2020年高三化学二轮专题重点突破物质结构与性质专题作业含解析

1、2020年高三化学二轮专题重点突破： 物质结构与性质专题作业1(2019·广州高三调研测试)fese、mgb2等超导材料具有广阔的应用前景。(1)基态fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_，基态se原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为_形。(2)向fese中嵌入吡啶()能得到具有优异性能的超导材料。吡啶中氮原子的杂化类型为_；该分子内存在_(填标号)。a键 b键c配位键 d氢键(3)将金属锂直接溶于液氨，得到具有很高反应活性的金属电子溶液，再通过系列反应可制得fese基超导材料li0.6(nh2)0.2(nh3)0.8fe2se2。nh的空间构型为_。液氨是氨气液化的产物，

2、氨气易液化的原因是_。(4)mgb2的晶体结构如图所示。b原子独立为一层，具有类似于石墨的结构，每个b原子周围都有_个与之等距离且最近的b原子；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，该晶体的密度为_ g·cm3(列出计算式)。答案(1)哑铃(或纺锤)(2)sp2杂化ab(3)v形氨分子间存在氢键，分子间作用力较强，容易液化(4)3解析(1)基态fe原子核外有26个电子，电子排布式为ar3d64s2，价层电子的电子排布图为。se为第四周期a族元素，价电子排布式为4s24p4，电子占据的最高能级为4p，电子云轮廓图为哑铃(或纺锤)形。(2)吡啶中氮原子有一对孤

3、对电子，杂化轨道数为213，故氮原子的杂化类型为sp2杂化。该分子内存在键、键。(3)nh中n的孤电子对数为2，nh的空间构型为v形。氨气易液化，是因为nh3分子间存在氢键，其沸点较高。(4)根据题图知每个b原子周围有3个与之等距离且最近的b原子。该晶胞中mg的个数为12×2×3，b的个数为6，该晶胞的体积为3个相同的平行四面体的体积之和，每个平行四面体的体积为a cm×a cm×c cma2c cm3，故该晶体的密度为 g÷a2c cm3 g·cm3。2(2019·安徽五校联盟高三质检)微量元素硼对植物生长及人体健康有着十

4、分重要的作用，也广泛应用于新型材料的制备。(1)基态硼原子的价电子轨道表达式是_ _。与硼处于同周期且相邻的两种元素和硼的第一电离能由大到小的顺序为_。(2)晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体，其能自发地呈现多面体外形，这种性质称为晶体的_。(3)b的简单氢化物bh3不能游离存在，常倾向于形成较稳定的b2h6或与其他分子结合。b2h6分子结构如图，则b原子的杂化方式为_。氨硼烷(nh3bh3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，分子中存在配位键，提供孤电子对的成键原子是_，写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子_(填化学式)。(4)以硼酸(h3bo3)为原料可制得硼氢化钠(nabh4)，它是有机

5、合成中的重要还原剂。bh的键角是_，立体构型为_。(5)磷化硼(bp)是受高度关注的耐磨材料，可作为金属表面的保护层，其结构与金刚石类似，晶胞结构如图所示。磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中，b原子构成的几何形状是_；已知晶胞边长为458 pm，则磷化硼晶体的密度是_g·cm3(列式并计算，结果保留两位有效数字，已知4.58396.07)。答案(1)c>be>b(2)自范性(3)sp3杂化nc2h6(4)109°28正四面体(5)正方形2.9解析(1)硼的价电子排布式为2s22p1，故其价电子轨道表达式为。与b同周期且相邻的元素为be、c，同周期元素从左到右第一电

6、离能呈增大趋势，但由于be的2s能级全满，为稳定状态，故第一电离能：be>b，因此第一电离能：c>be>b。(2)晶体硼能自发地呈现多面体外形，这种性质为晶体的自范性。(3)b2h6分子中每个b形成4个键，无孤电子对，b原子的杂化轨道数为4，故杂化方式为sp3。氨硼烷(nh3bh3)中b无孤电子对，故nh3中n提供孤电子对。与氨硼烷互为等电子体的分子为c2h6。(4)bh中b的价层电子对数为4，且无孤电子对，故bh的立体构型为正四面体形，键角为109°28。(5)将该晶胞分为8个小立方体，则b原子处在互不相邻的4个小立方体的体心，故磷化硼晶胞沿z轴在平面的投影图中，

7、b原子构成的几何形状是正方形。该晶胞中含有4个b、4个p，则磷化硼晶体的密度为 g÷(458×1010 cm)32.9 g·cm3。3(2019·河南南阳市高三期末质量评估)中国炼丹家约在唐代或五代时期掌握了以炉甘石点化鍮石(即鍮石金)的技艺：将炉甘石(znco3)、赤铜矿(主要成分cu2o)和木炭粉混合加热至800 左右可制得与黄金相似的鍮石金。回答下列问题：(1)锌元素基态原子的价电子排布式为_，铜元素基态原子中的未成对电子数为_。(2)硫酸锌溶于过量氨水形成zn(nh3)4so4溶液。zn(nh3)4so4中，阴离子的立体构型是_，zn(nh3)4

