2019-2020年高考化學二輪復習 考前三個月 21題逐題特訓 第21題 A 物質結構與性質的忠告1.熟練書寫常見的4種金屬及其離子的核外電子排布式：Cr、Fe、Cu、Zn。2.掌握同周期元素第一電離能比較：同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但A>A>A，A>A>A。3.牢記3種分子的雜化方式和空間構型：CH4：sp3雜化，正四面體；NH3：sp3雜化，三角錐形；H2O：sp3雜化，V形。4.學會鍵與鍵的判斷方法：單鍵均為鍵；雙鍵、三鍵中含有1個鍵，其余為鍵。5.掌握有關晶體計算的常用方法：運用分攤法正確確定晶胞中所含原子的個數(shù)。典例剖析釩(V)、砷(As)、鎳(Ni)均為第四周期元素，釩位于B族，砷位于A族，鎳位于族。請回答下列相關問題。(1)基態(tài)釩原子的電子排布式為_，釩有2、3、4、5等幾種化合價，這幾種價態(tài)中，最穩(wěn)定的是_價。(2)砷與氯氣反應可得到AsCl3、AsCl5兩種氯化物。其中屬于非極性分子的是_，AsCl3分子的中心原子雜化類型是_，分子的空間構型是_。(3)高純度砷可用于生產(chǎn)具有半導體“貴族”之稱的新型半導體材料GaAs，鎵(Ga)為第四周期A族元素，Ga與As相比，第一電離能較大的是_。(4)鎳和鑭形成的一種合金具有儲氫功能，該合金儲氫后的晶胞如下圖所示：鎳和鑭形成的這種合金的化學式是_，1 mol 鑭形成的該合金能儲存_mol氫氣。解析(1)基態(tài)釩原子的電子排布式為Ar3d34s2，當原子價層電子全部失去時，形成的離子最外層達到穩(wěn)定的電子層結構，故5價最穩(wěn)定。(2)AsCl5分子中砷的價電子均成鍵，故它是非極性分子；AsCl3分子中的價層電子對數(shù)為4，其中孤電子對數(shù)為1，因此砷原子為sp3雜化，分子的空間構型為三角錐形。(4)由晶胞結構知，8個La全在晶胞頂點，故一個晶胞中La個數(shù)為81,8個Ni在晶胞面上，1個Ni在晶胞內，故一個晶胞中Ni個數(shù)為815，因此該合金化學式為LaNi5；8個H2在晶胞棱上，2個H2在晶胞面上，故一個晶胞中H2個數(shù)為823，因此1 mol La形成的該合金能儲存3 mol氫氣。答案(1)Ar3d34s2(或1s22s22p63s23p63d34s2)5(2)AsCl5sp3三角錐形(3)As(或砷)(4)LaNi53挑戰(zhàn)滿分(限時35分鐘)1.元素周期表中，金屬和非金屬分界線附近的元素性質特殊，其單質及化合物應用廣泛，成為科學研究的熱點。(1)鍺(Ge)可以作半導體材料，寫出基態(tài)鍺原子的電子排布式_。(2)環(huán)硼氮六烷的結構和物理性質與苯很相似，故稱為無機苯，其結構如圖。第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有_種。無機苯分子中1個氮原子給有空軌道的硼原子提供1個孤電子對，形成1個_鍵。硼、氮原子的雜化方式是_。(3)硅烷的通式為SinH2n2，隨著硅原子數(shù)增多，硅烷的沸點逐漸升高，其主要原因是_。最簡單的硅烷是SiH4，其中的氫元素顯1價，其原因為_。(4)根據(jù)價層電子對互斥理論(VSEPR)推測：AsCl3的VSEPR模型名稱：_；AsO的立體構型：_。(5)釙(Po)是一種放射性金屬，它的晶胞堆積模型為簡單立方堆積，釙的摩爾質量為209 gmol1，晶胞的密度為 gcm3，則它晶胞的邊長a為_ pm。(NA表示阿伏加德羅常數(shù)，用代數(shù)式表示晶胞邊長)2.(1)C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是_。(2)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。NH3分子的空間構型是_；與N2H4分子屬于等電子體的是_(寫出一種即可)。(3)金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應用廣泛。請回答下列問題：Ni原子的核外電子排布式為_；NiO、FeO的晶體結構類型均與氯化鈉的相同，Ni2和Fe2的離子半徑分別為69 pm和78 pm，則熔點NiO_FeO(填“<”或“>”)；NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為_、_。(4)元素金(Au)處于周期表中的第六周期，與Cu同族，其價電子排布與Cu相似，Au原子的價電子排布式為_；一種銅金合金晶體具有立方最密堆積的結構，在晶胞中Cu原子處于面心位置，Au原子處于頂點位置，則該合金中Cu原子與Au原子個數(shù)之比為_；該晶體中，原子之間的強相互作用是_；上述晶體具有儲氫功能，氫原子可進入到由Cu原子與Au原子構成的四面體空隙中。