2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 下篇 專題三 微題型二十 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.鈦的化合物如TiSe2、Ti(NO3)4、TiCl4、酒石酸鈦等均有著廣泛用途。(1)寫出Se的基態(tài)原子的外圍電子排布式：_。(2)酒石酸鈦配合物廣泛應(yīng)用于藥物合成。酒石酸(結(jié)構(gòu)如右圖所示)中羧基氧原子的軌道雜化類型分別是_，1 mol酒石酸中鍵的數(shù)目是_。(3)TiCl4熔點(diǎn)是25 ，沸點(diǎn)是136.4 ，可溶于苯或CCl4，該晶體屬于_晶體；NO的空間構(gòu)型為_。(4)主族元素A和鈦同周期，具有相同的最外層電子數(shù)，元素B原子的p能級所含電子總數(shù)與s能級所含電子總數(shù)相等，且其形成的氫化物分子之間存在氫鍵。元素A、元素B和鈦三者形成的晶體的晶胞如圖所示，寫出該晶體的化學(xué)式：_(用元素符號表示)。解析(1)Se位于周期表中第4周期A族，其外圍電子排布式為4s24p4。(2)羧基中碳氧雙鍵中氧原子軌道雜化類型為sp2雜化，碳氧單鍵中氧原子軌道雜化類型為sp3雜化；碳氧雙鍵中有1個(gè)鍵和1個(gè)鍵，1 mol酒石酸中有2 mol碳氧雙鍵，所以鍵的數(shù)目是2NA。(3)該物質(zhì)熔沸點(diǎn)較低，且能溶于有機(jī)溶劑，所以該晶體為分子晶體；根據(jù)價(jià)電子對互斥理論，NO價(jià)電子數(shù)(51)/23，N與3個(gè)O成鍵，沒有電子孤對，所以為平面結(jié)構(gòu)。(4)位于第4周期、最外層為2個(gè)電子的主族元素為鈣元素，則A為Ca；B原子形成的氫化物分子之間存在氫鍵，說明B原子為N、O、F中的一種，再根據(jù)元素B原子的p能級所含電子總數(shù)與s能級所含電子總數(shù)相等，則B為O；用均攤法計(jì)算晶胞中的原子個(gè)數(shù)，Ca原子位于頂點(diǎn)：81(個(gè))，O原子位于面心：63(個(gè))，Ti位于體心：1個(gè)，所以該晶體的化學(xué)式為CaTiO3。答案(1)4s24p4(2)sp2、sp32NA(或26.021023)(3)分子平面三角形(4)CaTiO32元素X的基態(tài)原子中的電子共有7個(gè)能級，且最外層電子數(shù)為1，X原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子。在氣體分析中，常用XCl的鹽酸溶液吸收并定量測定CO的含量，其化學(xué)反應(yīng)為2XCl2CO2H2O=X2Cl22CO2H2O。(1)X基態(tài)原子的電子排布式為_。(2)C、H、O三種原子的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開。(3)X2Cl22CO2H2O是一種配合物，其結(jié)構(gòu)如右圖所示：與CO互為等電子體的分子是_。該配合物中氯原子的雜化方式為_。在X2Cl22CO2H2O中，每個(gè)X原子能與其他原子形成3個(gè)配位鍵，在圖中用“”標(biāo)出相應(yīng)的配位鍵。(4)XCl的晶胞如右圖所示，距離每個(gè)X最近的Cl的個(gè)數(shù)為_。解析(1)元素X基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1，是銅元素。(2)C、H、O三種原子的非金屬性O(shè)>C>H，則其電負(fù)性O(shè)>C>H。(3)利用同周期互換方法，可知CO與N2互為等電子體。該配合物的氯原子只有單鍵，成對電子對數(shù)有4對，故氯原子是sp3雜化。(4)從晶胞看，1個(gè)Cl和4個(gè)X形成正四面體，1個(gè)Cl周圍有4個(gè)X，由于該晶胞的化學(xué)式是XCl，故1個(gè)X周圍有4個(gè)Cl。答案1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)(2)O>C>H(3)N2sp3雜化(4)43在5氨基四唑()中加入金屬Ga，得到的鹽是一種新型氣體發(fā)生劑，常用于汽車安全氣囊。(1)基態(tài)Ga原子的電子排布式可表示為_。