8、2中含有的化学键有_。nh3分子中，中心原子的轨道杂化类型为_，nh3在h2o中的溶解度_(填“大”或“小”)，原因是_。(3)铜的第一电离能为i1cu745.5 kj·mol1，第二电离能为i2cu1957.9 kj·mol1，锌的第一电离能为i1zn906.4 kj·mol1，第二电离能为i2zn1733.3 kj·mol1，i2cu>i2zn的原因是_。(4)cu2o晶体的晶胞结构如图所示。o2的配位数为_；若晶胞的密度为d g·cm3，则晶胞参数a_nm。答案(1)3d104s21(2)正四面体配位键和极性共价键sp3大nh3分子

9、和h2o分子均为极性分子，且nh3分子和h2o分子之间能形成氢键(3)铜失去的是全充满的3d10电子，而锌失去的是4s1电子(4)4×107解析(1)zn原子核外有30个电子，根据构造原理，基态zn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，基态zn原子的价电子排布式为3d104s2。cu原子核外有29个电子，基态cu原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,4s上有1个未成对电子，即基态cu原子有1个未成对电子。(2)so中中心原子s上的孤电子对数×(624×2)0，成键电子对数为4，价层电子对数为044，vsep

10、r模型为正四面体，s上没有孤电子对，so的立体构型为正四面体。zn(nh3)42中zn2与nh3分子间为配位键，nh3分子内含极性共价键。nh3分子中中心原子n的价层电子对数×(53×1)34，n原子采取sp3杂化。nh3分子和h2o分子都是极性分子，且nh3分子和h2o分子间形成氢键，所以nh3在h2o中的溶解度大。(3)基态cu原子的价电子排布式为3d104s1，基态zn原子的价电子排布式为3d104s2，cu的第二电离能失去的是全充满的3d10电子，zn的第二电离能失去的是4s1电子，所以i2cui2zn。(4)由晶胞可以看出o2的配位数为4。用“均摊法”，1个晶胞中

11、含o2：8×12个，cu：4个，晶胞的体积为 cm3，晶胞参数a cm×107 nm。4(2019·昆明市高三复习诊断测试理科综合能力测试)金属钼(mo)常用于工业、军事等领域，已被多个国家列为战略金属，我国的钼储量居世界第二。已知钼在元素周期表中呈现的信息为回答下列问题：(1)钼位于元素周期表的位置是_，基态mo原子核外有_种不同运动状态的电子，其中核外电子占据最高能层的符号是_。(2)辉钼(mos2)在纳米电子设备制造领域比硅或富勒烯(如c60)更有优势，可用h2s硫化(nh4)2moo4溶液生产辉钼。o、n、s的第一电离能由大到小的顺序为_，h2s中心原子的

12、杂化轨道类型为_。(3)mos2纳米粒子具有类似于石墨的层状结构，具有优异的润滑性能，其原因是_。(4)mo能与co形成mo(co)6的配合物，其中mo的化合价为_，其配体分子与n2具有相似的化学结构，则该配体分子中键与键数目之比为_。(5)金属钼晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式为_堆积。若晶体钼的密度为 g·cm3，钼原子半径为r pm，na表示阿伏加德罗常数的值，m表示钼的相对原子质量，则钼晶胞中原子的空间利用率为_(用含有、r、na、m的代数式表示)。答案(1)第五周期b族42o(2)nossp3(3)层与层之间的范德华力较弱，外力作用下易发生滑动(4)012(5)体

13、心立方解析(1)已知钼在元素周期表中呈现的信息为，钼位于元素周期表的位置是第五周期b族，mo原子核外有42个电子，所以基态mo原子核外有42种不同运动状态的电子，其中核外电子占据最高能层是第五电子层，其符号是o。(2)同一周期由左向右元素原子的第一电离能呈递增趋势，但氮原子2p轨道为半充满状态，第一电离能比相邻的元素都大；同主族由上到下元素原子的第一电离能逐渐减小，故n、o、s三种元素的第一电离能从大到小的顺序为nos；h2s中s的孤电子对数为2，价电子数为4，采取sp3杂化。(4)mo能与co形成mo(co)6的配合物，由于co分子不带电，故mo的化合价为0价，co与n2是等电子体，n2的结

14、构式为nn，co的结构式为co，co中有1个键，2个键。(5)由题图可知金属钼晶体中的原子堆积方式为体心立方堆积。该晶胞中含有2个钼原子，体积为v2××(r×1010)3，晶胞的体积为v，钼晶胞中原子的空间利用率为。5(2019·成都市高三诊断)黄铜矿是工业冶炼铜的原料，主要成分为cufes2。试回答下列问题：(1)基态硫原子核外电子有_种不同运动状态，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为_。(2)基态cu原子的价层电子排布式为_；cu、zn的第二电离能大小i2(cu)_(填“>”“<”或“”)i2(zn)。(3)so2分子中s原子的轨道杂

