（新课标）2020高考化学二轮复习 第Ⅱ部分 非选择题专项练 一 非选择题规范练 非选择题规范练（四） 物质结构与性质（选考）

1 非选择题规范练非选择题规范练 四四 物质结构与性质物质结构与性质 选考选考 建议用时 40 分钟 1 b c n si 是常见的几种重要非金属元素 其形成的各种化合物在自然界中广泛 存在 1 基态硅原子的核外电子排布式为 b c n 元素原子的第一电离能由 大到小的顺序为 2 bf3与一定量的水可形成如图甲所示晶体 r 晶体 r 中各种微粒间的作用力涉及 填字母 a 离子键 b 共价键 c 配位键 d 金属键 e 范德华力 晶体 r 中阴离子的立体构型为 3 乙二胺 h2nch2ch2nh2 与 cucl2溶液可形成配离子 结构如图乙所示 乙二胺分子 中氮原子的杂化类型为 乙二胺和三甲胺 n ch3 3 均属于胺 但乙二胺比三甲胺的 沸点高得多 其原因是 4 氮化硼 bn 晶体有多种相结构 六方相氮化硼是通常存在的稳定相 与石墨相似 具有层状结构 可做高温润滑剂 它的晶体结构如图丙所示 六方相氮化硼 填 含 或 不含 键 其质地软的原因是 5 sic 是原子晶体 其晶胞结构类似于金刚石 假设正方体的边长为a cm 估算 sic 晶体的密度为 g cm 3 用含na a的代数式表示 2 新题预测 cu3p2可用于制造磷青铜 磷青铜是含少量锡 磷的铜合金 主要用于 制作耐磨零件和弹性元件 cu3p2遇水可水解 cu3p2 6h2o 2ph3 3cu oh 2 2 回答下列问题 1 cu 的核外电子排布式为 锡为 50 号元素 根据其价电子排布式可推测 其最常见正价是 2 ph3有毒 结构与 nh3相似 则 ph3的中心原子的杂化方式是 ph3的键角 比 nh3的 填 大 小 或 相等 原因是 3 白磷 p4 易溶于 cs2 难溶于水的原因是 4 某磷青铜晶胞结构如图所示 该晶体中 p 原子位于 空隙中 其配位数为 若晶体密度为a g cm3 p 与最近的 cu 原子核间距为 pm 设阿伏加德罗常数 的值为na 该晶胞的空间利用率是 100 设 cu sn p 的原子半径分别为 r1 r2 r3 3 三聚氰胺俗称 蛋白精 工业上通过下列流程合成三聚氰胺 请回答下列问题 1 基态 ca 原子的核外电子排布式为 cac2的电子式为 2 尿素分子中所含除氢元素以外的元素原子的第一电离能由小到大的顺序为 3 cacn2中阴离子为 cn 与 cn互为等电子体的分子有 n2o 和 填化学式 2 22 2 由此可以推知 cn的立体构型为 2 2 4 三聚氰胺分子中碳原子的杂化方式为 5 动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸 后 三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间 通过 结合 在肾脏内易形成结石 6 cao 晶胞如图所示 cao 晶体中 ca2 的配位数为 已知 cao 晶体的密度为 g cm 3 用na表示阿伏加德罗常数的值 求得晶胞中距离最近的两个钙离子之间的距 离为 cm 用含 na的代数式表示 3 4 1 太阳能热水器吸热涂层常使用一种以镍或镍合金制成的空心球做吸收剂 基态 镍原子的外围电子排布式为 2 mn 和 fe 的部分电离能数据如下表 元素 mnfe i1717759 i21 5091 561 电离能 kj mol 1 i33 2482 957 根据表中数据可知 气态 mn2 再失去一个电子比气态 fe2 再失去一个电子难 其原因 是 3 由氧 镍和碳三种元素组成的化合物四羰基镍 ni co 4 为无色挥发性剧毒液体 熔点为 25 沸点为 43 不溶于水 易溶于乙醇 乙醚 苯 四氯化碳等有机溶剂 四羰基镍的晶体类型是 写出一种与其配体互为等电子体的分子的化学式 4 