2024届高三化学二轮复习 物质结构与性质
1、硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途很广。请回答下列问题:
(1)B元素的基态原子的价电子排布图为________,B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为________。
(2)三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性气味的无色有毒腐蚀性气体,其分子的立体构型为________,B原子的杂化类型为________。
(3)自然界中,含B的钠盐是一种天然矿藏,其化学式写作Na2B4O7·10H2O,实际上它的阴离子结构单元是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]缩合而成的双六元环,应该写成Na2[B4O5(OH)4]·8H2O,其结构式如图1,它的阴离子可形成链状结构。该阴离子由极性键和配位键构成,请在图1中用“→”标出其中的配位键,该阴离子通过________相互结合形成链状结构。
-
(4)科学家发现硼化镁在39 K时有超导性,在硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子是分层排布的,一层镁一层硼相间排列。图2是该晶体微观结构中取出的部分原子沿z轴方向的投影,白球是镁原子投影,黑球是硼原子投影。则硼化镁的化学式为________。 (5)磷化硼(BP)是一种有价值的超硬耐磨涂层材料,这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜。磷化硼晶胞如图3所示,在BP晶胞中B的堆积方式为________,当晶胞晶格参数为478 pm时,磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为________cm。 答案:(1)
N>O>B
(2)平面正三角形 sp2杂化
(3)(4)MgB2
(5)面心立方最密堆积
氢键
2393-
×1010 2
2、CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的铜盐。回答下列问题:
(1)CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子基态核外电子排布式为________________,S、O、N三种元素的第一电离能由大到小为________。
(2)SO24-
的立体构型是________,与SO2
4-
互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。
(3)往Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu(NH3)4](NO3)2。其中NO3-
中心原子的杂化轨道类型为________,[Cu(NH3)4](NO3)2中存在的化学键类型除了极性共价键外,还有________。
(4)CuSO4的熔点为560 ℃,Cu(NO3)2的熔点为115 ℃,CuSO4熔点更高的原因是________________________________________________________。
(5)利用CuSO4和NaOH制备的Cu(OH)2检验醛基时,生成红色的Cu2O,其晶胞结构如图所示。
①该晶胞原子坐标参数A为(0,0,0);B为(1,0,0);C为(111
2,2,2)。则D
原子的坐标参数为________,它代表________原子。
②若Cu2O晶体密度为d g·cm-
3,晶胞参数为a pm,则阿伏加德罗常数值NA=________。
答案(1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 N>O>S (2)正四面体 CCl4(或SiF4等)
(3)sp2 配位键、离子键 (4)CuSO4和Cu(NO3)2均为离子晶体,SO24-
所带电荷比NO3
-
大,故CuSO288×10304晶格能较大,熔点较高 (5)①(14,11
4,4) Cu ②d×a3
3、磷存在于人体所有细胞中,是维持骨骼和牙齿的必要物质,几乎参与所有生理上的化学反应。回答下列问题:
(1)基态P原子的核外电子排布式为________,有________个未成对电子。
(2)磷的一种同素异形体——白磷(P4)的立体构型为________,其键角为________,推测其在CS2中的溶解度________(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。
(3)两种三角锥形气态氢化物膦(PH3)和氨(NH3)的键角分别为93.6°和107°,试分析PH3的键角小于NH3的原因_________________________________。
(4)常温下PCl5是一种白色晶体,其立方晶系晶体结构模型如图甲所示,由A、B两种微粒构成。将其加热至148 ℃熔化,形成一种能导电的熔体。已知A、B两种微粒分别与CCl4、SF6互为等电子体,则A为________,其中心原子杂化轨道类型为________,B为________。 (5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,图乙为其立方晶胞,其中的每个原子均满足8电子稳定结构,试判断其熔点________(填“高于”或“低于”)金刚石熔点。已知其B—P键键长均为x cm,则其密度为________g·cm-
3(列出计算式即可)。
答案(1)1s22s22p63s23p3 3 (2)正四面体形 60° 大于 (3)电负性N强于P,中心原子的电负性越大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间距离越小,成键电子对之间的排斥力增大,键角变大 (4)PCl4
sp3 PCl6 (5)低于
4×42
或
6.02×1023×?22xsin 54°44′?3
4×426.02×1023×?
