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2023届新教材高考化学一轮复习物质结构元素周期律测试题含答案
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这是一份2023届新教材高考化学一轮复习物质结构元素周期律测试题含答案,共13页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
物质结构 元素周期律
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2022·东莞模拟)下列各组物质中,所含化学键类型完全相同的是( )
A.HCl和MgCl2 B.H2O和CO2
C.Ar和CCl4 D.NH4Cl和Na2O
【解析】选B。A.HCl分子中H原子和Cl原子之间只存在共价键,MgCl2中镁离子和氯离子之间只存在离子键,所以化学键类型不同,故A错误;B.H2O分子中H原子和O原子之间只存在共价键、CO2分子中C原子和O原子之间存在共价键,所以化学键类型相同,故B正确;C.Ar为单原子分子,不含共价键,故C错误;D.Na2O含离子化合物,NH4Cl含有离子键和共价键,所以化学键类型不同,故D错误。
2.(2022·烟台模拟)1乙基3甲基咪唑四氟硼酸盐是一种常见的离子液体(结构如图),其环状结构中存在大π键。下列说法正确的是( )
A.阳离子中至少10原子共平面
B.BF的空间构型为平面正方形
C.该化合物中所有元素都分布在p区
D.该化合物中可能存在离子键、配位键和氢键
【解析】选A。A.阳离子中五元环上C原子接的化学键有1个双键判断采用的是sp2杂化,甲基和乙基上碳原子形成四个单键,采用的是sp3杂化,N原子接的有1个双键判断是sp2杂化,另一个N原子接的都是单键判断是sp3杂化,则五元环上2个N原子、3个碳原子包括3个碳原子分别连接的H原子共8个原子共平面,另外甲基和乙基直接与N原子连接的碳原子也与五元环共平面,即至少10原子共平面,故A正确;B.BF中心原子价层电子对数为4,无孤电子对,为sp3杂化,空间构型为正四面体形,而不是平面正方形,故B错误;C.该化合物中C、B、N和F分布在p区,而H为s区元素,故C错误;D.该化合物为离子液体,是离子化合物,一定含有离子键;BF中存在配位键,其中B提供空轨道,F-提供孤电子对,但不存在氢键,故D错误。
3.足球烯(C60)分子形成的晶体是碳的一种单质形态。下列说法错误的是( )
A.形成该单质的微粒间作用力为范德华力
B.足球烯晶体的熔沸点低于金刚石晶体
C.足球烯、石墨均可作为生产耐高温的润滑剂材料
D.足球烯在苯中的溶解度比在酒精中的溶解度大
【解析】选C。A.足球烯是分子晶体,形成该单质的微粒间作用力是分子间作用力,为范德华力,A正确;B.足球烯晶体是分子晶体,金刚石晶体是共价晶体,足球烯熔沸点低于金刚石晶体,B正确;C.足球烯是分子晶体,不可作为生产耐高温的润滑剂材料,C错误;D.足球烯是非极性分子,苯是非极性溶剂,酒精是极性溶剂,根据相似相溶原理,足球烯在苯中的溶解度比在酒精中的溶解度大,D正确。
4.短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大;X的氢化物种类繁多,其中含氢量最高的为25%;Z和W的基态原子均满足s轨道电子总数和p轨道上的电子总数相等;M是同周期中电负性最大的元素。下列说法错误的
是( )
A.第一电离能:X<Z<Y
B.Y的简单氢化物可用作制冷剂
C.X和Z、X和M均可以形成含有极性键的非极性分子
D.W和M的化合物的水溶液中,阳离子与阴离子数目之比等于1∶2
【解析】选D。X的氢化物种类繁多,则X为C元素,其中含氢量最高的为甲烷,甲烷中氢元素质量分数为×100%=25%,Z和W的基态原子均满足s轨道电子总数和p轨道上的电子总数相等,且原子序数大于C元素,而Z和W均是短周期元素,因此Z和W的基态原子核外电子排布式分别为1s22s22p4、1s22s22p63s2,因此Z为O元素,W为Mg元素,Y的原子序数大于C小于O,则Y为N,M原子序数大于Mg且为短周期主族元素,M是同周期中电负性最大的元素,同周期主族元素从左至右电负性逐渐增大,所以M为Cl元素。由上述分析可知,X为C、Y为N、Z为O、W为Mg、M为Cl。A.C、N、O元素位于同一周期,从左至右基态原子的第一电离能有逐渐增大的趋势,而N元素最外层电子中2p轨道半充满,相较于O原子更难失去第一个电子,因此第一电离能:N>O>C,故A正确;B.NH3的沸点较低而容易汽化,汽化过程会吸收能量,因此液氨可用作制冷剂,故B正确;C.C元素和O元素形成的CO2分子中含有极性共价键(C—O),C元素与Cl元素形成的CCl4分子中含有极性共价键(C—Cl),二氧化碳和四氯化碳均为非极性分子,故C正确;D.MgCl2为易溶强酸弱碱盐,在水中完全电离,电离出的Mg2+会发生水解而被消耗,1个Mg2+水解会生成2个H+,因此溶液中阳离子与阴离子数目之比大于1∶2,故D错误。
