高考化学二轮专题限时训练:专题十六 物质结构与性质(含详解)
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专题限时集训(十六) [专题十六 物质结构与性质]
(时间:40分钟) 1.回答下列问题: (1)过渡金属元素铁能形成多种配合物,如[Fe(H2NCONH2)6] (NO3)3[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。 ①基态氧原子的价电子排布式为________。 ②尿素(H2NCONH2)分子中C、N原子的杂化方式分别是________、________。 ③配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x=________。 Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5 ℃,沸点为103 ℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于____________(填晶体类型)。 (2)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图Z16-1,距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为________。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3,阿伏伽德罗常数为NA,求晶胞边长a=______cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
图Z16-1 (3)下列说法正确的是________。 A.第一电离能大小:S>P>Si B.电负性顺序:C<N<O<F C.因为晶格能CaO比KCl高,所以KCl比CaO熔点低 D.SO2与CO2的化学性质类似,分子结构也都呈直线形,相同条件下SO2的溶解度更大 E.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点越高 (4)图Z16-2(a)是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体。
(a) (b) 图Z16-2 ①图中d单质的晶体堆积方式类型是________________________________________________________________________。 ②单质a、b、f 对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的分子中含________个σ键,________个π键。 ③图(b)是上述6种元素中的1种元素形成的含氧酸的结构,请简要说明该物质易溶于水的原因:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 2.卤素的单质和化合物很多。 (1)氟原子核外有________种不同运动状态的电子;基态溴原子的价电子排布式为________________;比较氟、氯、溴单质熔点的高低并说明理由:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)请根据下表提供的第一电离能数据判断,最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是________。 氟 氯 溴 碘 第一电离能(kJ/mol) 1681 1251 1140 1008 (3)已知高碘酸有两种形式,化学式分别为H5IO6(IOOHHOHOOHOH)和HIO4,前者为五元酸,后者为一元酸。请比较二者酸性强弱:H5IO5________HIO4。(填“>”“<”或“=”) (4)碘在水中的溶解度虽然小,但在碘化钾溶液中溶解度却明显增大,这是由于溶液中发生反应I-+I2I-3,I-3的中心原子周围σ键电子对数与孤电子对数之比为_______;IO-3的中心原子的杂化轨道类型为_______,IO-3的空间构型为________。 (5)[LiC60]PF6与NaCl具有类似的晶胞结构,[LiC60]+表示1个Li+位于1个C60内部。[LiC60]PF6晶体中包含的化学键有________(填字母);已知[LiC60]PF6晶体晶胞边长为a nm,计算[LiC60]PF6晶体的密度为________g·cm-3(用含a、NA的式子表示)。 A.金属键 B.离子键 C.极性键 D.非极性键 E.范德华力 3.铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。 回答下列问题: (1)基态铜原子的电子排布式为__________________;已知高温下CuO→Cu2O+O2,试从铜原子价层电子结构变化角度解释这一反应发生的原因:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2) 硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,则它们形成的组成最简单的氢化物中,分子构型分别为____________,若“Si—H”中键合电子偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为__________。 (3)硒的一种含氧酸H2SeO3电离平衡常数分别为K1=2.7×10-3,K2=2.5×10-8,二者之间存在着较大差异的原因(任意答出一种)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。 BF3·NH3
中B原子的杂化轨道类型为________,B与N之间形成________键。
(5)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如图Z16-3所示;则金刚砂晶体类型为________,在SiC中,每个C原子周围最近的C原子数目为________,若晶胞的边长为a pm,则金刚砂的密度为______________。
图Z16-3 4.在电解冶炼铝的过程中加入冰晶石,可起到降低Al2O3熔点的作用。冰晶石的生产原 理为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3===2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。根据题意完成下列填空: (1)冰晶石的晶体不导电,但熔融时能导电,则在冰晶石晶体中存在________(填序号)。 a.离子键 b.极性键 c.配位键 d.范德华力 (2) CO2分子的空间构型为____________,中心原子的杂化方式为____________,和CO2 互为等电子体的氧化物是________。 (3)反应物中电负性最大的元素为________(填元素符号),写出其原子最外层的电子排布图:______________。 (4)冰晶石由两种微粒构成,冰晶石的晶胞结构如图Z16-4甲所示,●位于大立方体的顶点和面心,○位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,那么大立方体的体心处所代表的微粒是________(填具体的微粒符号)。
图Z16-4 (5)Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示,其晶胞特征如图丙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示: 若已知Al的原子半径为d,NA代表阿伏伽德罗常数,Al的相对原子质量为M,则一个晶胞中Al原子的数目为________个;Al晶体的密度为______________________(用字母表示)。 5.第二周期元素在元素家族中占据十分重要的地位。 (1)第二周期非金属元素第一电离能由大到小的顺序为____________,写出氮原子的价层电子排布图:________。 (2)第二周期非金属元素均可与氢元素形成多种分子或分子的聚合物,如CH4、NH3、H2O、H2O2、HF、(HF)n(n=2~6),其中分子结构为三角锥形的是________,前5种物质中沸点由高到低的顺序为______________________,(HF)n能形成的原因是________________________________________________________________________。 (3)硼能形成一元含氧酸H3BO3,该酸能溶于水且能促进水的电离,此过程中得到一种硼原子最外层电子数目达到8电子稳定结构的新离子,试写出相应的电离方程式: ________________________________________________。 (4)锂、铍均是金属元素,二者可与氧元素形成同种类型的晶体,二者熔点如下表所示: Li2O BeO 熔点/K 1840 2803 试指出后者熔点比前者高出许多的原因:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5) 石墨嵌入化合物有许多独特的性质,某钾(·)的石墨嵌入化合物性质平面投影如图Z16-5所示,则化合物中碳原子的杂化类型是______________,该层化合物的化学式为__________。