血红素铁是血液的重要组成部分 其结构如下图 其中 c 原子的杂化方式为 n 与 fe 之间存在的相互作用是 在人体内合成血红素铁的基本原料之一为甘氨酸 甘氨酸分子 中的 键和 键的个数比为 5 ni2 和 fe2 的半径分别为 69 pm 和 78 pm 则熔点 nio feo 填 6 嫦娥三号卫星上的 ptc 元件 热敏电阻 的主要成分钡钛矿的晶体结构如图所示 边 长为a cm 顶点位置被 ti4 所占据 体心位置被 ba2 所占据 所以棱心位置被 o2 所占据 4 o 元素与 h 元素形成的简单化合物的立体构型为 写出该晶体的化学式 若该晶体的密度为 g cm 3 阿伏加德罗常数的值为na 则a 5 超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支 还扩展到生命科学和物理学等领域 由 mo 将 2 个 c60分子 2 个 p 甲酸丁酯吡啶及 2 个 co 分子利用配位键自组装的超分子结构如 图所示 1 mo 处于第五周期 b 族 核外电子排布与 cr 相似 它的基态价电子排布式是 核外未成对电子数是 个 2 该超分子中存在的化学键类型有 a 键 b 键 c 离子键 d 氢键 3 该超分子中配体 co 提供孤电子对的原子是 填元素符号 p 甲酸丁酯吡 啶配体中 c 原子的杂化方式有 4 从电负性角度解释 cf3cooh 的酸性强于 ch3cooh 的原因 5 c60与金刚石互为同素异形体 从结构与性质之间的关系解释 c60的熔点远低于金刚 石的原因是 6 已知 某晶胞中各原子的相对位置可用如图所示的原子坐标表示 其中所有顶点原 子坐标均为 0 0 0 钼 mo 的一种立方晶系的晶体结构中 每个晶胞有 2 个 mo 原子 其中 mo 原子坐标是 0 0 0 及 根据以上信息 推断该晶体的原子堆积方式是 1 2 1 2 1 2 已知该晶体的密度是 g cm 3 mo 的摩尔质量是m g mol 1 阿伏加德罗 常数是na 晶体中距离最近的 mo 原子核之间的距离为 pm 5 6 参考答案与解析 非选择题规范练 四 物质结构与性质 选考 1 解析 1 同周期元素的第一电离能从左向右呈增大趋势 且第 a a 族元素因 原子轨道处于全空 半满状态 导致其第一电离能大于其同周期相邻元素 故第一电离能 n c b 2 根据结构可知 该晶体为离子晶体 含有离子键 共价键 配位键 ho b 晶体 r 中阴离子的中心原子 b 形成 3 个 键 b f 键 和 1 个配位键 ho b 配位键也属 于 键 其立体构型为四面体形 3 根据配离子的结构图可知 n 原子形成 3 个 键和 1 个配位键 采取 sp3杂化 乙 二胺含有氨基 分子之间可以形成氢键 三甲胺分子之间不能形成氢键 故乙二胺比三甲 胺的沸点高得多 4 b 原子最外层有 3 个电子 由图丙所示晶体结构中每个 b 原子形成 3 个单键可知 六方相氮化硼不含 键 六方相氮化硼与石墨相似 具有层状结构 层间作用力弱 故质 地软 5 碳化硅晶体和金刚石一样 是原子晶体 具有空间网状结构 一个 c 与四个 si 形 成正四面体结构 一个晶胞内有 4 个碳原子和 4 个 si 原子 故一个 sic 晶胞含 4 个 sic 晶体密度 g cm 3 g cm 3 m v 40 4 na a3 160 na a3 答案 1 1s22s22p63s23p2 n c b 2 abc 四面体形 3 sp3 乙二胺分子之间 可以形成氢键 三甲胺分子之间不能形成氢键 4 不含 层间作用力弱 5 160 na a3 2 解析 1 铜为 29 号元素 cu 的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d10或 ar 3d10 sn 的核电荷数为 50 为第 a 族元素 价电子排布式为 5s25p2 易失去 2 个 