5.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。基态X原子核外电子仅占据5个原子轨道且有3个未成对电子,Y在周期表中位于ⅢA族,Z与X属于同一主族,基态W原子的核外有1个未成对电子。下列说法错误的是( )
A.原子半径:Y>Z>W
B.最高价含氧酸的酸性:W>X>Z
C.简单氢化物的还原性:X>Z
D.X、Y、Z均可与W形成共价化合物
【解析】选C。基态X原子核外电子仅占据5个原子轨道且有3个未成对电子,则其核外电子排布式为1s22s22p3,为N元素;Z与X属于同一主族,则Z为P元素;Y在周期表中位于ⅢA族,且原子序数大于N,则Y为Al元素;基态W原子的核外有1个未成对电子,且原子序数大于P,则W为Cl元素。A.同周期主族元素自左至右原子半径依次减小,所以半径Al>P>Cl,即Y>Z>W,A正确;B.非金属性越强最高价含氧酸的酸性越强,非金属性:Cl(W)>N(X)>P(Z),所以最高价含氧酸的酸性:W>X>Z,B正确;C.非金属性越强单质的氧化性越强,简单氢化物的还原性越弱,非金属性:N(X)>P(Z),则简单氢化物的还原性:Z>X,C错误;D.N可以和Cl形成共价化学物NCl3,Al可以和Cl形成共价化合物AlCl3,P可以和Cl形成共价化合物PCl3、PCl5,D正确。
6.下列说法错误的是( )
A.干冰是二氧化碳固体,干冰晶体中二氧化碳的配位数是12
B.新戊烷[(CH3)4C]分子中5个碳原子形成的空间结构是正四面体形
C.C3O2分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构,C3O2分子中σ键和π键的个数比为1∶1
D.分子晶体中,共价键的键能越大,熔、沸点越高
【解析】选D。A.顶点和面心的二氧化碳距离最近,干冰中CO2分子的配位数为12,故A正确;B.新戊烷[(CH3)4C]分子中5个碳原子类似甲烷中四个氢原子被四个甲基取代,因此形成的空间结构是正四面体形,故B正确;C.C3O2分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构,其结构式为O=C=C=C=O,单键为σ键,双键含有1个σ键、1个π键,故分子中σ键与π键的个数比为1∶1,故C正确;D.分子晶体中,物质的熔、沸点主要是看分子间作用力的大小,与共价键的键能无关,故D错误。
7.(2022·广州模拟)X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大前20号主族元素,X元素原子失去一个电子后是“裸露”质子;R原子最外层电子数是其内层电子总数的一半;X、Y、Z、R形成化合物表示为[YX4]+[X2RZ4]-;W是前20号元素中金属性最强的。下列正确的是( )
A.离子半径:W+R—X
C.第一电离能:Z>Y>X
D.该物质中,冠醚和W+之间配位键是离子键
【解析】选B。X元素原子失去一个电子后是“裸露”质子,X是H,R原子最外层电子数是其内层电子总数的一半,且X与R之间有Y、Z两种元素,故R不是Li,则R为第三周期的15号元素,R为P,由[YX4]+[X2RZ4]-可知Y是N、Z是O;W是前20号元素中金属性最强的,W为K。分析知,X、Y、Z、R、W分别为H、N、O、P、K;A.K+有三层电子层,O2-有两层电子层,则离子半径:W+>
Z2-,A错误;B.非金属性越强,气态氢化物越稳定,则NH3比PH3稳定,则NH3的能量越低,N—H的键能比P—H的大,B正确;C.同一周期从左到右,第一电离能逐渐增大,N原子的2p3是半充满结构,第一电离能变大,C、N、H的第一电离能大小顺序为N>O>H,即Y>Z>X,C错误;D.冠醚和K+之间配位键是共价键,D错误。
8.利用反应CCl4 + 4NaC(金刚石)+ 4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是( )
A.C(金刚石)属于共价晶体
B.该反应利用了Na的强还原性
C.CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同
D.NaCl晶体中每个Cl-周围有8个Na+
