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    新高考化学三轮复习非选择题规范练四物质结构与性质模块1(含解析)

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    这是一份新高考化学三轮复习非选择题规范练四物质结构与性质模块1(含解析),共7页。试卷主要包含了Cu3P2可用于制造磷青铜等内容,欢迎下载使用。

    非选择题规范练(四) 物质结构与性质(模块1)

     (建议用时:40分钟)

    1B、C、N、Si是常见的几种重要非金属元素其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。

    (1)基态硅原子的核外电子排布式为____________。B、C、N元素原子的第一电离能由大到小的顺序为________________。

    (2)BF3与一定量的水可形成如图甲所示晶体R。

    晶体R中各种微粒间的作用力涉及________(填字母)。

    a.离子键  b.共价键  c.配位键  d.金属键

    e.范德华力

    晶体R中阴离子的立体构型为____________。

    (3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)与CuCl2溶液可形成配离子(结构如图乙所示),乙二胺分子中氮原子的杂化类型为______。乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺但乙二胺比三甲胺的沸点高得多其原因是________________________________________。

    (4)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相与石墨相似具有层状结构可做高温润滑剂。它的晶体结构如图丙所示。六方相氮化硼________(填“含”或“不含”)π键其质地软的原因是________________。

    (5)SiC是原子晶体其晶胞结构类似于金刚石假设正方体的边长为a cm,估算SiC晶体的密度为________ g·cm-3(用含NAa的代数式表示)。

    2.(新题预测)Cu3P2可用于制造磷青铜。磷青铜是含少量锡、磷的铜合金,主要用于制作耐磨零件和弹性元件。Cu3P2遇水可水解:Cu3P2+6H2O===2PH3+3Cu(OH)2

    回答下列问题:

    (1)Cu的核外电子排布式为________锡为50号元素根据其价电子排布式可推测其最常见正价是________。

    (2)PH3有毒结构与NH3相似则PH3的中心原子的杂化方式是________,PH3的键角比NH3的________(填“大”“小”或“相等”)原因是__________________。

    (3)白磷(P4)易溶于CS2难溶于水的原因是_______________________________。

    (4)某磷青铜晶胞结构如图所示:

    该晶体中P原子位于________空隙中其配位数为________。

    若晶体密度为a g/cm3,P与最近的Cu原子核间距为________pm(设阿伏加德罗常数的值为NA)。

    该晶胞的空间利用率是________×100%。(设Cu、Sn、P的原子半径分别为r1r2r3)

    3.三聚氰胺俗称“蛋白精”工业上通过下列流程合成三聚氰胺。请回答下列问题:

    (1)基态Ca原子的核外电子排布式为____________;CaC2的电子式为______________。

    (2)尿素分子中所含除氢元素以外的元素原子的第一电离能由小到大的顺序为____________。

    (3)CaCN2中阴离子为CN与CN互为等电子体的分子有N2O和______(填化学式)由此可以推知CN的立体构型为__________。

    (4)三聚氰胺分子中碳原子的杂化方式为____________。

    (5)动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸()后三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过____________结合在肾脏内易形成结石。

    (6)CaO晶胞如图所示,CaO晶体中Ca2的配位数为________。已知CaO晶体的密度为ρ g·cm-3NA表示阿伏加德罗常数的值求得晶胞中距离最近的两个钙离子之间的距离为____________cm(用含ρNA的代数式表示)。

    4(1)太阳能热水器吸热涂层常使用一种以镍或镍合金制成的空心球做吸收剂基态镍原子的外围电子排布式为________。

    (2)Mn和Fe的部分电离能数据如下表:

    元素

    Mn

    Fe

    电离能/(kJ·mol-1)

    I1

    717

    759

    I2

    1 509

    1 561

    I3

    3 248

    2 957

    根据表中数据可知气态Mn2再失去一个电子比气态Fe2再失去一个电子难其原因是________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________

    (3)由氧、镍和碳三种元素组成的化合物四羰基镍[Ni(CO)4]为无色挥发性剧毒液体熔点为-25 ℃沸点为43 ℃不溶于水易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂。四羰基镍的晶体类型是________写出一种与其配体互为等电子体的分子的化学式:________。

    (4)血红素铁是血液的重要组成部分其结构如下图。

    其中C原子的杂化方式为____________,N与Fe之间存在的相互作用是____________。在人体内合成血红素铁的基本原料之一为甘氨酸()甘氨酸分子中的σ键和π键的个数比为______。