p 轨道 电子 化合价为 2 失去价电子层的 4 个电子 化合价为 4 2 ph3分子中 p 的价层电 子对数为 3 4 故 p 原子采用 sp3杂化 n 的电负性比 p 强 成键电子对更靠 5 3 1 2 近 n 导致成键电子对距离近 排斥力大 故键角大 3 白磷 p4 为正四面体结构 为非 极性分子 cs2为直线形结构 为非极性分子 h2o 为 v 形结构 为极性分子 根据相似相 溶原理 白磷易溶于 cs2 难溶于水 4 根据晶胞结构可知 该晶体中 p 原子位于由铜 原子形成的正八面体空隙中 八面体顶点的 6 个 cu 跟 p 等距离且最近 故 p 的配位数为 6 根据晶胞结构可知 1 个晶胞中含有 1 个 sn 3 个 cu 1 个 p p 与最近的 cu 原子核 间距为晶胞棱长的一半 晶胞的棱长为 1010 pm 所以 p 与最近的 cu 原子核间距为 3 342 ana 5 109 pm 晶胞中三种原子的体积之和v原子 3r r r 面对角线长 3 342 ana 4 33 13 23 3 7 度为 2r1 2r2 晶胞边长为 故晶胞体积v晶胞 3 晶胞的空间利用 2r1 2r2 2 2r1 2r2 2 率是 100 100 v原子 v晶胞 答案 1 1s22s22p63s23p63d10或 ar 3d10 2 4 2 sp3 小 n 的电负性比 p 强 成键电子对更靠近 n 导致成键电子对距离近 排斥力大 故键角大 3 p4和 cs2均为非 极性分子 h2o 为极性分子 根据相似相溶原理 白磷易溶于 cs2 难溶于水 4 正八 面体 6 5 109 3 342 ana 3 解析 1 ca 的原子序数为 20 核外电子排布式为 1s22s22p63s23p64s2或 ar 4s2 cac2中阳离子与阴离子个数比为 1 1 3 原子数相等 价电子总数相等的微粒互为 等电子体 互为等电子体的微粒结构相似 co2为直线形分子 故 cn的立体构型为直线 2 2 形 4 三聚氰胺分子中碳原子的杂化方式为 sp2 6 cao 晶胞中 与一个 ca2 距离最近 且相等的 o2 有 6 个 故 ca2 的配位数为 6 设晶胞的棱长为a cm 一个晶胞中有 ca2 8 6 4 o2 12 1 4 晶胞质量为 4 则 a cm 3 1 8 1 2 1 4 56 g mol 1 na mol 1 cm3 a 面心到顶点的距离为a cm 即晶胞中距离 4 56 na g g cm 3 4 56 na 3 4 56 na 2 2 最近的两个钙离子之间的距离为 cm 3 4 56 na 2 2 答案 1 1s22s22p63s23p64s2或 ar 4s2 ca2 c c 2 2 c o 6 v 形 batio3 3 233 na 5 解析 1 cr 是第四周期元素 其原子的价电子排布式为 3d54s1 故第五周期的 mo 原子的价电子排布式为 4d55s1 根据洪特规则知未成对电子有 6 个 2 由结构知 分子中 存在 c c c o c o 故化学键种类为 键 键 3 由于碳原子核对电子的吸引 能力弱于氧原子核对电子的吸引能力 故碳原子提供孤电子对 该配体中存在 c o 该 碳原子为 sp2杂化 c4h9中碳原子均形成了 4 个 键 均为 sp3杂化 4 氟原子的电负 性远大于氢原子 对成键电子吸引能力强于氢原子 故 cf3cooh 中 cf3中碳原子正电荷 高 进一步导致 cooh 中共用电子对向该碳原子偏移 o h 键容易电离 酸性增强 5 c60是分子晶体 金刚石是原子晶体 熔化时破坏共价键所需要的能量远高于破坏分子 间作用力所需要的能量 6 由坐标知 相应晶胞中原子为体心立方堆积 设晶胞的边长为 x cm 则面对角线长为x cm 体对角线长为x cm 体心与顶点上的两个钼原子距离 23 最近 长度为x cm 一个晶胞的质量为 g x3 x 所以最短距