【解析】选D。金刚石晶体:每个C与另外4个C形成共价键,构成正四面体,向空间发展成网状结构。形成的晶体为共价晶体,故A正确;该反应中Na由0价→ +1价,作还原剂将CCl4还原,故B正确;CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方
式都是sp3杂化,故C正确;NaCl晶体:每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,配位数为6,故D错误。
9.(2020·天津等级考)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是( )
最高价氧化物的水化物
元素
X
Y
Z
W
分子式
H3ZO4
0.1 mol·L-1溶液对应的pH(25 ℃)
1.00
13.00
1.57
0.70
A.元素电负性:ZZ>T
B.T的氢化物的水溶液中存在的氢键类型有2种
C.Z、X、Y的最简单气态氢化物的沸点逐渐降低
D.XZ3分子的空间构型为平面三角形
【解析】选B。基态X原子核外电子的M层中只有两对成对电子,则其M层电子排布应为3s23p4,为S元素;基态Y原子核外电子的L层电子数是K层的两倍,则其核外电子排布为1s22s22p2,为C元素;Z是地壳内含量最高的元素,即O元素;T在元素周期表各元素中电负性最大,则为F元素。A.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小半径越大,所以原子半径S>C>O>F,即X>Y>Z>T,A正确;B.T为F元素,其氢化物为HF,水溶液中存在氟-水中的氢、氟-氟化氢中的氢、氧-水中的氢、氧-氟化氢中的氢,共4种氢键,B错误;C.Z、X、Y的最简单气态氢化物分别为H2O、H2S、CH4,H2O分子间存在氢键,沸点最高,H2S的相对分子质量大于CH4,且为极性分子,所以沸点高于CH4,C正确;D.XZ3即SO3,中心原子价层电子对数为3+=3,不含孤电子对,所以空间构型为平面三角形,D正确。
13.(2022·长沙模拟)化合物M的结构如图所示,X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期主族元素,Y在自然界中以化合态的形式存在,Z的最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是( )
A.元素Y、Z、W形成的单质中,W的熔点最高
B.X2Z分子间存在氢键,因此X2Z分子稳定性较强
C.W与Z形成的两种常见离子化合物中阴阳离子个数比相同
D.化合物M中各原子或离子均达到2电子或8电子稳定结构
【解析】选C。化合物M的结构如图所示,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍,则Z为O;Y元素在自然界都以化合态存在,且Y的原子序数小于Z,化合物M中Y可以形成3个或4个共价键,则Y为B;X形成1个共价键,W形成+1价阳离子,则X为H,W为Na,以此分析解答。A.元素B、O、Na的单质依次为共价晶体,分子晶体、金属晶体,其熔点分子晶体、金属晶体、共价晶体,依次升高,故A错误; B.X2Z为水,分子间存在氢键,熔沸点高,稳定性是化学性质,故B错误;C.W与Z形成的两种常见离子化合物为Na2O和Na2O2,故阴阳离子个数比1∶2,故C正确;D.化合物M中Y为B可以形成3个或4个共价键,形成3个键为6电子,故D错误。
14.(2022·中山模拟)短周期元素Q、X、Y、Z、W原子序数依次增大,Z与W同主族,五种元素组成的一种分子结构如图。
下列说法正确的是( )
A.原子半径:Y>X>Q
B.Y和W的氧化物的水化物均为强酸
C.X、Y、Z的氢化物分子之间均可形成氢键
D.Z与Q、X、Y、W均可形成多种化合物
【解析】选D。由结构可知X易形成4个共价键且X原子序数较小,则X为C;Q易形成1个共价键且Q原子序数比X(C)小可知Q为H;W、Z易形成2个共价键且Z与W同主族,W的原子序数较大可知W为S,Z为O;Y原子序数介于X(C)和Z(O)之间,则Y为N,综上所述,Q、X、Y、Z、W分别为H、C、N、O、S。A.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越小,原子半径越大,Q、X、Y分别为H、C、N,则原子半径X>Y>Q,A错误;B.Y为N,W为S,它们的氧化物的水化物不一定都为强酸,如HNO2、H2SO3均为弱酸,B错误;C.X、Y、Z分别为C、N、O,C的氢化物分子间不可形成氢键,C错误;D.Z为O,Q、X、Y、W分别为H、C、N、S,O和H、C、N、S均可形成多种化合物,如H2O、H2O2,CO、CO2等,NO、NO2,SO2、SO3等,D正确。