(2)5氨基四唑中所含元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開，其中N原子的雜化軌道類型為_；在1 mol 5氨基四唑中含有鍵的數(shù)目為_。(3)疊氮酸鈉(NaN3)是傳統(tǒng)安全氣囊中使用的氣體發(fā)生劑。疊氮酸鈉(NaN3)中含有疊氮酸根離子(N)，根據(jù)等電子體原理N的空間構(gòu)型為_。以四氯化鈦、碳化鈣、疊氮酸鹽做原料，可以生成碳氮化鈦化合物。其結(jié)構(gòu)是用碳原子取代氮化鈦晶胞(結(jié)構(gòu)如圖)頂點(diǎn)的氮原子，這種碳氮化鈦化合物的化學(xué)式為_。解析(1)Ga為31號元素，基態(tài)鎵原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1。(2)同周期元素從左向右電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，故N>C，當(dāng)然C>H；N原子的雜化情況見右圖分析；五元環(huán)有5個(gè)鍵，環(huán)上有1個(gè)NH 鍵，CNH2包含3個(gè)鍵，故1 mol共含有鍵的數(shù)目為9NA。(3)CO2是N的一種等電子體，CO2是直線形分子，故N也是直線形分子；晶胞擁有Ti：1124(個(gè))，C：81(個(gè))，N：63(個(gè))，故碳氮化鈦化合物的化學(xué)式為Ti4CN3。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1(2)N>C>Hsp2、sp3雜化9NA(或96.021023個(gè)或5.4181024個(gè))(3)直線形Ti4CN34高氯酸三碳酰肼合鎳Ni(CHZ)3(ClO4)2是一種新型的起爆藥。(1)Ni2基態(tài)核外電子排布式為_。(2)ClO的空間構(gòu)型是_；與ClO互為等電子體的一種分子為_(填化學(xué)式)。(3)化學(xué)式中CHZ為碳酰肼，組成為CO(N2H3)2，碳酰肼中碳原子的雜化軌道類型為_；1 mol CO(N2H3)2分子中含有鍵的數(shù)目為_。(4)高氯酸三碳酰肼合鎳可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成。NiO的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，晶胞中含有的Ni2數(shù)目為a，Ni2的配位數(shù)為b，NiO晶體中每個(gè)鎳離子距離最近的鎳離子數(shù)目為c，則abc_。解析(1)Ni2基態(tài)核外電子排布式為Ar3d8。(2)根據(jù)價(jià)層電子對理論計(jì)算，ClO的價(jià)層電子對數(shù)4，故ClO是正四面體；與ClO互為等電子體，則原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)相同(32)，則為CCl4或SiCl4等。(3)碳酰肼的結(jié)構(gòu)簡式為，C原子采用sp2雜化；碳氧雙鍵中有1 mol 鍵，其他單鍵均為鍵，故1 mol CO(N2H3)2中有11 mol 鍵。(4)晶胞中Ni2數(shù)目：864，Ni2配位數(shù)為6個(gè)，鎳離子距離最近的鎳離子為正方形中對角線位置，即有12，則abc236。答案(1)Ar3d8(或1s22s22p63s23p63d8)(2)正四面體CCl4(SiF4等)(3)sp2雜化11NA(或116.021023)(4)2365研究證明，F(xiàn)e、Fe2、Fe3易與CO、CN等形成配合物。(1)配合物Fe(CO)5會使合成氨等生產(chǎn)過程中的催化劑中毒。Fe(CO)5中鐵的化合價(jià)為0，寫出鐵原子基態(tài)的電子排布式：_。該物質(zhì)中含有的化學(xué)鍵類型有_(填字母)。A離子鍵B極性共價(jià)鍵C非極性共價(jià)鍵 D配位鍵常溫下Fe(CO)5呈液態(tài)，熔點(diǎn)為20.5 ，沸點(diǎn)為103 。據(jù)此可以判斷Fe(CO)5晶體的類型為_。(2)Fe、Fe2都能被硝酸氧化。NO中氮原子軌道的雜化類型為_。(3)若向氯化鐵溶液中加入少量的K4Fe(CN)6溶液，可生成藍(lán)色沉淀KFeFe(CN)6，右圖表示的是該晶體晶胞的八分之一(K未畫出)。