1s22s22p63s23
3、p63d74s2或Ar3d74s2；其3d轨道上有3个未成对电子，故未成对电子数为3；（2）H2O的沸点高于H2S，原因是H2O分子间可形成氢键，而H2S分子间无氢键；H2O的中心原子O的成键电子对数为2，未成对电子数为：=2，故氧原子的杂化方式为sp3；H2O的空间结构为V型，其正负电荷中心不重叠，故属于极性分子；在配合物Co(NH3)4(H2O)2Cl3中，配体为NH3、H2O，其配位数=4+2=6；其阳离子的成键电子对数为6，孤电子对数为0，故其立体构型为八面体；若Co(NH3)4(H2O)2Cl3其中有两个NH3分子被Cl取代，所形成的Co(NH3)2Cl2(H2O)23+的结构可通过
4、下列方法解答：（正八面体构型），两个NH3分子分别被Cl和H2O取代，形成Co(NH3)2Cl2(H2O)23+，六个顶点，有三种基团，设为ABC，第一类是相同基团以Co原子为对称中心，不考虑光学异构，只有一种；第二类，以第一种为原型上下顶点不变，只改变正方形，只有一种变化，即原来正方形中的相同基团相邻了，因为有三种基团，所以该类有三种几何异构体；第三类，所有相同的基团都相邻，不考虑光学异构，也只有一种异构体。综上所述，共有5种几何异构体；（3）由CoO的晶胞结构可知，每个Co2+的周围与它最接近的且距离相等的Co2+共有12个；若晶体中Co2+与O2的最小距离为acm，即该晶胞的边长为2ac
5、m，其体积为8a3cm3，该晶胞含有4个CoO“分子”，其质量为g，其密度=g/cm3。2铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。回答下列问题：(1)Fe原子的核外电子排布式为_。(2)含锰奥氏体钢是一种特殊的铁合金，主要由Fe和Mn组成，其中锰能增加钢铁的强度和硬度，提高耐冲击性能和耐磨性能。第三电离能I3(Fe)_I3(Mn)(填“大于”或“小于”)，原因_。(3)工业电解熔融的FeO、Fe2O3冶炼高纯铁。FeO与Fe2O3相比，_熔点高，其主要原因是_。(4)FeCl3可与KSCN溶液发生显色反应。SCN的三种元素中电负性最大的是_。(5)液态环戊二烯中存在的微粒间相互作用有
6、_。A范德华力B氢键C键 D键环戊二烯分子中碳原子的杂化轨道类型是_。配合物中配体提供电子对的方式包括孤对电子、电子等。二茂铁的分子结构如图所示，其中铁的配位数是_。(6)Fe(CO)3与NH3在一定条件下可合成一种具有磁性的氮化铁。该磁性氮化铁的晶胞结构如图所示。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，该磁性氮化铁的密度为_(列出计算式)gcm3。解析(2)Fe2的电子排布为Ar3d6，Mn2的电子排布为Ar3d5，Mn2的3d能级为半充满的相对稳定结构，较难失电子，故第三电离能I3(Fe)I3(Mn)。(3)离子晶体晶格能越大，其熔沸点越高，晶格能与离子半径成反比
7、、与电荷成正比，二者都是离子化合物，Fe3的半径小且电荷多，Fe2O3的晶格能更大，故其熔点高。 (5)配合物中配体提供电子对的方式包括孤对电子、电子等，根据二茂铁的分子结构，铁与4个电子形成4个配位键，与2个孤对电子形成2个配位键，铁的配位数为6。(6)Fe原子位于结构单元的内部、顶点、面心，该晶胞中Fe原子个数12326，N原子个数为2，化学式为Fe3N，六棱柱底面积aasin603 cm2a23 cm2，晶胞体积a23c cm3，氮化铁密度g/cm3。答案(1)Ar3d64s2(或1s22s22p63s23p63d64s2)(2)小于Mn2的3d能级为半充满的相对稳定结构，较难失电子(3
8、)Fe2O3FeO与Fe2O3都是离子晶体，Fe3的半径小且电荷大，Fe2O3晶格能大(4)N(5)ACDsp2、sp36(6)3（湖南省湘潭一中2020年高三高考模拟诊断）CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐。回答下列问题：（1）CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子基态核外电子排布式为_，S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为_。（2）SO42的立体构型是_，与SO42互为等电子体的一种分子为_（填化学式）。（3）往Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物Cu(NH3)4(NO3)2。其中NO3中心原子的杂化轨道类型为_，Cu(NH3)4(NO3)2中存在的化学键类型除