    (5)Ni2和Fe2的半径分别为69 pm和78 pm则熔点NiO______FeO(填“<”或“>”)。

    (6)嫦娥三号卫星上的PTC元件(热敏电阻)的主要成分钡钛矿的晶体结构如图所示边长为a cm。顶点位置被Ti4所占据体心位置被Ba2所占据所以棱心位置被O2所占据。

    O元素与H元素形成的简单化合物的立体构型为__________。

    写出该晶体的化学式:______________。

    若该晶体的密度为ρ g·cm-3阿伏加德罗常数的值为NAa=________。

    5.超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支还扩展到生命科学和物理学等领域。由Mo将2个C60分子、2个p­甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。

    (1)Mo处于第五周期ⅥB族核外电子排布与Cr相似它的基态价电子排布式是__________________;核外未成对电子数是________个。

    (2)该超分子中存在的化学键类型有__________。

    A.σ键   B.π键   C.离子键   D.氢键

    (3)该超分子中配体CO提供孤电子对的原子是________(填元素符号),p­甲酸丁酯吡啶配体中C原子的杂化方式有__________。

    (4)从电负性角度解释CF3COOH的酸性强于CH3COOH的原因:________________________________________________________________________。

    (5)C60与金刚石互为同素异形体从结构与性质之间的关系解释C60的熔点远低于金刚石的原因是________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________

    (6)已知:某晶胞中各原子的相对位置可用如图所示的原子坐标表示其中所有顶点原子坐标均为(0,0,0)。钼(Mo)的一种立方晶系的晶体结构中每个晶胞有2个Mo原子其中Mo原子坐标是(0,0,0)及()。根据以上信息推断该晶体的原子堆积方式是________。已知该晶体的密度是ρ g·cm-3,Mo的摩尔质量是M g·mol-1阿伏加德罗常数是NA晶体中距离最近的Mo原子核之间的距离为________pm。

    非选择题规范练(四) 物质结构与性质(模块1)

    1.解析:(1)同周期元素的第一电离能从左向右呈增大趋势且第ⅡA、A族元素因原子轨道处于全空、半满状态导致其第一电离能大于其同周期相邻元素故第一电离能:N>C>B。

    (2)①根据结构可知该晶体为离子晶体含有离子键、共价键、配位键(HO→B)。②晶体R中阴离子的中心原子B形成3个σ键(B—F键)和1个配位键(HO→B)配位键也属于σ键其立体构型为四面体形。

    (3)根据配离子的结构图可知,N原子形成3个σ键和1个配位键采取sp3杂化;乙二胺含有氨基分子之间可以形成氢键三甲胺分子之间不能形成氢键故乙二胺比三甲胺的沸点高得多。

    (4)B原子最外层有3个电子由图丙所示晶体结构中每个B原子形成3个单键可知六方相氮化硼不含π键;六方相氮化硼与石墨相似具有层状结构层间作用力弱故质地软。

    (5)碳化硅晶体和金刚石一样,是原子晶体,具有空间网状结构,一个C与四个Si形成正四面体结构一个晶胞内有4个碳原子和4个Si原子故一个SiC晶胞含4个SiC晶体密度ρg·cm-3 g·cm-3

    答案:(1)1s22s22p63s23p2 N>C>B (2)①abc ②四面体形 (3)sp3 乙二胺分子之间可以形成氢键三甲胺分子之间不能形成氢键 (4)不含 层间作用力弱 (5)

    2.解析:(1)铜为29号元素,Cu的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10,Sn的核电荷数为50为第A族元素价电子排布式为5s25p2易失去2个p轨道电子化合价为+2失去价电子层的4个电子化合价为+4。(2)PH3分子中P的价层电子对数为3+=4故P原子采用sp3杂化;N的电负性比P强成键电子对更靠近N导致成键电子对距离近排斥力大故键角大。(3)白磷(P4)为正四面体结构为非极性分子,CS2为直线形结构为非极性分子,H2O为V形结构为极性分子根据相似相溶原理白磷易溶于CS2难溶于水。(4)①根据晶胞结构可知该晶体中P原子位于由铜原子形成的正八面体空隙中;八面体顶点的6个Cu跟P等距离且最近故P的配位数为6。②根据晶胞结构可知,1个晶胞中含有1个Sn,3个Cu,1个P,P与最近的Cu原子核间距为晶胞棱长的一半晶胞的棱长为 ×1010 pm,所以P与最近的Cu原子核间距为5×109×  pm。③晶胞中三种原子的体积之和V原子π(3rrr);面对角线长度为2r1+2r2晶胞边长为故晶胞体积V晶胞=()3晶胞的空间利用率是×100%×100%