寫出與CN互為等電子體的一種分子的化學(xué)式：_；該晶體的一個(gè)晶胞中含有的K的個(gè)數(shù)為_。解析(1)鐵原子的原子序數(shù)為26，基態(tài)時(shí)其原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或者表示為Ar3d64s2；Fe(CO)5 分子中碳和氧之間存在極性共價(jià)鍵，配體CO和中心原子Fe之間存在配位共價(jià)鍵；從Fe(CO)5的物理性質(zhì)可知，其微粒間作用力很弱，應(yīng)該是分子間作用力，如果形成晶體，應(yīng)該屬于分子晶體。(2)由等電子體原理可知NO和BF3或BCl3互為等電子體，分子中價(jià)電子數(shù)均為24個(gè)，因此其中心原子雜化類型和BF3或BCl3相同，應(yīng)該為sp2雜化。(3)CN是2原子14電子體，價(jià)電子總數(shù)為10，因此和N2、C、CO等互為等電子體；由均攤法可以確定晶胞中圖中已經(jīng)有的微粒的個(gè)數(shù)：Fe2：，F(xiàn)e3：，CN：3，則根據(jù)物質(zhì)電中性原則確定其中沒有標(biāo)出的K個(gè)數(shù)為，因此晶胞中K個(gè)數(shù)為4。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2BD分子晶體(2)sp2雜化(3)N2(或其他合理答案)46原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W、J五種元素，原子序數(shù)依次增大，其中X元素原子半徑是所有元素原子中最小的，Y元素原子核外有三種不同的能級且各個(gè)能級所填充的電子數(shù)相同，W元素原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍，J元素原子序數(shù)為24。請回答下列問題。(1)Y、Z、W的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開。(2)J原子的核外電子排布式為_。(3)Y2X2分子中Y原子軌道的雜化類型為_。1 mol Y2X2分子中含有鍵 與鍵的數(shù)目之比為_。(4)Z與W形成的一種Z2W分子，與該分子互為等電子體的陰離子為_(任寫一種)。(5)JCl3能與Z、W的氫化物形成配位數(shù)為6的絡(luò)合物，且相應(yīng)兩種配體的物質(zhì)的量之比為21，氯離子全部位于外界。則該配合物的化學(xué)式為_。答案(1)C<N<O(2)Ar3d54s1(或1s22s22p63s23p63d54s1)(3)sp雜化32(4)SCN或N(任寫一種，其他合理答案也可)(5)Cr(NH3)4(H2O)2Cl3對點(diǎn)回扣1等電子體的判斷方法一是同主族變換法，如CO2與CS2、CF4與CCl4是等電子體，二是左右移位法，如N2與CO，CO、NO與SO3是等電子體。如果是陰離子，價(jià)電子應(yīng)加上陰離子所帶的電荷數(shù)；如果是陽離子，價(jià)電子應(yīng)減去陽離子所帶的電荷數(shù)。如NH價(jià)電子為8，CO價(jià)電子為24。2晶胞中微粒數(shù)的計(jì)算方法均攤法(1)原則：晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果是被n個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞對這個(gè)原子分得的份額就是(2)方法：長方體(包括立方體)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計(jì)算a位于頂角上的粒子同為8個(gè)晶胞所共有，粒子屬于該晶胞b位于棱上的粒子同為4個(gè)晶胞所共有，粒子屬于該晶胞c位于面上的粒子同為2個(gè)晶胞所共有，粒子屬于該晶胞d位于內(nèi)部的粒子整個(gè)粒子都屬于該晶胞非長方體晶胞中粒子視具體情況而定，如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂角(1個(gè)碳原子)被三個(gè)六邊形共有，每個(gè)六邊形占(3)圖示：