【步步高】（考前三个月）高考化学考前专项冲刺集训 第十二题 物质结构与性质.docVIP

第十二题物质结构与性质(选考)1元素周期表中，金属和非金属分界线附近的元素性质特殊，其单质及化合物应用广泛，成为科学研究的热点。(1)锗(ge)可以作半导体材料，写出基态锗原子的电子排布式_。(2)环硼氮六烷的结构和物理性质与苯很相似，故称为无机苯，其结构为第一电离能介于b、n之间的第二周期元素有_种。无机苯分子中1个氮原子给有空轨道的硼原子提供1个孤电子对，形成1个_键。硼、氮原子的杂化方式是_。(3)硅烷的通式为sinh2n2，随着硅原子数增多，硅烷的沸点逐渐升高，其主要原因是_。最简单的硅烷是sih4，其中的氢元素显1价，其原因为_。(4)根据价层电子对互斥理论(vsepr)推测：ascl3的vsepr模型名称：_；aso的立体构型：_。(5)钋(po)是一种放射性金属，它的晶胞堆积模型为简单立方堆积，钋的摩尔质量为209 gmol1，晶胞的密度为 gcm3，则它晶胞的边长(a)为_ pm。(na表示阿伏加德罗常数，用代数式表示晶胞边长)答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2或ar3d104s24p2(2)3配位sp2(3)相对分子质量增大，分子间作用力增大氢原子的电负性比硅原子电负性大(4)四面体形正四面体形(5) 1010解析(2)根据电离能的变化规律，具有半充满和全充满的电子构型元素的稳定性较高，所以第一电离能介于b、n之间的第二周期元素有be、c、o三种元素。无机苯类似苯结构，分子存在大键。由单方原子提供孤电子对与含空轨道的原子形成配位键。类比苯的结构可知，由硼氮原子形成平面六元环结构，所有原子共面，b、n都是sp2杂化。(3)硅烷相对分子质量随着硅原子数的增多而增大，硅烷分子间作用力增大，硅烷沸点升高；氢原子的电负性大，吸引电子能力比硅强。(4)三氯化砷分子中砷原子价电子有4对，其中3个成键电子对、1个孤电子对，vsepr模型包括孤电子对和成键电子对，vsepr模型为四面体形；aso中砷原子价电子对数为4(4)，4个电子对都是成键电子对，它的立体构型为正四面体形。(5)钋晶胞模型如图所示：1个晶胞含1个钋原子。1 cm11010 pm，m(po) g；，a3，a cm 1010 pm。2氟是电负性最大的非金属元素，又因其半径较小，极易和金属元素反应，并将它们氧化到最高价态，生成mnf7、vf5、caf2等。氟还可以和氧形成一系列的氟化物，如of2、o2f2、o4f2等。请回答下列问题：(1)v原子的核外电子排布式为_。如图所示为一个完整的caf2晶胞，则图中空心球表示_(填“f”或“ca2”)。设晶胞边长为a，则ca2与f之间的最近距离为_。(2)of2分子中氧原子的轨道杂化类型为_，of2被称为氟化物而不被称为氧化物的原因是_。(3)o2f2是一种强氧化剂，由o2和f2在低温下合成，运用vsepr模型给出o2f2分子的结构式：_，o2f2是_(填“极性”或“非极性”)分子。(4)氢氟酸是一种弱酸，但很浓的氢氟酸是一种强酸，其原因是_。答案(1)1s22s22p63s23p63d34s2(或ar3d34s2)ca2(2)sp3氧化物中氧元素的化合价为2，而在of2中氧元素的化合价为2价(3) 极性(4)因为f有很强的结合质子的能力，与未电离的hf之间以氢键的方式结合，从而有效地降低了溶液中f的浓度，促使原来的电离平衡向右移动，因此酸性增强解析(1)根据晶胞特点和caf2中阴、阳离子个数之比为21可知图中空心球表示ca2。晶胞边长即立方体的边长为a，体对角线为a，则阴、阳离子间的最短距离为a。(3)根据价层电子对互斥理论可知o2f2的结构式为，为不对称结构，因此是极性分子。3(1)c、n、o三种元素第一电离能从大到小的顺序是_。(2)肼(n2h4)分子可视为nh3分子中的一个氢原子被nh2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。nh3分子的空间构型是_；与n2h4分子属于等电子体的是_。(写出一种即可)(3)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：ni原子的核外电子排布式为_；nio、feo的晶体结构类型均与氯化钠的相同，ni2和fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点nio_feo(填“”)；nio晶胞中ni和o的配位数分别为_、_。(4)元素金(au)处于周期表中的第六周期，与cu同族，其价电子排布与cu相似，au原子的价电子排布式为_；一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中cu原子处于面心位置，au原子处于顶点位置，则该合金中cu原子与au原子个数之比为_；该晶体中，原子之间的强相互作用是_；上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由cu原子与au原子构成的四面体空隙中。