4、钇钡铜氧(YBa2Cu3O7-x)是一种高温超导材料(其中Y显+3价,Cu显+2、+3价),最早是将BaCO3、Y2(CO3)3和CuCO3混合在高温下反应制备的。
请回答下列问题:
(1)Y(钇)是一种重要的稀土金属,与Sc(钪)同族相邻。则Y原子核外有________个价电子。Y位于元素周期表的________区。
(2)在BaCO3中,CO23的空间构型为________,C原子采取________杂化;BaCO3、CaCO3受热分解分别生成BaO、CaO,BaO、CaO熔点较高的是________(填化学式)。 (3)基态Cu3的核外电子排布式为______________________________。
(4)若YBa2Cu3O7-x(0≤x≤0.5)材料在T ℃下有超导性,当x=0.2时,n(Cu3)∶n(Cu2)=________。
(5)铜有两种氧化物:CuO和Cu2O,后者比前者的热稳定性强,原因是__________________________________
(6)如图是某种超导材料A的晶胞结构示意图,其化学式为________。
若A的摩尔质量为M g·mol1,阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞参数为a pm、a pm、b pm,则晶体的密度为________g·cm3。 答案(1)3 d
--
+
+
+
-
-
+
43x?3
(2)平面正三角形 sp2 CaO (3)[Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8 (4)1∶4
(5)Cu2O中Cu+
的3d能级为全充满状态,较稳定 1030(6)YBa2Cu3O7M
a2bNA
5、Ⅰ.2016年7月8日,世界首款石墨烯基锂离子电池产品在北京发布。在石墨烯基锂离子电池中,由纯度在99%以上的单层石墨烯包覆的磷酸铁锂作正极材料,加强导电性,实现快速充电。
(1)碳原子的核外电子排布式为________。
(2)石墨烯的结构如图所示,在石墨烯中碳原子的杂化方式为________。
Ⅱ.Fe、Ni、Pt在周期表中同族,该族元素的化合物在科学研究和实际生产中有许多重要用途。
(1)①Fe在元素周期表中的位置为________。
②铁有δ、γ、α三种晶型,各晶胞结构如图,则δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为________。γ-Fe的晶胞边长为a pm,则Fe原子半径为________pm。
③已知FeO晶体晶胞结构为NaCl型,与O2-
距离相等且最近的亚铁离子围成的空间构型为________。
(2)铂可与不同的配体形成多种配合物。分子式为[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配体是________;该配合物有两种不同的结构,其中呈橙黄色的物质的结构比较不稳定,在水中的溶解度大;呈亮黄色的物质的结构较稳定,在水中的溶解度小,图1所示的物质中呈亮黄色的是________(
填
“A”
或
“B”)
,
理
由
是
_______________________________________________________________。
(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构如图2所示。
①储氢原理为:镧镍合金吸咐H2,H2解离为H储存在其中形成化合物。若储氢后,氢原子占据晶胞中上下底面的棱和面心,则形成的储氢化合物的化学式为__________________________。 ②测知镧镍合金晶胞体积为9.0×10-23
cm3,则镧镍合金的晶体密度为________g·cm-
3。(不
必计算出结果)
答案:Ⅰ.(1)1s22s22p2 (2)sp2
Ⅱ.(1)①第四周期第Ⅷ族 ②4∶3 ③正八面体形
2a 4
(2)NH3、Cl A A的结构对称程度高,较稳定,为非极性分子,根据相似相溶原理,A在水中的溶解度小
434
(3)①LaNi5H3 ② -
9.0×1023NA
6、以铁矿石(Fe2O3)为起始物,经过一系物反应可以得到Fe3[Fe(CN)6]2和Fe(SCN)3。请回答下列问题:
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+
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(1)画出Fe的原子结构示意图________,O原子核外电子排布图为________。
(2)KSCN是检验Fe3的试剂之一,与SCN互为等电子体的一种分子为________。如图1是SCN与Fe3形成的一种配离子,画出该配离子中的配位键(以箭头表示)。
(3)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3与CN之间的键型为________,该化学键能够形成的原因是________________________________________________________。
(4)K3[Fe(CN)5NO]的组成元素中,属于第二周期的元素的第一电离能由小到大的顺序是________,配合物中原子序数最小的元素与氢元素形成的相对分子质量为92的芳香化合物中,中心原子的杂化轨道类型是________。
(5)把氯气通入黄血盐(K4[Fe(CN)6])溶液中,得到赤血盐(K3[Fe(CN)6]),写出该变化的化学方程式___________________________________________。
(6)FeO晶胞结构如图2所示,FeO晶体中Fe2配位数为________,若该晶胞边长为a cm,则该晶体密度为________g·cm3(阿伏加德罗常数的值为NA)。
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答案(1)