題型特訓(xùn)18第11題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)B1.(2019四川瀘州二模)鈷、銅及其化合物在工業(yè)上有重要的用途,回答下列問題:(1)請補(bǔ)充完基態(tài)Co的簡化電子排布式:Ar,Co2+有個未成對電子。 (2)Na3Co(NO2)6常用作檢驗(yàn)K+的試劑,配位體NO2-的中心原子的雜化形式為,空間構(gòu)型為。大鍵可用符號nm表示,其中m代表參與形成大鍵的原子數(shù),n為各原子的單電子數(shù)(形成鍵的電子除外)和得電子數(shù)的總和(如苯分子中的大鍵可表示為66),則NO2-中大鍵應(yīng)表示為。 (3)配合物Cu(En)2SO4的名稱是硫酸二乙二胺合銅(),是銅的一種重要化合物。其中En是乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的簡寫。配合物Cu(En)2SO4中N、O、Cu的第一電離能由小到大的順序是。 乙二胺和三甲胺N(CH3)3均屬于胺,且相對分子質(zhì)量相近,但乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多,原因是。 (4)金屬Cu晶體中的原子堆積方式如圖所示,其配位數(shù)為,銅的原子半徑為a nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則Cu的密度為g·cm-3(列出計算式即可)。 2.(2019湖北武漢外國語學(xué)校一模)根據(jù)下列五種短周期元素的電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ·mol-1),回答下面各題。元素代號I1I2I3I4I5Q800.62 427.13 659.725 025.832 826.7R495.84 5626 910.39 54313 354S577.51 816.72 744.811 57714 842T1 402.32 8564 578.17 475.09 444.9U2 080.73 952.36 1229 37112 177(1)在這五種元素中,最可能處于同一族的兩種元素是(填元素符號),S元素最可能是區(qū)元素。 (2)基態(tài)Q元素原子的價電子排布式為。Q和T同周期?；衔颭T中T元素的化合價為;同周期中第一電離能介于Q、T之間的同周期元素有種。 (3)化合物RT3中化學(xué)鍵類型為,RT3的陰離子的幾何構(gòu)型為。 (4)下列元素中,化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像U元素的是。 A.硼B(yǎng).鈹C.鋰D.氦E.碳(5)R的某種氧化物X晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)a=0.566 nm,X的化學(xué)式為;列式并計算晶體X的密度。 3.(2019廣東廣州天河二模)碳、氮、氧、氟、鈣、銅等元素的化合物廣泛存在于自然界,回答下列問題:(1)將乙炔(C2H2)通入Cu(NH3)2Cl溶液生成Cu2C2紅棕色沉淀。乙炔分子中鍵與鍵個數(shù)比值為,基態(tài)Cu+核外電子排布式為,Cu(NH3)2Cl中化學(xué)鍵類型為。 (2)NF3是微電子工業(yè)中優(yōu)良的等離子刻蝕氣體。元素第一電離能N(填“>”“<”或“=”)F,NF3中氮原子的雜化軌道類型為,NF3屬于(填“極性”或“非極性”)分子。 (3)C60可以用作儲氫材料。已知金剛石中CC鍵的鍵長為154.45 pm,C60中CC鍵的鍵長為140145 pm,有同學(xué)據(jù)此認(rèn)為C60的熔點(diǎn)高于金剛石,你認(rèn)為(填“正確”或“不正確”),理由是。 (4)氮的氧化物和含氧酸在醫(yī)療上具有重要的應(yīng)用。寫出與N2O互為等電子體的分子(任寫一種),酸性HNO3>HNO2,試著從結(jié)構(gòu)上解釋其原因  。 (5)電石(CaC2)是有機(jī)合成化學(xué)工業(yè)的基本原料。CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似(如圖所示),但晶體中由于啞鈴形C22-的存在,使晶胞沿一個方向拉長。CaC2晶體中每個Ca2+周圍距離最近的C22-的數(shù)目為,已知CaC2晶體的密度為2.22 g·cm-3,該晶胞的體積為 cm3。 參考答案題型特訓(xùn)18第11題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)B1.答案 (1)3d74s23(2)sp2V形34(3)Cu<O<N乙二胺分子之間可以形成氫鍵,三甲胺分子之間不能形成氫鍵(4)124×64(22×a×10-7)3NA解析 (1)Co為27號元素,根據(jù)構(gòu)造原理可知其電子排布式為Ar3d74s2,Co2+電子排布式為Ar3d7,3d7軌道上有3個未成對的電子。(2)NO2-中心原子N原子價層電子對數(shù)為3,故雜化軌道數(shù)為3,所以N原子的雜化方式為sp2雜化,空間構(gòu)型為V形;NO2-中參與形成大鍵的原子個數(shù)為3,每個原子提供一個單電子,得到電子為1個,所以NO2-的大鍵可以表示為34。