2023届高考化学一轮专题复习-物质结构与性质专题训练.pdf
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1、试卷第 1 页,共 11 页 2023 届高考化学一轮专题复习-物质结构与性质专题训练 1研究发现,在 CO2低压合成甲醇反应(CO23H2=CH3OHH2O)中,Co 氧化物负载的 Mn 氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:(1)Co 基态原子核外电子排布式为_。元素 Mn 与 O 中,第一电离能较大的是_,基态原子核外未成对电子数较多的是_。(2)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用 R 代表)。回答下列问题:氮原子的价电子轨道表示式为_。元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第
2、一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的 E1变化趋势如图所示,其中除氮元素外,其他元素的 E1自左而右依次增大的原因是_;氮元素的E1呈现异常的原因是_。2硅和卤素单质反应可以得到 SiX4。SX4的熔沸点 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7 沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7 0时,SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是_(填化学式),沸点依次升高的原因是_,气态SiX4分子的空间构型是_;SiCl4与 N甲基咪唑()反应可以得到 M2+,其结构如图所示:N甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类
3、型为_,H、C、N 的电负性由大到小的顺序为_,1试卷第 2 页,共 11 页 个 M2+中含有_个 键;3已知运送卫星的火箭所需燃料除液态 H2O2外,还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为 12.5%,相对分子质量为 32,结构分析发现该化合物分子中只有单键。(1)该氮氢化合物的电子式为_,其中 N 原子采取_杂化,该分子是_(填“极性”或“非极性”)分子。(2)若该物质与液态 H2O2反应,产生两种无毒又不污染环境的物质,在该反应的反应物和生成物中既含有极性键又含有非极性键的是_(填化学式,下同),只含有非极性键的是_,只含有极性键的是_。(3)已知 NH3分子中的
4、N 原子有一对孤电子对,能发生反应:NH3+HCl=NH4Cl。试写出将上述液态氮氢化合物加入足量盐酸中时,发生反应的化学方程式:_。4翡翠的主要成分为 NaAlSi2O6,还含有其他多种金属阳离子,其中 Cr3+的含量决定其绿色的深浅,是决定翡翠品质的重要因素之一(1)基态 Cr3+最外电子层的电子排布图(轨道表示式)为_。(2)NaAlSi2O6所含元素中,第一电离能最小的是_,原因是_(3)配合物 KCr(C2O4)2(H2O)中的配体是_,H2O 的沸点比 CO2的高了许多,主要原因是_。(4)已知某 FeSO4xH2O 的结构如图所示。粒子内部的键角 SO24_H2O(填“”“INi
5、的原因是_。(3)Ni2+常与丁二酮肟()形成图 A 所示的配合物,图 B 是硫代氧的结果:试卷第 4 页,共 11 页 熔点大小:A_ B(填“”或“”),其原因是_。Ni2+与丁二酮肟之间形成的化学键称为_。B 中碳原子的杂化轨道类型是_。(4)硫酸镍NiSO4J常用于有机化学合成中,阴离子的空间构型为_。(5)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 69pm 和 78pm,则熔点 NiO _FeO(填“”),NiO 晶胞中 Ni 的配位数为_。(6)某砷镍合金的密度为 gcm-3,其晶胞结构如图所示。As 和 Ni 的原子半径分别为 rAs
6、pm 和 rNi pm,阿伏加德罗常数的值为 NA,则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。7铁、钴、镍为第四周期第族元素,它们的性质非常相似,也称为铁系元素 铁、钴、镍都是很好的配位化合物形成体(1)Co(H2O)62+在过量氨水中易转化为Co(NH3)62+。H2O 和 N H3 中与 Co2+配位能力较强的是_,Co(H2O)62+中 Co2+的配位数为_;从轨道重叠方式看,NH3 分子中的化学键类型为_,H2O 分子的立体构型为_。(2)铁、镍易与一氧化碳作用形成羰基配合物,中心原子价电子数与配位体提供的成键电子数 遵循 18e-规则。如:Fe(CO)5,则镍与 CO 形成的配合物
7、化学式为_。常温下 Fe(CO)5 为 黄色油状液体,则 Fe(CO)5 固态为_晶体。Fe(CO)5 晶体中存在的作用力有_,写出与 CO 互为等电子体的一种阴离子的离子符号_,Fe(CO)5 中 键和 键数目之比为_。(3)一种铁单质其晶胞与钠、钾晶胞相同,如果该铁单质的晶胞参数为 a cm,则相距最近的两 个铁原子核间距为_cm(用含 a 的式子表示)。8硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发试卷第 5 页,共 11 页 光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的新型AIE分子IV的合成路
8、线如下:(1)Se与 S 同族,基态硒原子价电子排布式为_。(2)2H Se的沸点低于2H O,其原因是_。(3)关于 IIII 三种反应物,下列说法正确的有_。AI 中仅有键 BI 中的Se-Se键为非极性共价键 CII 易溶于水 DII 中原子的杂化轨道类型只有sp与2sp EIIII 含有的元素中,O 电负性最大(4)IV 中具有孤对电子的原子有_。(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为24H SeO_23H SeO(填“”或“”“INi的原因是:铜失去一个电子后,3d 轨道全充满,电子的能量低,若再失去一个电子,所需能量高;而镍失去一个电子后,3d 轨道既不是全满、也不是半满或全空,电子的能
