2018高考化学二轮复习测试专题突破练(十七)含答案

2018 高考化学二轮复习测试专题突破练(十七)含答案专题突破练(十七) 物质结构与性质(选考选修 3的学生使用)1 (2017江苏单科，21A)铁氮化合物 (FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某 FexNy 的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。(1)Fe3基态核外电子排布式为_ 。(2)丙酮( )分子中碳原子轨道的杂化类型是_，1 mol 丙酮分子中含有 键的数目为_。(3)C、H、 O 三种元素的电负性由小到大的顺序为_。(4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为_。(5)某 FexNy 的晶胞如图 1 所示，Cu 可以完全替代该晶体中 a 位置 Fe 或者 b 位置 Fe，形成 Cu 替代型产物 Fe(xn)CunNy。FexNy 转化为两种 Cu 替代型产物的能量变化如图 2 所示，其中更稳定的 Cu 替代型产物的化学式为_。解析： (1)Fe3基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5 或Ar3d5。(2)丙酮分子中有两种碳原子，其中CH3 中碳原子为 sp3 杂化， 中碳原子为 sp2 杂化；单键均是 键，一个双键中有一个 键和一个 键，故 1 mol丙酮分子中含有 9 mol 键。(3)依据同周期元素电负性变化规律可知，电负性：CNC 2NA (4)CO 或 N2(5)8 562NA4a333 (2017湖北黄冈联考)铜是人类最早发现的金属，也是人类广泛使用的一种金属。铜及其化合物在工业、工程技术和工艺上有着广泛的应用。(1)早期发现的天然准晶颗粒由 Cu、Fe 、Al 三种金属组成。Fe 元素位于元素周期表的_ 区。基态 Al 原子的 L 层电子排布图为_。(2)Cu2O 为半导体材料，可由乙醛(CH3CHO)和新制氢氧化铜反应得到，同时可得到乙酸。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_，1 mol 乙酸分子中含有的 键的数目为_。(3)制作单晶硅太阳能电池片时，一般掺杂微量的铜、碳、硼、氮等。一价铜离子的电子排布式为_。碳、硼、氮元素的电负性由大到小的顺序是_。(用元素符号表示 )(4)在配离子Cu(NH3)42中 NH3 的 VSEPR 模型为_。(5)铜银合金晶体具有面心立方最密堆积结构。在晶胞中，Cu 原子位于面心，Ag 原子位于顶点，若该晶胞边长为 r pm，则合金的密度为_gcm3( 设阿伏加德罗常数的值为 NA)。解析： (2)乙醛的结构式为 ，甲基上的碳原子形式 4 个单键，采用的是 sp3 杂化，醛基上的碳原子形成了一个碳氧双键，采用的是 sp2 杂化；乙酸分子的结构式是 ，其中含有 6 个单键和 1 个双键，所以 1 mol 乙酸分子中 键的数目是 7NA。(4)NH3 中 N 原子的 键电子对数是 3，孤电子对数是 12(53)1 ，所以价层电子对数是 4，VSEPR 模型为四面体形。(5)铜银合金的一个晶胞中 Cu 原子个数为6123 ，Ag 原子个数为 8181 ，所以一个晶胞的质量是 364108NA g，一个晶胞的体积是(r10 10)3 cm3，所以合金的密度300NAr10 103 gcm33.01032r3NA gcm3。答案： (1)d (2)sp3、sp2 7NA(3)1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10) NCB(4)四面体形 (5)3.01032r3NA4 (2017山西名校联考)2014 年 7 月和 12 月山西大学分子科学研究所翟华金教授、李思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学 LaiSheng Wang 教授及复旦大学刘智攀教授课题组合作，首次合成“中国红灯笼分子”硼球烯 B40。B40 是继 C60 之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。