    答案:(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) +2、+4 (2)sp3

    小 N的电负性比P强成键电子对更靠近N导致成键电子对距离近排斥力大故键角大 (3)P4和CS2均为非极性分子,H2O为极性分子根据相似相溶原理白磷易溶于CS2难溶于水 (4)①正八面体 6 ②5×109×

    3.解析:(1)Ca的原子序数为20核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2;CaC2中阳离子与阴离子个数比为1∶1。(3)原子数相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体。互为等电子体的微粒结构相似,CO2为直线形分子故CN的立体构型为直线形。(4)三聚氰胺分子中碳原子的杂化方式为sp2。(6)CaO晶胞中与一个Ca2距离最近且相等的O2有6个故Ca2的配位数为6。设晶胞的棱长为a cm。一个晶胞中有Ca2:8×+6×=4、O2:12×+1=4晶胞质量为×4,则(a cm)3 cm3a。面心到顶点的距离为a cm,即晶胞中距离最近的两个钙离子之间的距离为 × cm

    答案:(1)1s22s22p63s23p64s2(或[Ar]4s2)

    Ca2[C⋮⋮C]2

    (2)C<O<N (3)CO2 直线形 (4)sp2 (5)分子间氢键

    (6)6 ×

    4.解析:(1)Ni是28号元素基态镍原子的外围电子排布式为3d84s2。(3)四羰基镍[Ni(CO)4]的熔、沸点较低不溶于水,易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂,所以四羰基镍的晶体类型是分子晶体;该物质的配体是CO与CO互为等电子体的分子是N2。(4)血红素铁中C原子的杂化方式为sp2、sp3杂化。N与Fe之间存在的相互作用力是极性共价键、配位键。甘氨酸分子中的共价单键是σ键一个双键中有一个σ键和一个π键故σ键与π键的个数比为9∶1。(5)NiO与FeO形成的晶体都是离子晶体构成离子晶体的离子半径越小电荷数越多晶格能越大熔点就越高,Ni2的半径小于Fe2的半径所以NiO的熔点大于FeO的熔点。(6)①O元素与H元素形成的简单化合物H2O的立体构型为V形。②根据晶胞结构图可知一个晶胞中,Ba2个数为1,Ti4个数为8×=1,O2个数为12×=3所以该晶体的化学式为BaTiO3由于晶胞为立方体边长为a cm,一个晶胞中含有一个BaTiO3若该晶体的密度为ρ g·cm-3阿伏加德罗常数的值为NA则根据晶体的密度ρ可得a

    答案:(1)3d84s2 (2)Mn2转化为Mn3,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态难失去电子而Fe2转化为Fe3,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态,较易失去电子 (3)分子晶体 N2 (4)sp2、sp3杂化 极性共价键、配位键 9∶1 (5)>

    (6)①V形 ②BaTiO3 ③

    5.解析:(1)Cr是第四周期元素其原子的价电子排布式为3d54s1故第五周期的Mo原子的价电子排布式为4d55s1根据洪特规则知未成对电子有6个。(2)由结构知分子中存在CC、C===O、C—O故化学键种类为σ键、π键。(3)由于碳原子核对电子的吸引能力弱于氧原子核对电子的吸引能力故碳原子提供孤电子对。该配体中存在C===O该碳原子为sp2杂化C4H9中碳原子均形成了4个σ键均为sp3杂化。(4)氟原子的电负性远大于氢原子对成键电子吸引能力强于氢原子故CF3COOHCF3中碳原子正电荷高进一步导致—COOH中共用电子对向该碳原子偏移OH键容易电离酸性增强。(5)C60是分子晶体金刚石是原子晶体化时破坏共价键所需要的能量远高于破坏分子间作用力所需要的能量。(6)由坐标知相应晶胞中原子为体心立方堆积。设晶胞的边长为x cm,则面对角线长为x cm,体对角线长为x cm,体心与顶点上的两个钼原子距离最近长度为x cm,一个晶胞的质量为 g,x3ρx所以最短距离为×  cm× ×1010 pm

    答案:(1)4d55s1 6

    (2)AB

    (3)C sp2和sp3

    (4)F的电负性强于H对电子的吸引能力强使共用电子对偏向F使氧氢键较易断裂因此酸性强于CH3COOH(合理答案均可)

    (5)C60是分子晶体金刚石是原子晶体原子晶体熔化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏分子间作用力所需的能量

    (6)体心立方堆积 ××1010

     

     

     

     

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