9、了极性共价键外，还有_。（4）CuSO4的熔点为560，Cu(NO3)2的熔点为115，CuSO4熔点更高的原因是_。（5）利用CuSO4和NaOH制备的Cu(OH)2检验醛基时，生成红色的Cu2O，其晶胞结构如图所示。该晶胞原子坐标参数A为（0，0，0）；B为（1，0，0）；C为（，）。则D原子的坐标参数为_，它代表_原子。若Cu2O晶体密度为d gcm3，晶胞参数为a pm，则阿伏加德罗常数值NA=_。【答案】（1）Ar3d9；NOS（2）正四面体，CCl4（或SiF4等）（3）sp2，配位键、离子键（4）CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体，SO42所带电荷比NO3大，故CuSO4晶
10、格能较大，熔点较高（5）(；)，Cu 【解析】（1）阳离子是Cu2，Cu元素位于第四周期IB族，元素基态原子核外电子排布式为Ar3d104s1，因此Cu2基态核外电子排布式为：Ar3d9；同周期从左向右第一电离能增大，但IIAIIIA，VAVIA，非金属性越强，第一电离能越大，即第一电离能大小顺序是NOS；（2）SO42价层电子对数为SO42价层电子对数为为4(6242)/20=4，因此SO42立体结构是正四面体，等电子体：价电子总数相等，原子总数相等的微粒，因此S符合条件的是CCl4或SiF4等；（3）NO3中N有3个键，孤电子对数(5123)/2=0，杂化类型等于价层电子对数，即N的杂化类
11、型为sp2，含有化学键为离子键、配位键；（4）CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体，SO42所带电荷比NO3大，故CuSO4晶格能较大，熔点较高；（5）根据各个原子的相对位置可知，D在各个方向的1/4处，所以其坐标是(；)，根据均摊法，白球的个数为(81/81)=2，灰球位于体心，灰球有4个，因此化学式为Cu2O，灰球是Cu；晶胞质量为2144/NAg，晶胞的体积为(a1010)3cm3，根据密度的定义，阿伏加德罗常数=。4日华子本草中已有关于雄黄的记载“雄黄，通赤亮者为上，验之可以虫死者为真。”雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。 回答下列问
12、题：(1)基态砷原子的价电子轨道排布图为_，核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图形状为_。(2)S、P和N三种元素第一电离能由大到小的顺序是_。(3)雄黄(As4S4)的结构如图1所示，S原子的杂化形式为_。(4)SO2分子中的键数为_个，分子的空间构型为_。分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则SO2中的大键应表示为_。SO2分子中SO键的键角_NO中NO键的键角(填“”、“”、“”)。(5)砷化镓是优良的半导体材料，密度为 gcm3，其晶胞结构如图2所示。Ga和As原子半径分别为r1 pm和r2 pm，阿伏加德罗
13、常数值为NA，则砷化镓晶体的空间利用率为_。解析(3)S、As原子的最外层分别有6个、5个电子，达到8电子稳定结构需分别形成2对、3对共用电子对，故雄黄(As4S4)分子结构中，黑球、白球分别表示硫、砷原子。每个硫原子都有4对价层电子对(2对键电子对、2对孤电子对)，S原子都是sp3杂化。(4)SO2分子中，中心原子S的孤电子对数为(622)1，键电子对数为2，故SO2分子为V形。氧原子的价电子排布为2s22p4，有2个未成对电子，两个氧原子各用1个未成对电子(p轨道)与硫形成共用电子对(键)，各用1个未成对电子(p轨道)与硫原子未杂化的p轨道形成大键，表示为。SO2分子中，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，故两个SO