若将cu原子与au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与caf2晶胞(如图)的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_。答案(1)noc(2)三角锥形ch3oh(或ch3sh)(3)1s22s22p63s23p63d84s2(或ar3d84s2)66(4)5d106s131金属键h8aucu34元素周期表第四周期中共有18种元素，请回答下列有关问题。(1)金属钒(v)在材料科学上有重要作用，被称为“合金的维生素”，基态钒原子的价电子排布式为_，第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的。但ga的第一电离能却明显低于zn的，原因是_。(2)已知四溴化锗是电子工业中的一种常用试剂，其熔点为26.1 ，沸点为186 ，则gebr4晶体的类型为_，中心原子的杂化类型为_。(3)第四周期aa族的元素中，电负性由大到小的顺序为_(用元素符号表示)。(4)如图甲所示为二维平面晶体示意图，所表示的物质化学式为ax3的是_(填“a”或“b”)。图乙为金属铜的晶胞，此晶胞立方体的边长为a pm，金属铜的密度为 gcm3，则阿伏加德罗常数可表示为_ mol1(用含a、的代数式表示)。答案(1)3d34s2zn的价电子层处于全充满状态，较稳定(2)分子晶体sp3(3)brseas(4)b1030解析(1)ga的基态原子价电子排布式为4s24p1，锌的为3d104s2，前者的4p1为不稳定结构，而后者的4s2为稳定结构，故前者的第一电离能较小。(2)由gebr4的熔、沸点知其晶体类型为分子晶体，gebr4中锗形成四个单键，故其为sp3杂化。(3)同周期主族元素的电负性随原子序数的增大而增大。(4)a图中1个“花球”的周围有6个相邻的“白球”，1个“白球”的周围有3个相邻的“花球”，则“花球”与“白球”的个数比为12；同理可分析b图，其中“花球”与“白球”的个数比为13，则b图所表示的物质的化学式为ax3。根据均摊法知图乙表示的晶胞中含有4个铜原子，所以1 mol该晶胞含4 mol铜原子，1 mol 该晶胞的体积是na(a1010)3 cm3，则有1030 naa34(mol)64(gmol1)。5金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。(1)基态ni原子的核外电子排布式为_。(2)金属镍能与co形成配合物ni(co)4，写出与co互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式_、_。(3)很多不饱和有机物在ni催化下可与h2发生加成反应。如ch2=ch2、hcch、hcho，其中碳原子采取sp2杂化的分子有_(填物质序号)，hcho分子的立体结构为_形。(4)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1所示。该合金的化学式为_。(5)丁二酮肟常用于检验ni2。在稀氨水中，丁二酮肟与ni2反应生成鲜红色沉淀，其结构如图2所示。该结构中，除共价键外还存在配位键和氢键，请在图中用箭头和“”表示出配位键和氢键。答案(1)1s22s22p63s23p63d84s2(或ar3d84s2)(2)n2cn(或o、c、no)(3)平面三角(4)lani5或ni5la(5)见图6第a、a族元素组成的化合物aln、alp、alas等是人工合成的半导体材料，它们的晶体结构与单晶硅相似，与nacl的晶体类型不同。(1)核电荷数比as小4的原子基态电子排布式为_。(2)前四周期元素中，基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有_种。(3)ncl3中心原子杂化方式为_，ncl3的空间构型为_。(4)在aln晶体中，每个al原子与_个n原子相连，aln属于_晶体。(5)设nacl的摩尔质量为m gmol1，食盐晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为na。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为_cm。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或ar3d104s1)(2)5(3)sp3三角锥形(4)4原子(5)解析(1)核电荷数比as小4的原子为cu，其基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或ar3d104s1。(2)前四周期元素中，基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有5种，对应元素和价电子构型分别是：氢(1s1)、碳(2s22p2)、氧(2s22p4)、磷(3s23p3