15、化类型为_，分子空间构型为_；与so2互为等电子体的分子有_(写一种)。(4)请从结构角度解释h2so3的酸性比h2so4酸性弱的原因_。(5)cu(ch3cn)42比四氨合铜离子稳定，中心离子配位数为_，配位体中键与键个数之比为_。(6)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时，h2分子在晶胞的体心和棱的中心位置，距离最近的两个h2分子之间的距离为a nm，则该晶体的密度为_ g·cm3。(列出计算表达式)答案(1)16哑铃形(2)3d104s1>(3)sp2v形o3(其他合理答案均可)(4)h2so3分子的非羟基氧数目小于h2so

16、4(其他合理答案也可)(5)452(6)解析(1)基态硫原子核外有16个电子，每个电子的运动状态各不相同，因此总共有16种不同运动状态。能量最高的电子占据3p轨道，为哑铃形。(2)基态铜原子核外有29个电子，其电子排布式为ar3d104s1，价层电子排布式为3d104s1。cu、zn原子各失去1个电子后的电子排布式分别为ar3d10、ar3d104s1，由于3d轨道全满，为稳定状态，再失去1个电子较难，故铜的第二电离能大于锌的第二电离能。(3)so2中s的孤电子对数为1，s的杂化轨道数为213，故轨道杂化类型为sp2。s有一个孤电子对，故so2的空间构型为v形。与so2互为等电子体的分子有o3

17、等。(6)设晶胞边长为r nm，则距离最近的两个h2分子之间的距离为晶胞边长的，故ra，ra，该晶体的晶胞中mg位于体内，个数为8，fe位于顶点和面心，个数为8×6×4，故该晶体的密度为 g÷(a×107 cm)3 g·cm3。6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(ch3cch3o)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，

18、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_。答案(1)ar3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)sp2和sp39 mol(3)h<c<o(4)乙醇分子间存在氢键(5)fe3cun解析(1)fe位于元素周期表的第四周期族内左起第1列，基态fe原子的价层电子排布式为3d64s2。基态原子失电子遵循“由外向内”规律，故fe3基态核外电子排布式为ar3d5或1s22s22p63s23p

19、63d5。(2) 中的c原子含有3个键，该原子的杂化轨道类型为sp2。ch3中的c原子含有4个键，该原子的杂化轨道类型为sp3。1个丙酮分子含有的键数：4×219，故1 mol 丙酮分子含有9 mol 键。(3)因非金属性hco，故电负性：hco。(4)乙醇比丙酮相对分子质量小，但乙醇沸点高，原因在于氢键和范德华力之别。乙醇含有羟基决定了乙醇分子间存在氢键，丙酮的o原子在羰基中，丙酮不具备形成氢键的条件，丙酮分子间只存在范德华力。氢键比范德华力强得多。(5)能量低的晶胞稳定性强，即cu替代a位置fe型晶胞更稳定。每个晶胞均摊fe原子数：6×3，cu原子数：8×1，

20、n原子数是1，则cu替代a位置fe型产物的化学式为fe3cun。7.锗(ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：_。gecl4gebr4gei4熔点/49.526146沸点/83.1186约400(2)晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。下图为ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数a为(0,0,0)；b为；c为。则d原子的坐标参数为_。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知ge单晶的晶胞参数a565.76 pm，其密度为_g·cm3(列出计算式即可)。答案(1)gecl4、geb

21、r4、gei4的熔、沸点依次升高。原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增强(2)×107解析(1)从表格中数据可看出gecl4、gebr4、gei4的熔、沸点逐渐升高，这是因为它们的分子结构相似，随着相对分子质量增大，分子间作用力增强，导致其熔、沸点逐渐升高。(2)结合d在晶胞内的位置可确定其坐标为；由均摊法可确定该ge晶胞中含有ge原子为个8个，则 mol×73 g·mol1(565.76×1010 cm)3，解得×107 g·cm3。8碳、氮、铜形成的单质及它们形成的化合物有重要研究和应用价值，回答下列问题：

22、(1)邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如图所示。基态cu原子的价电子排布式为_，在元素周期表中铜位于_区(填“s”“p”“d”或“ds”)。c、n、o三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_。邻氨基吡啶的铜配合物中，cu2的配位数是_，n原子的杂化类型为_。(2)c60是富勒烯族分子中稳定性最高的一种，n60是未来的火箭燃料，二者结构相似。有关c60和n60的说法中正确的是_。ac60和n60均属于分子晶体bn60的稳定性强于n2cc60中碳原子是sp3杂化dc60易溶于cs2、苯近年来，科学家合成了一种具有“二重结构”的球形分子，它是把足球形分子c60容纳在足球形分子si60中，则该分子中含有的化学键类型为_(填“极性键”“非极性键”)。(3)原子坐标参数和晶