9、量高,若再失去一个电子,所需能量低,答案为:铜失去一个电子后,3d 轨道全充满,电子的能量低,若再失去一个电子所需能量高;而镍失去一个电子后,3d 轨道既不是全满、也不是半满或全空,电子的能量高,若再失去一个电子,所需能量低;(3)A 分子内 O 与-OH 中的 H 能形成氢键,所以熔点大小:AB,其原因是 A 能形成分子内的氢键,使分子间作用力减小;Ni2与丁二酮肟之间形成的共价键由 N 原子单方面提供,所以此化学键称为配位键;B 中碳原子的价层电子对数为 3 和 4,所以杂化轨道类型是 sp2、sp3;(4)阴离子硫酸根离子的价层电子对数=6+2-244+=42,不含孤电子对,所以空间构型
10、为正四面体;(5)NiO、FeO 的晶体结构类型均与氯化钠的相同,说明二者都是离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,熔点越高。由于 Ni2+的离子半径小于 Fe2+的离子半径,则熔点是 NiOFeO;因为 NiO 与氯化钠的相同,而氯化钠中阴阳离子的配位数均为 6,所以 NiO 晶胞中 Ni 的配位数均为 6;(6)由晶胞结构可知,晶胞中有两个 As 原子,有 2 个 Ni 原子,则晶胞中原子的体积为 243(r3As+r3Ni)10-30,晶胞的体积为A2 134 N,则则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为33-30AAsNi4N (r
11、+r)10)100%3 134。7 3NH 6 3ssp V 形 4Ni CO 分子 范德华力、配位键和共价键 CN 1:1 132a【详解】(1)配合物向生成更稳定的配合物转化,226Co H O 在过量氨水中易转化为 236Co NH,所以 2H O 和 3NH 中与 2Co 配位能力较强的是 3NH;226Co H O 中配体为 2H O,配合物的配位数为 6;3NH 中价层电子对个数 1353 142 ,且含有 1 个孤电子对,所以 N 原子采用 3sp 杂化,所以从轨道重叠方式看,3NH 分子中的化学键类型为 3ssp 键;2H O 中 O 原子的价层电子对个数 1262 142 且
12、含有 2 个孤电子对,所以 O 原子采用 3sp 杂化,其空间构型为 V 形结构。(2)中心原子价电子数与配位体提供的成键电子数遵循 18 电子规则,镍中心原子价电子数为 10,则镍与 CO 形成的配合物化学式为 4Ni CO;常温下 5Fe CO 为 黄色油状液体,说明该晶体熔沸点低,为分子晶体,则 5Fe CO 晶体中存在分子间范德华力,分子内含有配位键,配体中含有共价键,所以 5Fe CO 晶体中存在的作用力有范德华力、配位键和共价键;CN、CO 的原子数都是 2,价电子数都是 10,则互为等电子体;5Fe CO 中含有 5 个配位键属于 键,配体 CO 分子中 C 原子上有一对孤对电子
13、,C、O 原子都符合 8 电子稳定结构,则 C、O 之间为三键,三键中含有 1 个 键、2 个 键,所以 5Fe CO 中 键和 键数目之比为 55:5 21:1。(3)Na、K 晶胞为体心结构,所以这种铁单质的晶胞为体心结构,并且 Fe 单质的晶胞参数为 cma,则面对角线长为 2a,所以体对角线长为 3a,相距最近的两个 Fe 原子核间距为体对角线的一半,所以相距最近的两 个 Fe 原子核间距为 132a。8(1)4s24p4(2)两者都是分子晶体,由于水存在分子间氢键,沸点高(3)BDE(4)O、Se(5)正四面体形 (6)K2SeBr6 73A4M1102rN 【详解】(1)基态硫原子
14、价电子排布式为 3s23p4,Se与 S 同族,Se 为第四周期元素,因此基态硒原子价电子排布式为 4s24p4;故答案为:4s24p4。(2)2H Se的沸点低于2H O,其原因是两者都是分子晶体,由于水存在分子间氢键,沸点高;故答案为:两者都是分子晶体,由于水存在分子间氢键,沸点高。(3)AI 中有键,还有大 键,故 A 错误;BSeSe 是同种元素,因此 I 中的Se Se键为非极性共价键,故 B 正确;C烃都是难溶于水,因此 II 难溶于水,故 C 错误;DII 中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为 sp2,碳碳三键上的碳原子杂化类型为 sp,故 D 正确;E根据同周期从左到
15、右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,因此 IIII 含有的元素中,O 电负性最大,故 E 正确;综上所述,答案为:BDE。(4)根据题中信息 IV 中 O、Se 都有孤对电子,碳、氢、硫都没有孤对电子;故答案为:O、Se。(5)根据非羟基氧越多,酸性越强,因此硒的两种含氧酸的酸性强弱为24H SeO23H SeO。24SeO中 Se 价层电子对数为14(622 4)42,其立体构型为正四面体形;故答案为:;正四面体形。(6)根据晶胞结构得到K有8个,有118+6482,则X的化学式为K2SeBr6;故答案为:K2SeBr6。设 X 的最简式的式量为rM,晶体密度为3g cm,设晶胞
16、参数为 anm,得到113A7 3M g mol4molm=g cmV(a 10)rN,解得73A4Ma10 nmrN,X 中相邻 K 之间的最短距离为晶胞参数的一半即73A4M110 nm2rN;故答案为:73A4M1102rN。9 铬 第四周期第B 族 C 增大 【详解】(1)次外层电子数是最外层电子数的14的元素是氖;(2)136 号元素中,原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素是铬,共有 6 个未成对 电子,在元素周期表中的位置是第四周期第B 族;(3)由该基态原子的轨道表示式中的电子数可知,C 元素是硅,根据洪特规则,当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,且自
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