1、2023届高考化学一轮专题复习:物质结构与性质1(2022广西百色高三期末)硫及其化合物有许多用途,请回答下列问题。(1)基态硫原子的价电子排布式为_,其电子占据最高能级的电子云轮廓图形状为_。(2)P、S的第二电离能(I2)的大小关系为I2(P)_I2(S) (填“”“=”或“”),原因是_。(3)一水合硫酸四氨合铜(II) Cu(NH3)4SO4H2O常用作杀虫剂,该配合物中阴离子的中心原子采取的杂化方式为_,NH3的立体构型为_,H2O的VSEPR模型名称为_。(4)常见含硫的物质有单质硫(S8)、SO2、 Na2S、 K2S 等,四种物质的熔点最高的是_。(5)高纯度的PbS可作半导体
2、,PbS的立方晶胞如图所示,硫离子采取面心立方堆积,铅离子填在由硫离子形成的正四面体空隙中。已知该晶胞参数为apm,则该晶体的密度为_gcm-3 (用含a、NA的代数式表示)。2(2022四川成都高三阶段练习)N、P、As及其化合物在工农业生产中用途非常广泛。回答下列问题:(1)写出基态N原子的核外电子排布式_ , 与N同周期的主族元素中,第一电离能比N大的元素是_(填元素符号) 。(2)NH3是制造HNO3、化肥、炸药的重要原料,还可用于制冷。NH3的立体构型为_, 在工业合成NH3 (N2 + 3H22NH3)的反应所涉及的3种物质中,沸点从高到低的顺序为_, 原因是_。(3)H3PO2是
3、一种重要的化工原料。已知:无机含氧酸分子中非羟基氧越多,酸性越强。1个非羟基氧是中强酸,2个非羟基氧是强酸。如H3PO4为中强酸,其结构简式为;H3PO2也是一种中强酸,则H3PO2的结构简式为_ ,写出H3PO2与足量NaOH溶液反应的化学方程式_。(4)GaAs 的熔点为1 238 C,密度为gcm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_。已知:阿伏加德罗常数的值为NA,GaAs的摩尔质量为145gmol-1,则GaAs的晶胞边长为_pm。3(2022福建福州高三期末)2022年4月16日神舟13号载人飞行任务取得圆满成功,高性能金属材料铝合金、钛合金、镁合金、超强度钢等作用功不可没。回
4、答下列问题:(1)铁元素在周期表中的位置是_,基态的价电于排布式为_。(2)镁与同周期相邻的两种元素的第一电离能由大到小排列顺序为_。(3)常温下,是无色液体,其熔点为250K,沸点为409K。通过与铵盐反应可生成。的熔点低于的原因是_。中,的空间构型是_。(4)是金红石的主要成分,其晶胞结构如图所示,设Ti和O原子半径分别为和(单位:pm),晶胞的长宽高分别为a、b、c(单位:cm),则晶胞中原子的空间利用率为_(列出计算表达式)。(空间利用率指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中所占有的体积百分比)4(2022重庆西南大学附中高三期末)离子液体是一种由离子构成的很有研究价值的溶剂。某
5、离子液体由如图所示正离子和负离子构成,已知中的五元环为平面形结构,该离子有较强的稳定性。(1)基态N原子中共有_种运动状态不同的电子,其中占据最高能级的电子云轮廓图为_形。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为_。(2)中的各种元素的电负性由小到大的顺序为_,中碳原子的杂化方式为_。(3)负离子的空间构型为_形,基态氯原子的价层电子轨道表示式为_。(4)分子中的大键可用符号表示,其中m代表形成大键的原子数,n代表形成大键的电子数。如苯()中的大键可表示为,则中的大键可表示为_。(5)
6、碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶(),其分子中也含有与苯类似的大键,则吡啶中N原子的孤电子对占据的轨道为_(填标号)。A2s轨道B2p轨道Csp杂化轨道D杂化轨道吡啶在水中的溶解度远大于苯,主要原因是_,_。5(2022福建莆田高三期末)Cu是一种应用广泛的过渡元素。如现代工业利用铜氨溶液溶解纤维制造人造丝,古代秦俑彩绘上用的颜料被称为“中国蓝”,其成分为。(1)铜氨溶液中的配离子为,其中心原子外围电子轨道表示式为_。(2)在硫酸铜氨溶液中加入乙醇,即得到深蓝色晶体。晶体中各元素电负性最大的是_(填元素名称);晶体中存在的化学键为_(填选项字母);A离子键B氢键C配位键D金属键E.范德
