2018届高考化学二轮复习测试专题(十七)物质结构与性质(选考选修3的学生使用)

2018届高考化学二轮复习测试专题含答案

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(Fe x N y )在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某Fe x N y 的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。

(1)Fe 3＋

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Fe x N y 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 )Cu n N y 。Fe x N y 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)Fe 3＋

基态核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 5或[Ar]3d 5。

(2)丙酮分子中有两种碳原子，其中—CH 3中碳原子为sp 3杂化，

中碳原子为sp 2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

(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 ：6×1

2

＝3，N ：1，故化学式为Fe 3CuN 。

答案： (1)[Ar]3d 5或1s 22s 22p 63s 23p 63d 5 (2)sp 2和sp 3 9 mol

(3)H

(4)乙醇分子间存在氢键 (5)Fe 3CuN

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)Fe 2＋

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N A ，则此种铁单质的密度表达式为________g/cm 3。

解析： (1)Fe 原子的基态核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 64s 2，所以Fe 2＋

基态核外电子排布式为

1s 22s 22p 63s 23p 63d 6或[Ar]3d 6。

(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 ＋

、Fe 3＋

，阴离子是配离子

[Fe(CN)6]4－

(其中Fe 为＋2价)，其中K ＋

、Fe 3＋

和[Fe(CN)6]4－

以离子键相结合，[Fe(CN)6]4－

中Fe 2＋

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CO 2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2N A 。

(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 ＝56×2N A g ，若铁的原子半径为a cm ，则晶胞边长为4a 3 cm ，晶胞体积V ＝(4a 3)3 cm 3，所以铁单质

的密度ρ＝m

V ＝56×2N A (4a 3

)3

g/cm 3。

答案： (1)[Ar]3d 6 (2)共价键 配位键 (3)O>N>C 2N A (4)CO 或N 2 (5)8 56×2N A

(4a 3

)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)Cu 2O 为半导体材料，可由乙醛(CH 3CHO)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(NH 3)4]2＋

中NH 3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N A )。

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sp 3杂化，

醛基上的碳原子形成了一个碳氧双键，采用的是sp 2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7N A 。(4)NH 3中N 原子的σ键电子对数是3，孤电子对数是1

2(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8×1

8＝1，所以一个晶胞的质量是3×64＋108N A g ，一个晶胞的体积是

(r ×10

－10

)3

cm 3

，所以合金的密度ρ＝300N A (r ×10－10)

3 g·cm －3＝3.0×1032

r 3N A g·cm －

3。 答案： (1)d

(2)sp 3、sp 2 7N A

(3)1s 22s 22p 63s 23p 63d 10(或[Ar]3d 10) N>C>B (4)四面体形 (5)3.0×1032r 3N A

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B 40。B 40是继C 60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。