15.(2022·石家庄模拟)FeO晶胞结构如图所示,其摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数为NA,晶体的密度为d g·cm-3,下列说法错误的是( )
A.Fe位于第四周期第Ⅷ族,属于d区
B.Fe2+的电子排布简式为[Ar]3d44s2
C.该晶体中,距Fe2+最近的O2-形成正八面体
D.该晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为cm
【解析】选B。A.Fe位于第四周期第Ⅷ族,故A正确;B.Fe是26号元素,Fe失去最外层2个电子生成Fe2+,Fe2+的电子排布简式为[Ar]3d6,故B错误;C.该晶体中,距Fe2+最近的O2-有6个,形成正八面体,故C正确;D.设晶胞边长为a,根据均摊原则,每个晶胞含有4个FeO,则d=,a= ,该晶体中两个距离最近的同种离子的核间距为面对角线的一半,所以距离为 cm,故D正确。
16.磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池的正极材料,具有安全性高、热稳定性强等优点。工业上以FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺()等为原料制备磷酸亚铁锂。下列说法错误的是( )
A.该反应中苯胺作还原剂
B.NH和PO的空间结构相同
C.1 mol苯胺分子中含有9 mol σ键
D.LiCl、苯胺和甲苯的熔点由高到低的顺序是LiCl>苯胺>甲苯
【解析】选C。A.从反应物和生成物分析,三价铁被还原为二价铁,其他元素化合价不变,得知还原剂是苯胺,A正确;B.NH和PO的空间结构都是正四面体形,B正确;C.从苯胺的结构简式分析,1 mol苯胺分子中含有14 mol σ键,其中氨基上含3 mol σ键,苯环碳碳间含6 mol σ键,苯环上的碳氢间含5 mol σ键,C错误;D.LiCl属离子晶体,熔点高于分子晶体,苯胺和甲苯同属于分子晶体,苯胺分子间能形成氢键,故其熔点较甲苯高,D正确。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.(19分)(2022·茂名模拟)硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛。回答下列问题:
(1)氨硼烷(H3NBH3)是目前最具潜力的储氢材料之一。
氨硼烷能溶于水,其原因是__________________________________________。
(2)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式,图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根,其化学式为______________________________;
图(b)为硼砂晶体中的阴离子,其中硼原子采取的杂化类型________________。
(3)硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如图所示:
①该晶体中Na+的配位数为______________。标注为“1”的Na+分数坐标为__________。
②H3BO3分子中的O—B—O的键角__________________________________(填“大于”“等于”或“小于”)BH中的H—B—H的键角。
③已知硼氢化钠晶体的密度为ρ g·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值,则a=__________(用含ρ、NA的代数式表示)。
④若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代,得到的晶体的化学式为_____
__________________________________________________________________。
【解析】(1)氨硼烷能溶于水,是由于氨硼烷分子与水分子之间可以形成氢键,增加了分子之间的相互吸引作用;(2)图(a)是一种链状结构的多硼酸根,从图可看出,每个单元,都有一个B,有一个O完全属于这个单元,剩余的2个O分别为2个单元共用,所以B∶O=1∶(1+2×)=1∶2,所以化学式为[BO2]或BO;从图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构可看