7、华力晶体中、三种微粒的键角依次减小的原因是_。(3)合成“中国蓝”的原料有、孔雀石和砂子,用代替即可合成“埃及蓝”。已知、晶体熔点分别为1339、811,熔点较高的原因是_。下图甲为金刚石晶胞,图乙为晶胞中Si原子沿z轴方向在xy平面上的投影图(即俯视投影图),其中O原子略去,Si原子旁标注的数字表示每个Si原子位于z轴的高度,已知则与的最近距离为a pm,则晶胞的密度为_(用含a、NA的代数式表示)。6(2022江西景德镇二模)汞(Hg)是常温下唯一的液体金属单质,原子序数为80,常见价态为+1和+2.Hg2+易与卤素离子、氰离子和硫氰根形成配位数为4的配离子。回答下列问题。(1)汞元素在元
8、素周期表中的位置_; 写出与汞同族、原子序数最小的原子基态时的价电子排布式_。(2)Hg2+与硫氰根形成的配离子的化学式_; 其中配体原子为_。(3)硫氰根中C原子的杂化方式_ ; 写出其一种等电子体_。低温下,固体汞会形成三方晶体,其晶胞图和投影图如下。已知晶胞参数为a=bc,=90,=120且c”“”“”或“=”),原因是_。(3)溶液中以的形式存在,1.5mol 中键的数目为_。(4)已知键角:,原因是_。(5)已知晶体的晶胞结构与NaC1晶体的晶胞结构相似,但因晶体中有哑铃形的存在而使晶胞沿一个方向拉长,晶胞参数分别为a nm、a nm、b nm,为阿伏伽德罗常数的值,则该晶体的密度是
9、_ (用含a、b、的表达式表示)。13(2022广西南宁高三期末)微量元素指的是在人体中含量低于人体质量0.005%0.01%的元素,包括Fe、I、Zn、Se、F、Cu、Co、Si等。(1)F元素的基态原子核外有_个未成对电子,基态Fe原子的价电子排布式为_。(2)为四面体结构,其中Si原子采取的杂化类型为_。与不同,的立体构型为_。(3)第一电离能Cu小于Zn,理由是_。(4)Co3+的一种配离子Co(N3)(NH3)52+中,Co3+的配位数是_。CoO的熔点是1935,CoS的熔点是1135,试分析CoO熔点较高的原因:_。(5)ZnO品体存在多种结构,其中某种常见的晶胞结构(如图)。其
10、晶胞边长为anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞密度为_(列出计算式)gcm-314(2022北京西城高三期末)CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。科学家致力于CO2与H2反应制CH3OH的研究。(1)CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为_;干冰是很好的致冷剂,干冰升华时,CO2需要克服的作用力是_。(2)CH3OH所含有的三种元素电负性从大到小的顺序为_(用元素符号表示)。(3)CH3OH的沸点比CO2高,主要原因是_。(4)CH3OH被氧化为HCHO,HCHO继续被氧化可生成HCOOH。HCHO分子的空间结构为_,HCOOH分子内键与键个数之比为_。15(2022北京西城高三期末)
11、砷化铟(InAs)是一种优良的半导体化合物,有广泛用途。(1)基态In的价层电子排布式为5s25p1,In在周期表中的位置是_。(2)在Ar保护下分别将InCl3和AsCl3在气化室中加热转化为蒸气,在反应室中混合反应,即可得到橘黄色的InAs晶体。已知:AsCl3和InCl3均为分子晶体,AsCl3气化室的温度为130,InCl3气化室的温度为500。AsCl3分子的空间结构为_,中心原子As的杂化轨道类型为_。AsCl3气化室温度低于InCl3气化室温度的原因是_。InCl3晶体中分子间存在配位键,配位原子是_。(3)InAs为原子之间以共价键的成键方式结合而成的晶体。其晶胞结构如图所示。