若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲氫后的晶胞結構與CaF2晶胞(如圖)的結構相似，該晶體儲氫后的化學式應為_。3.(xx蘇州高三模擬)元素周期表第四周期中共有18種元素，請回答下列有關問題。(1)金屬釩(V)在材料科學上有重要作用，被稱為“合金的維生素”，基態(tài)釩原子的價電子排布式為_，第四周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大，總趨勢是逐漸增大的。但Ga的第一電離能卻明顯低于Zn的，原因是_。(2)已知四溴化鍺是電子工業(yè)中的一種常用試劑，其熔點為26.1 ，沸點為186 ，則GeBr4晶體的類型為_，中心原子的雜化類型為_。(3)第四周期AA族的元素中，電負性由大到小的順序為_(用元素符號表示)。(4)如圖甲所示為二維平面晶體示意圖，所表示的物質化學式為AX3的是_(填“a”或“b”)。圖乙為金屬銅的晶胞，此晶胞立方體的邊長為a pm，金屬銅的密度為 gcm3，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為_ mol1(用含a、的代數(shù)式表示)。4.金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應用廣泛。(1)金屬鎳能與CO形成配合物Ni(CO)4，寫出與CO互為等電子體的一種分子和一種離子的化學式_、_。(2)很多不飽和有機物在Ni催化下可與H2發(fā)生加成反應。如CH2=CH2、HCCH、HCHO，其中碳原子采取sp2雜化的分子有_(填物質序號)，HCHO分子的立體結構為_形。(3)丁二酮肟常用于檢驗Ni2。在稀氨水中，丁二酮肟與Ni2反應生成鮮紅色沉淀，其結構如圖所示。該結構中，除共價鍵外還存在配位鍵和氫鍵，請在圖中用箭頭和“”表示出配位鍵和氫鍵。答案精析第21題選考題A.物質結構與性質挑戰(zhàn)滿分1.(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2或Ar3d104s24p2(2)3配位sp2(3)相對分子質量增大，分子間作用力增大氫原子的電負性比硅原子電負性大(4)四面體形正四面體形(5) 1010解析(2)根據(jù)電離能的變化規(guī)律，具有半充滿和全充滿的電子構型元素的穩(wěn)定性較高，所以第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有Be、C、O三種元素。無機苯類似苯結構，分子存在大鍵。由單方原子提供孤電子對與含空軌道的原子形成配位鍵。類比苯的結構可知，由硼氮原子形成平面六元環(huán)結構，所有原子共面，B、N都是sp2雜化。(3)硅烷相對分子質量隨著硅原子數(shù)的增多而增大，硅烷分子間作用力增大，硅烷沸點升高；氫原子的電負性大，吸引電子能力比硅強。(4)三氯化砷分子中砷原子價電子有4對，其中3個成鍵電子對、1個孤電子對，VSEPR模型包括孤電子對和成鍵電子對，VSEPR模型為四面體形；AsO中砷原子價電子對數(shù)為4(4)，4個電子對都是成鍵電子對，它的立體構型為正四面體形。(5)釙晶胞模型如圖所示：1個晶胞含1個釙原子。1 cm11010 pm，m(Po) g；，a3，a cm 1010 pm。2.(1)N>O>C(2)三角錐形CH3OH(或其他合理答案)(3)1s22s22p63s23p63d84s2(或Ar3d84s2)>66(4)5d106s131金屬鍵H8AuCu33.(1)3d34s2Zn的價電子層處于全充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定(2)分子晶體sp3(3)Br>Se>As(4)b1030解析(1)Ga的基態(tài)原子價電子排布式為4s24p1，鋅的為3d104s2，前者的4p1為不穩(wěn)定結構，而后者的4s2為穩(wěn)定結構，故前者的第一電離能較小。(2)由GeBr4的熔、沸點知其晶體類型為分子晶體，GeBr4中鍺形成四個單鍵，故其為sp3雜化。(3)同周期主族元素的電負性隨原子序數(shù)的增大而增大。(4)a圖中1個“花球”的周圍有6個相鄰的“白球”，1個“白球”的周圍有3個相鄰的“花球”，則“花球”與“白球”的個數(shù)比為12；同理可分析b圖，其中“花球”與“白球”的個數(shù)比為13，則b圖所表示的物質的化學式為AX3。根據(jù)均攤法知圖乙表示的晶胞中含有4個銅原子，所以1 mol該晶胞含4 mol銅原子，1 mol 該晶胞的體積是NA(a1010)3 cm3，則有1030 NAa34 mol64 gmol1。4.(1)N2CN(或O、C、NO)(2)平面三角(3)見圖