2018届高考化学二轮复习测试：专题突破练专题突破练(十七)

专题突破练(十七) 物质结构与性质(选考选修3的学生使用) 1．(2017·江苏单科，21A)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。 (1)Fe3＋基态核外电子排布式为__________。

(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是________，1 mol丙酮分子中含有σ键的数目为________。 (3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为________。 (4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为________。 (5)某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x－n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为________。

解析： (1)Fe3＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。 (2)丙酮分子中有两种碳原子，其中—CH3

中碳原子为sp3杂化，中碳原子为

sp2杂化；单键均是σ键，一个双键中有一个σ键和一个π键，故1 mol丙酮分子中含有9 mol σ键。 (3)依据同周期元素电负性变化规律可知，电负性：C系可知，电负性：H(4)乙醇分子间存在氢键，使得乙醇沸点较高。 (5)由图2可知更稳定的Cu替代型产物为Cu替代a位置Fe型，利用均摊法可得晶胞中 各原子个数Cu：8×18＝1，Fe：6×12＝3，N：1，故化学式为Fe3CuN。

答案： (1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 (2)sp2和sp3 9 mol (3)H(4)乙醇分子间存在氢键 (5)Fe3CuN 2．(2017·广东茂名模拟，35)铁是一种重要的过渡元素，能形成多种物质，如做染料的普鲁士蓝化学式为KFe[Fe(CN)6]。 (1)Fe2＋基态核外电子排布式为 ________________。 (2)在普鲁士蓝中，存在的化学键有离子键、______和______。 (3)一定条件下，CN－可氧化为OCN－。OCN－中三种元素的电负性由大到小的顺序为________；碳原子采取sp杂化，1 mol该物质中含有的π键数目为________。 (4)与CN－互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。 (5)常温条件下，铁的晶体采用如下图所示的堆积方式，则这种堆积模型的配位数为________，如果铁的原子半径为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则此种铁单质的密度表达式为________g/cm3。

解析： (1)Fe原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以Fe2＋

基态核外

电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。 (2)KFe[Fe(CN)6]属于离子化合物，是一种复盐，也是一种配合物，阳离子是K＋、Fe3＋，阴离子是配离子[Fe(CN)6]4－(其中Fe为＋2价)，其中K＋、Fe3＋和[Fe(CN)6]4－以离子键相结合，[Fe(CN)6]4－中Fe2＋和CN－以配位键相结合，CN－内C和N以共价键相结合。 (3)OCN－中的C原子采取sp杂化，则其空间结构为直线形，结合OCN－与CO2是等电子体，可知OCN－的结构式是[O===C===N]－，则1 mol OCN－中含有的π键数目是2NA。 (5)图示的堆积方式是非密置层的体心立方堆积，所以配位数是8；铁的一个晶胞中有两个Fe原子，因此晶胞质量m＝56×2NA

g，若铁的原子半径为a cm，则晶胞边长为4a3 cm， 晶胞体积V＝(4a3)3 cm3，所以铁单质的密度ρ＝mV＝56×2NA4a33 g/cm3。 答案： (1)[Ar]3d6 (2)共价键 配位键 (3)O>N>C 2NA (4)CO或N2

(5)8 56×2NA4a33 3．(2017·湖北黄冈联考)铜是人类最早发现的金属，也是人类广泛使用的一种金属。铜及其化合物在工业、工程技术和工艺上有着广泛的应用。 (1)早期发现的天然准晶颗粒由Cu、Fe、Al三种金属组成。Fe元素位于元素周期表的________区。基态Al原子的L层电子排布图为____________。 (2)Cu2O为半导体材料，可由乙醛(CH3CHO)和新制氢氧化铜反应得到，同时可得到乙酸。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________，1 mol乙酸分子中含有的σ键的数目为________。 (3)制作单晶硅太阳能电池片时，一般掺杂微量的铜、碳、硼、氮等。一价铜离子的电子排布式为________。碳、硼、氮元素的电负性由大到小的顺序是__________。(用元素符号表示) (4)在配离子[Cu(NH3)4]2＋中NH3的VSEPR模型为__________。 (5)铜银合金晶体具有面心立方最密堆积结构。在晶胞中，Cu原子位于面心，Ag原子位于顶点，若该晶胞边长为r pm，则合金的密度为________g·cm－3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。