12、一个晶胞中所含As的个数为_。已知该晶胞棱长为apm(1pm=110-10cm),阿伏加德罗常数为NA,InAs的摩尔质量为Mgmol-1,则该晶体的密度=_gcm-3。16(2022北京交通大学附属中学高三期末)元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。元素W是元素周期表中第29号元素。(1)X在元素周期表中的位置为_,其价电子排布式为_。(2)Y形成气态氢化物的电子式为_,氢化物分子中,Y原子轨道的杂化类型是_。(3)在乙醇中的溶解度,Z的氢化物_Y的氢化物(填“”、“”或“=”)
13、,其原因是:_。(4)Y与Z可形成YZ,该离子空间构型为_(用文字描述)。(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物X(NH3)4Cl2,1mol该配合物中含有配位键为_mol。(6)W的单质与氨水或过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是:_,反应的离子方程式为_。(7)第一电离能:I1(X)_I1(W)(填“”、“”或“=”),原因是:_。17(2022四川广安模拟预测)铁、锌、铜等过渡金属元素及其化合物在生产、生活中有着广泛应用。回答下列问题:(1)基态Cu的核外电子排布式为_。(2)甘氨酸锌(H2NCH2COO)2Zn是 某种饲料添加剂,在该化合物中所涉及到的元素中
14、,第一电离能最大的是_; C原子的杂化方式为:_。(3)Fe3+可与噻吩()和吡咯( )形成配位化合物。试比较二者在水中的溶解度大小:噻吩_吡咯(填“大于 ”或“小于”或“等于”),原因为:_。(4)硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2俗名摩尔盐,是一种重要的化工原料。固态摩尔盐的晶体类型为_;的空间构型为_。(5)某种铜的溴化物晶体结构如图所示。则该化合物的化学式为_,设晶胞参数为anm,该铜的溴化物晶体的密度为_gm-3。(用含a和NA的式子表示,NA为阿伏加德罗常数)18(2022福建龙岩高三期末)开发新型储氢材料是氢能源利用的重要研究方向之一。是一种储氢材料,可由和反应制得。请回答下
15、列问题:(1)的空间结构是_。(2)常温下,是无色液体,熔点为-23.2;为白色粉末,熔点为377。和熔点不同的原因是_。(3)是新型环烯类储氢材料,利用物理吸附的方法来储存氢分子,其结构如图所示:的晶体类型是_。储氢时与间的作用力为_。a.共价键b.离子键c.氢键d.范德华力(4)氨硼烷是优良的储氢材料,氨硼烷受热析氢的部分过程如图所示:的键角_的键角(填“”、“=”或“”)。已知:等电子体结构相似。写出与互为等电子体的分子式_,的氮硼键键能大于,其原因为_。CDB的结构简式为(其中的配位键用箭号表示)_。参考答案:1(1) 3s23p4 哑铃形(2) S+的价电子排布式为: 3s23p3,
16、 属于半满结构,能量低,稳定,难失去电子(3) sp3 三角锥形 四面体形(4)Na2S(5)【解析】(1)S位于周期表中第3周期第A族,基态硫原子的价电子排布式为:3s23p4,其电子填充的最高能级为p能级,电子云形状为哑铃形,故答案为:3s23p4;哑铃形;(2)P+的价电子排布式为:3s23p2,P失去的是3p2上的电子,S+的价电子排布式为:3s23p3,S失去的是3p3上的电子,属于半满结构,能量低,稳定,难失去电子,所以P、S的第二电离能(I2)的大小关系为I2(P)I2(S),故答案为:AlNa(3) CaCl2是离子晶体,TiCl4是分子晶体,离子晶体熔点高于分子晶体 正四面体
17、(4)100%【解析】(1)Fe是26号元素,价电子电子排布式为3d64s2,处于周期表中第四周期族,失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+,基态Fe3+的价电子排布式为3d5,故答案为:第四周期族;3d5;(2)同主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但Mg元素原子2s能级为全充满稳定状态,其第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能MgAlNa,故答案为:MgAlNa;(3)常温下,TiCl4是无色液体,其熔点为250K,沸点为409K,可知TiCl4属于分子晶体,而CaCl2属于离子晶体,离子晶体熔点高于分子晶体,TiCl4的熔点低于CaCl2,故答案为:CaCl2是离
