2021届全国卷高考化学一轮专题训练：物质结构与性质

专题突破 物质结构与性质

1.元素X 的基态原子中的电子共有7个能级,且最外层电子数为1,X 原子的内层轨道全部排满电子。在气体分析中,常用XCl 的盐酸溶液吸收并定量测定CO 的含量,其化学反应方程式为2XCl+2CO+2H 2O

X 2Cl 2·2CO·2H 2O 。

(1)X 基态原子的核外电子排布式为 。

(2)C 、H 、O 三种元素的电负性由大到小的顺序为 。

(3)X 2Cl 2·2CO·2H 2O 是一种配合物,其结构如图1所示。

①与CO 互为等电子体的分子是 。

②该配合物中氯原子的杂化方式为 。

③在X 2Cl 2·2CO·2H 2O 中,每个X 原子能与其他原子形成3个配位键,在图1中用“→”标出相应的配位键。

(4)测定阿伏加德罗常数的值有多种方法,X-射线衍射法是其中一种。通过对XCl 晶体的X-射线衍射图像的分析,可得出XCl 的晶胞如图2所示,则距离每个X +最近的Cl -的个数为 ;若X +的半径为apm,晶体的密度为ρg·cm -3,试计算阿伏加德罗常数的值N A = (列计算表达式)。

答案 (1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1或[Ar]3d 104s 1

(2)O>C>H

(3)①N 2 ②sp 3 ③

(4)4 4×(64+35.5)

ρ·(4a×10-102

)

3

2.2017年5月5日中国大飞机C919成功首飞,象征着我国第一架真正意义上的民航干线大飞机飞上蓝天!飞机机体的主要材料为铝、镁等,还含有极少量的铜。飞机发动机的关键部位的材料是碳化钨等。回答下列问题:

(1)铜元素的焰色反应呈绿色,其中绿色光对应的辐射波长为nm(填字母)。

A.404

B.543

C.663

D.765

(2)基态Cu原子中,核外电子占据最高能层的符号是,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为。钾元素和铜元素位于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属钾的熔点、沸点都比金属铜低,原因

是。

(3)现代飞机为了减轻质量而不减轻外壳承压能力,通常采用复合材料——玻璃纤维增强塑料,其成分之一为环氧树脂,常见的

E51型环氧树脂中部分结构如图a所示。其中碳原子的杂化方式为。

(4)图b为碳化钨晶体的一部分结构,碳原子嵌入金属钨的晶格的间隙,并不破坏原有金属的晶格,形成填隙固溶体,也称为填隙化合物。在此结构中,1个钨原子周围距离钨原子最近的碳原子有个,该晶体的化学式为。

(5)图b部分晶体的体积为Vcm3,则碳化钨的密度为g·cm-3(用N A来表示阿伏加德罗常数的数值,W的相对原子质量为184)。

答案(1)B(2)N球形K的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱(3)sp2、sp3(4)6WC(5)1176

VN A

3.铜及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途。回答下列问题:

(1)铜或铜盐的焰色反应为绿色,下列有关原理分析的叙述正确的是(填字母)。

A.电子从基态跃迁到较高的激发态

B.电子从较高的激发态跃迁到基态

C.焰色反应的光谱属于吸收光谱

D.焰色反应的光谱属于发射光谱

(2)基态Cu原子中,核外电子占据的最高能层符号是,其核外电子排布式中未成对电子数为个,Cu与Ag均属于ⅠB族,熔点:Cu Ag(填“>”或“<”)。

(3)[Cu(NH3)4]SO4中阴离子的立体构型是;中心原子的轨道杂化类型为,[Cu(NH3)4]SO4中Cu2+与NH3之间形成的化学键称为。

(4)用Cu作催化剂可以氧化乙醇生成乙醛,乙醛中σ键和π键的个数比为。

(5)碘、铜两种元素的电负性如下表:

元素I Cu

电负性 2.5 1.9

CuI属于(填“共价”或“离子”)化合物。

答案(1)BD(2)N1>(3)正四面体sp3配位键(4)6∶1(5)共价

4.硼及其化合物用途非常广泛,回答下列问题。

(1)下列B原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为、(填标号)。

(2)H3BO3是一元弱酸,可用作医用消毒剂,其水溶液呈酸性的原理为H3BO3+H2O H++[]-。

则1mol硼酸中含有的共用电子对数为。

(3)BF3可用于制造火箭的高能燃料,其分子的空间构型是,硼原子杂化方式是;BF3能与乙醚发生反

应:(C2H5)2O+BF3BF3·O(C2H5)2,该反应能发生,原因

是。

(4)硼的一种化合物结构简式为,一个该分子中含个σ键。

(5)图(a)为类似石墨的六方BN,图(b)为立方BN。

①六方BN具有良好的润滑性,是因为;六方BN不能像石墨一样具有导电性,其原因是。

②已知立方BN的晶胞参数为0.3615nm,阿伏加德罗常数的值为N A,则立方BN的密度为g·cm-3(列出计算式)。答案(1)A D

(2)3.612×1024(或6N A)

(3)平面三角形sp2BF3中B原子有空轨道,O(C2H5)2中氧原子有孤对电子,能形成配位键

(4)7

(5)①六方BN晶体中层与层之间的作用力是较弱的范德华力,故层与层之间相对易滑动六方BN的结构中没有自由移动的电

子②4×11+4×14

N A×(0.3615×10-7)3或100

(0.3615)3×N A

×1021

5.晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料,电池板中还含有硼、氮、钛、钴、钙等多种化学物质。

请回答下列问题:

(1)区分晶体硼和无定形硼最可靠的科学方法为。第二周期主族元素的电负性按由小到大的顺序排列,B元素排在第位,其基态原子价电子的电子云轮廓图为。

(2)硅酸根有多种结构形式,一种无限长链状结构如图1所示,其化学式为,Si原子的杂化类型为。

图1

(3)N元素位于元素周期表区;基态N原子中,核外电子占据最高能级的电子云有个伸展方向。

(4)[Co(NH3)6]3+的几何构型为正八面体形,Co3+在中心。

①[Co(NH3)6]3+中,1个Co3+提供个空轨道。

②若将[Co(NH3)6]3+中的两个NH3分子换成两个Cl-,可以形成种不同的结构形式。

(5)一种由Ca、Ti、O三种元素形成的晶体的立方晶胞结构如图2所示。

图2

①与Ti紧邻的Ca有个。

②若Ca与O之间的最短距离为apm,阿伏加德罗常数的值为N A,则晶体的密度ρ=g·cm-3(用含a、N A的代数式表示)。