出:一半B原子采用sp3杂化形成两个四配位BO4四面体;另一半B原子采用的是sp2杂化形成两个三配位BO3平面三角形结构,故其中B原子杂化类型为sp2杂化、sp3杂化;(3)①以上底面面心Na+研究,与其配位的BH处于晶胞的顶点、晶胞上半部的面心,还有处于上面晶胞下半部左右侧面面心,即该晶体中Na +的配位数为8;根据坐标原点及标注为“1”的Na+的位置,可知该Na+的分数坐标为(1,,);②H3BO3分子为平面分子B原子采用sp2杂化,而BH中B原子采用sp3杂化,sp2杂化形成的键角120°,sp3杂化形成的键角是109°28′,所以sp2杂化形成的键角大于sp3杂化形成的键角,故H3BO3分子中的O—B—O的键角大于BH中的H—B—H的键角;③在一个晶胞中含有Na+的数目为6×+4×=4,含有的BH的数目为1+8×+4×=4,则根据晶胞密度公式可知ρ== g·cm-3,所以该晶胞中a=×107;④根据Na+在晶胞位置可知:若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代,则其中含有的Na+数目为4×+4×=3,含有的Li+数目为2×=1;含有的BH的数目为1+8×+4×=4,因此该晶体化学式为Na3Li(BH4)4。
答案:(1)氨硼烷和水之间可以形成氢键
(2) [BO2]或BO sp2、sp3
(3)①8 (1,,) ②大于
③×107 ④Na3Li(BH4)4
18.(12分)(2022·茂名模拟)我国硒含量居世界首位,含硒化合物与材料被广泛应用于合成化学、催化化学、医学研究、环境保护、农业化学品等方面。
(1)硒原子核外电子排布式为_________________________________________。
(2)人体代谢甲硒醇(CH3SeH)后可增加抗癌活性,甲硒醇分子中碳原子和硒原子的杂化类型分别是________、________。表格中有机物沸点不同的原因是___
____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
有机物
甲醇
甲硫醇
甲硒醇
沸点/℃
64.7
5.95
25.05
(3)NaHSe可用于合成聚硒醚,Se
NaHSe晶体类型为________,得到NaHSe过程中生成的化学键类型为_______。聚硒醚能清除水中的铅污染,其原因是_________________________________
__________________________________________________________________。
(4)硒酸是一种强酸,根据价层电子对互斥理论的推测,其分子空间结构是________。
(5)Na2Se的晶体结构如图所示,其晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Na2Se的晶胞密度为____________g·cm-3(列出计算式)。
【解析】(1)硒是34号元素,Se原子核外有34个电子,根据能量最低原理,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4;(2)甲硒醇(CH3SeH)结构式是,分子中碳原子形成4个σ键,无孤电子对,碳原子的杂化类型是sp3;硒原子形成2个σ键,2对孤电子对,硒原子的杂化类型是sp3;甲醇、甲硫醇、甲硒醇三种物质都是分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,甲醇分子间存在氢键所以沸点最高;(3) NaHS是离子晶体,NaHSe与NaHS结构相似,所以NaHSe是离子晶体;Se与硼氢化钠反应得到NaHSe过程中生成的化学键类型为离子键、共价键;Se含有孤电子对,易与铅以配位键相结合,所以聚硒醚能清除水中的铅污染;(4)硒酸是一种强酸,化学式是H2SeO4,硒原子形成4个σ键,无孤电子对,根据价层电子对互斥理论的推测,其分子空间结构是四面体形;
(5)根据均摊原则,1个晶胞含有Se2-个数=8×+6×=4,含有Na+个数为8,其晶胞参数为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则Na2Se的晶胞密度为 g·cm-3= g·cm-3。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p4
(2)sp3 sp3 三种物质都是分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,甲醇分子间存在氢键所以沸点最高