(3)同一周期主族元素從左到右,原子半徑逐漸減小,第一電離能有增大趨勢,但A族和A族元素例外,O的第一電離能小于N,O和N為非金屬元素,Cu為金屬元素,Cu比O、N易失電子,所以第一電離能由小到大的順序是Cu<O<N。乙二胺(H2NCH2CH2NH2)分子中含有氮?dú)滏I,分子間能形成氫鍵,三甲胺N(CH3)3分子間不能形成氫鍵,因而乙二胺比三甲胺的沸點(diǎn)高得多。(4)由圖可知,距每個Cu原子最近的Cu原子有12個,即配位數(shù)為12。晶胞中實(shí)際含有的Cu為4個,其質(zhì)量為4×64NAg。已知銅的原子半徑為anm,由圖可知,晶胞中面對角線長為4anm,晶胞的棱長為22anm,則晶胞的體積為(22a×10-7)3cm3,所以有(22a×10-7)3cm3×=4×64NAg,解得=4×64(22×a×10-7)3NAg·cm-3。2.答案 (1)B和Alp(2)2s22p1-33(3)離子鍵、共價鍵直線形(4)D(5)Na2O4×62g·mol-1(0.566×10-7)3cm3×6.02×1023mol-12.27 g·cm-3解析 Q元素的I4I3,Q元素的原子最外層有3個電子,Q處于A族;R元素的I2I1,R元素的原子最外層有1個電子,R處于A族;S元素的I4I3,S元素的原子最外層有3個電子,S處于A族;T、U元素的I1I5沒有突變,T、U的最外層電子至少有5個。(1)根據(jù)上述分析,這五種元素中,最可能處于同一族的兩種元素是Q和S,Q和S都處于A族,Q的I1大于S的I1,Q為硼元素,S為鋁元素,即最可能處于同一族的兩種元素是B和Al。S元素為鋁元素,基態(tài)Al原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1,最后一個電子填入3p能級,Al是p區(qū)元素。(2)Q為硼元素,B原子核外有5個電子,基態(tài)B原子核外電子排布式為1s22s22p1,基態(tài)B原子的價電子排布式為2s22p1。Q的化合價為+3價,根據(jù)化合物中元素的正負(fù)化合價代數(shù)和為0,QT中T元素的化合價為-3價。Q屬于第二周期,Q和T同周期,T也屬于第二周期,則T為氮元素,同周期中第一電離能介于B和N之間的有Be、C、O3種元素。(3)R為A族元素,R原子核外電子數(shù)大于5,R為鈉元素;T為氮元素,RT3為NaN3,其中含有離子鍵和共價鍵。NaN3中陰離子為N3-,N3-與CO2互為等電子體,CO2為直線形,則N3-也為直線形。(4)U的最外層電子至少有5個,U不可能是A族A族元素,U的第一電離能較大,U可能是0族元素,化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像U元素的是氦。(5)用“均攤法”分析,小球(Na+)有8個,大球(O2-)有8×18+6×12=4個,則X的化學(xué)式為Na2O。晶胞的體積為(0.566nm)3=(0.566×10-7)3cm3,1mol晶胞的體積為(0.566×10-7)3cm3×NA,1mol晶胞的質(zhì)量為4×62g,晶體X的密度為4×62g·mol-1(0.566×10-7)3cm3×6.02×1023mol-12.27g·cm-3。3.答案 (1)321s22s22p63s23p63d10或Ar3d10離子鍵、共價鍵、配位鍵(2)<sp3極性(3)不正確金剛石是原子晶體,熔化時需要破壞共價鍵,C60為分子晶體,熔化時破壞分子間作用力,無需破壞共價鍵,所以C60熔點(diǎn)低于金剛石(4)CO2或CS2(合理即可)電負(fù)性O(shè)>N,NO2中N的正電性大于NO中的N,導(dǎo)致HONO2中OH鍵的極性大于HONO中的OH鍵的極性,因而在水分子作用下HONO2比HONO更容易電離出H+,即酸性HNO3>HNO2(5)41.92×10-22解析 (1)乙炔分子中有3個鍵與2個鍵。Cu為29號元素,基態(tài)Cu+核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10。Cu(NH3)2Cl中Cu+與NH3之間的化學(xué)鍵為配位鍵,NH鍵為極性共價鍵,Cu(NH3)2+與Cl-之間為離子鍵。(2)同周期主族元素從左到右電離能呈增大趨勢,所以氟元素的第一電離能比氮元素的第一電離能大。NF3中N原子雜化軌道數(shù)目為4,采取sp3雜化。NF3分子構(gòu)型與NH3相似,NH3分子構(gòu)型是三角錐形,所以NF3分子構(gòu)型也是三角錐形,三角錐形分子的結(jié)構(gòu)不對稱,正負(fù)電荷中心不重疊,為極性分子。(3)金剛石是原子晶體,熔化時需要破壞共價鍵,C60為分子晶體,熔化時破壞分子間作用力,無需破壞共價鍵,所以C60熔點(diǎn)低于金剛石。(4)與N2O互為等電子體的分子有CO2、CS2等。電負(fù)性O(shè)>N,NO2中N的正電性大于NO中的N,導(dǎo)致HONO2中OH鍵的極性大于HONO中的OH鍵的極性,因而在水分子作用下HONO2比HONO更容易電離出H+,即酸性HNO3>HNO2。(5)依據(jù)晶胞示意圖可以看出,晶胞的一個平面的長與寬不相等,再由圖中體心可知1個Ca2+周圍距離最近的C22-有4個。要特別注意題給的信息,CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的相似,該晶胞中含有Ca2+為12×14+1=4,一個晶胞中含有4個CaC2,CaC2晶體的密度為2.22g·cm-3,該晶胞的體積V=m=4×64g2.22g·cm-3×6.02×10231.92×10-22cm3。