(1)基态硼原子的外围电子排布式为_，碳60 中碳原子杂化方式为_。(2)构成碳 60 晶体的作用力是_。(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有_种。(4)磷化硼(BP)是由硼元素与磷元素组成的无机化合物，属于一种半导体材料。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。BP 晶胞中 B 采用面心立方堆积，P 原子填入四面体空隙中。写出三溴化硼和三溴化磷的空间构型：三溴化硼_；三溴化磷_。磷化硼晶体内微粒间的作用力有_。计算磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离(晶胞参数为 478 pm)_。解析： (1)碳 60 又叫足球烯，其分子中每个 C 原子与其他 3 个 C 原子相连，分别形成两个碳碳单键和一个碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为 sp2。(2)碳 60 晶体属于分子晶体，所以微粒间作用力是范德华力。(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有Be、 C、N 、O 、F、Ne 共 6 种。 (4)BBr3 中 B 原子的价层电子对数是 3，孤电子对数是 0，所以三溴化硼的空间构型是平面正三角形；PBr3 中 P 原子的价层电子对数是 4，孤电子对数是1，所以三溴化磷的空间构型是三角锥形。磷化硼的空间结构与金刚石类似，应属于原子晶体，B 原子与 P 原子间通过共价键相结合，但 B 原子最外层只有3 个电子，P 原子最外层有 5 个电子，而磷化硼晶体中每个 B 原子与 4 个 P 原子相连，每个 P 原子也与4 个 B 原子相连，这说明 B 原子和 P 原子间还存在一个配位键，其中 P 原子提供孤电子对，B 原子提供空轨道。BP 晶胞中 P 原子位于立方体的体对角线的14 处，则硼原子和磷原子之间的最近距离47834 pm23932 pm207 pm。答案： (1)2s22p1 sp2(2)范德华力 (3)6(4)平面正三角形 三角锥形 共价键、配位键 207 pm 或 23932 pm5 (2017保定调研)A、B、C 、D 、E 是元素周期表中五种常见元素，其原子序数依次增大。详细信息见下表： A 的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代 B 的氧化物是导致光化学烟雾的主要物质之一 C 的某一种单质是空气的主要成分之一 D 的基态原子核外有 6 个原子轨道处于半充满状态 E 能形成红色的 E2O 和黑色的 EO 两种氧化物请回答下列问题：(1)D 的价电子排布式可表示为_。(2)BC3 的空间构型为_(用文字描述)。(3)根据等电子原理，AC 分子的结构式为_。(4)1 mol AC2 中 键、 键数目之比为_。(5)A、 B、 C 的第一电离能由大到小排序为_。(6)E 为_堆积金属，已知 E 原子的半径为 a cm，阿伏加德罗常数的值为 NA，则 E 晶体的密度是_gcm3。(列出算式即可)(7)E 晶胞结构如图所示，E 晶体中每个 E 原子周围距离最近的 E 原子数目为_；E2S 为半导体材料，在其立方晶胞内部有 4 个 S 原子，其余 S 原子位于面心和顶点，则该晶胞中有_个 E 原子。(8)将 E 单质的粉末加入 NH3 的浓溶液中，通入O2，充分反应后溶液呈深蓝色，写出该反应的离子方程式_。解析： 根据题意可推出 A 为 C，B 为 N，C 为O， D 为 Cr，E 为 Cu。(1)Cr 的价电子排布式为3d54s1。(2)根据价层电子对互斥理论，中心 N 原子的孤电子对数为 0，价层电子对数为 3，所以 NO3的空间构型为平面三角形。(3) CO 与 N2 互为等电子体，则 CO 的结构式为 CO。(4)1 个 CO2 中含有 2 个 键、2 个 键。(6)Cu 原子的半径为 a cm，则晶胞边长为 4a2 cm，晶胞体积 V(4a2 cm)3，每个晶胞中含有 4 个铜原子，故晶体密度mV MNA4V64NA44a23 gcm3。(7)根据题意，Cu2S 晶胞中含有的 S 原子数为8186 12