(3)离子晶体 离子键、共价键 Se含有孤电子对,易与铅以配位键相结合
(4)四面体形 (5)
19.(12分)(2022·梅州模拟)锂离子电池的正极材料主要有层状结构的LiMO2,尖晶石结构的LiM2O4以及橄榄石型的LiMPO4(M=Fe、Mn、Ni、Co等元素)。
(1)N、O、P的电负性由大到小的顺序为____________。第三电离能I3(Mn)________I3(Fe)(填“>”或“<”)。
(2)基态Co原子核外电子排布式为______________;Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中,Co3+的配位数是________,配位体N中心原子杂化类型是________。
(3)MnO的熔点(1 650 ℃)比MnS的熔点(1 610 ℃)高,它们含有的化学键类型是________。前者熔点较高的原因是________________。
(4)磷元素和铝元素形成的化合物AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛使用。已知AlP的熔点为2 000 ℃,其晶胞结构如图所示:
①磷化铝的晶体类型为__________。
②A、B点的原子坐标如图所示,则C点的原子坐标为______________。
③磷化铝的晶胞参数a=546.35 pm,其密度为________________g·cm-3(列出计算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【解析】(1)非金属性越强,电负性越大,则N、O、P的电负性由大到小的顺序为O>N>P。锰失去2个电子后,价电子排布式是3d5,处于半充满稳定状态,所以第三电离能I3(Mn)>I3(Fe)。(2)Co的原子序数是27,则基态Co原子核外电子排布式为3d74s2;Co3+的一种配离子2+中含有的配体是N和NH3,Co3+的配位数是1+5=6,配位体N中心原子的价层电子对数是2+=2,没有孤电子对,杂化类型是sp。
(3)MnO的熔点(1 650 ℃)比MnS的熔点(1 610 ℃)高,二者均是离子晶体,它们含有的化学键类型是离子键。氧离子半径小于硫离子半径,MnO的晶格能大,所以MnO熔点较高。
(4)①AlP的熔点为2 000 ℃,熔点高,因此磷化铝的晶体类型为原子晶体(或共价晶体)。
②根据A、B点的原子坐标可判断C点的原子坐标为(,,)。③晶胞中P原子个数是6×+8×=4,Al原子个数是4,磷化铝的晶胞参数a=546.35 pm,则其密度为g·cm-3。
答案:(1)O>N>P >
(2)[Ar]3d74s2 6 sp
(3)离子键 MnO的晶格能大
(4)①原子晶体(或共价晶体) ②(,,)
③
20.(13分)(2022·肇庆模拟)硫、磷的化合物在农药、石油工业、矿物开采、萃取及有机合成等领域的应用广泛,如O,O′二取代基二硫代磷酸在萃取金属中有如下应用。
回答下列问题:
(1)P、S、O三种元素中,电负性由大到小的顺序是____________。
(2)基态硫原子价电子排布式为__________。
(3)物质(A)中的S原子的杂化方式为________,二硫代磷酸根的VSEPR模型为________。
(4)物质(B)中X原子的化合价为________。
(5)将物质(A)在N2气氛中加热至730 ℃不再失重,得到金属硫化物的无定形粉末,其六方晶胞如图所示,则晶胞中X的原子坐标有________种。已知该晶胞参数α=120°,β=γ=90°,X的相对原子质量以M表示,阿伏加德罗常数以NA表示,则该晶体的密度为________________g·cm-3(列出计算式)。
【解析】(1)P、S、O三种元素电负性由大到小的顺序为O>S>P。(2)基态硫原子价电子排布式为3s23p4。(3)物质(A)中,与X原子以普通共价键连接的S原子的杂化方式为sp3,与X原子以配位键连接的S原子的杂化方式为sp2;二硫代磷酸根离子中的P原子价层电子对数为4且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论知二硫代磷酸根离子的VSEPR模型为四面体形。 (4)由物质(B)的结构可知,与X原子相连的三个配位键不显化合价,所以X的化合价为+3。 (5)晶胞中X的原子坐标有2种,由晶胞结构可知1个晶胞中含有2个XS,故晶胞质量为g,该晶体的密度= g·cm-3。
答案:(1)O>S>P (2)3s23p4 (3)sp2、sp3 四面体形 (4)+3 (5)2
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