解析： (2)乙醛的结构式为，甲基上的碳原子形式4个单键，采用的是sp3杂化，醛基上的碳原子形成了一个碳氧双键，采用的是sp2杂化；乙酸分子的

结构式是，其中含有6个单键和1个双键，所以1 mol乙酸分 子中σ键的数目是7NA。(4)NH3中N原子的σ键电子对数是3，孤电子对数是12(5－3)＝1，

所以价层电子对数是4，VSEPR模型为四面体形。(5)铜银合金的一个晶胞中Cu原子个数为

6×12＝3，Ag原子个数为8×18＝1，所以一个晶胞的质量是3×64＋108NA g，一个晶胞的体积是(r×10－10)3 cm3，所以合金的密度ρ＝300NAr×10－103 g·cm－3＝3.0×1032r3NA g·cm－3。 答案： (1)d

(2)sp3、sp2 7NA (3)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10) N>C>B

(4)四面体形 (5)3.0×1032r3NA 4．(2017·山西名校联考)2014年7月和12月山西大学分子科学研究所翟华金教授、李思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学Lai-Sheng Wang教授及复旦大学刘智攀教授课题组合作，首次合成“中国红灯笼分子”——硼球烯B40。B40是继C60之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。

(1)基态硼原子的外围电子排布式为________，碳60中碳原子杂化方式为________。 (2)构成碳60晶体的作用力是________。 (3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有________种。 (4)磷化硼(BP)是由硼元素与磷元素组成的无机化合物，属于一种半导体材料。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。BP晶胞中B采用面心立方堆积，P原子填入四面体空隙中。

①写出三溴化硼和三溴化磷的空间构型： 三溴化硼________；三溴化磷________。 ②磷化硼晶体内微粒间的作用力有________。 ③计算磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离(晶胞参数为478 pm)________。 解析： (1)碳60又叫足球烯，其分子中每个C原子与其他3个C原子相连，分别形成两个碳碳单键和一个碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为sp2。 (2)碳60晶体属于分子晶体，所以微粒间作用力是范德华力。 (3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有Be、C、N、O、F、Ne共6种。 (4)①BBr3

中B原子的价层电子对数是3，孤电子对数是0，所以三溴化硼的空间构型是

平面正三角形；PBr3中P原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，所以三溴化磷的空间构型是三角锥形。②磷化硼的空间结构与金刚石类似，应属于原子晶体，B原子与P原子间通过共价键相结合，但B原子最外层只有3个电子，P原子最外层有5个电子，而磷化硼晶体中每个B原子与4个P原子相连，每个P原子也与4个B原子相连，这说明B原子和P原子间还存在一个配位键，其中P原子提供孤电子对，B原子提供空轨道。③BP晶胞中P原子位于立方体的体对角线的14处，则硼原子和磷原子之间的最近距离＝47834 pm＝23932

pm≈207 pm。 答案： (1)2s22p1 sp2 (2)范德华力 (3)6

(4)①平面正三角形 三角锥形 ②共价键、配位键 ③207 pm或23932 pm 5．(2017·保定调研)A、B、C、D、E是元素周期表中五种常见元素，其原子序数依次增大。详细信息见下表：

① A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代 ② B的氧化物是导致光化学烟雾的主要物质之一 ③ C的某一种单质是空气的主要成分之一 ④ D的基态原子核外有6个原子轨道处于半充满状态 ⑤ E能形成红色的E2O和黑色的EO两种氧化物 请回答下列问题： (1)D的价电子排布式可表示为________。 (2)BC－3的空间构型为________________(用文字描述)。 (3)根据等电子原理，AC分子的结构式为________。