18、子晶体,TiCl4是分子晶体,离子晶体熔点高于分子晶体;铵根中N原子孤电子对为=0,价层电子对数为0+4=0,铵根的空间构型是正四面体形,故答案为:正四面体形;(4)晶胞中,黑色球数目为1+8=2,白色球数目为2+4=4,结合化学式TiO2可知,黑色球为Ti、白色球为O,分子中原子总体积为4(rO10-10cm)3+2(rTi10-10cm)3,晶胞体积为abc cm3,晶胞中原子的空间利用率=100100%,故答案为:100%。4(1) 7 哑铃 +或-(2) HCN sp2、sp3(3) 正四面体 (4)(5) D 吡啶与水分子间存在氢键,苯与水分子间是范德华力 吡啶和水均为极性分子,苯为
19、非极性分子【解析】(1)氮的原子序数为7,其核外电子排布式为:1s22s22p3,有7种运动状态不同的电子,其中最高能级为2p能级,电子云轮廓图为哑铃形,基态氮原子的价电子排布式为:2s22p3,自旋磁量子数的代数和为:+=+或-+(-)+(-)=-。(2)M+中所含元素为C、H、N,同一周期主族元素从左向右电负性逐渐增强,同主族元素从上向下电负性逐渐减弱,因此电负性:HC N的原子半径比P的小,原子核对最外层电子的吸引力较大(3) 3d84s2 sp3、sp2 物质A分子间存在氢键 bcd(4) 4 12 1010【解析】(1)能级顺序为1s2s2p,基态氮原子的核外电子排布式为1s22s2
20、 2p3,则氮原子其能量最高的是D;(2)第一电离能I1(N)I1(P),原因是:N和P位于同主族,N的原子半径比P的小,原子核对最外层电子的吸引力较大;(3)Ni原子序数为28,基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2,则答案为3d84s2;物质A 中碳原子有两种一种为甲基上的碳,类似于甲烷的四面体结构,该碳原子为sp3杂化,另一种为C=N上的碳原子,C=N是平面结构,则该碳原子为sp2杂化,则答案为sp3、sp2;物质A中的氧原子可形成分子间存在氢键,B中不能形成氢键,则A的熔点高于 B;根据B的结构图,B中含有配位键和共价键,配位键和共价
21、单键都为键,双键中含有一个键和一个键,只有金属晶体中含有金属键,则B中含有的化学键类型有键、键、配位键,答案选bcd;(4)由氮化铝晶胞图示可知,氮原子的配位数为4,每个铝原子周围紧邻12个铝原子;该晶胞中Al原子位于晶胞的顶点和面心,则晶胞中Al原子的数目为8+6=4,N原子位于晶胞的内部,则N原子的数目为4,则晶胞的质量为g,根据m=V可得,晶胞的边长=cm,晶胞中面对角线的长度为cm,晶胞中最近的两个铝原子之间的距离为晶胞面对角线长度的一半,则晶胞中最近的两个铝原子之间的距离为cm=1010 pm。9(1) 第五周期IB族 B(2) BrAsSe 三角锥形(3) sp2、sp3 19:1
22、 组成该离子液体的阴、阳离子所带电荷数较小,且阴、阳离子的体积较大,因此阴、阳离子间的作用力较小,熔点较低(4) 4 【解析】(1)根据Ag的核外电子排布式,推出Ag在元素周期表的位置是第五周期B族;Ag+是Ag失去5s上的一个电子,即Ag+的电子排布式是Kr4d10,选项B正确;故答案为第五周期B族;B;(2)As、Se、Br位于同周期,同周期从左向右第一电离能增大趋势,但AA,AA,因此三种元素第一电离能由大到小顺序是BrAsSe;SeO中Se有3个键,孤对电子=1,价层电子对数为4,即空间构型为三角锥形;故答案为BrAsSe;三角锥形;(3)-CH3、-CH2-中C的杂化类型为sp3,环
23、上C的杂化类型为sp2;故答案为sp3、sp2;根据结构简式以及成键原子只能形成一个键,因此1个该离子中含有键个数为19个,1个大键,因此键和键数之比为191;故答案为191;该离子液体的熔点比较低的原因是组成该离子液体的阴、阳离子所带电荷数较小,且阴、阳离子的体积较大,因此阴、阳离子间的作用力较小,熔点较低;故答案为组成该离子液体的阴、阳离子所带电荷数较小,且阴、阳离子的体积较大,因此阴、阳离子间的作用力较小,熔点较低;(4)根据晶胞图,与S2-距离最近且等距的Zn2+的个数为4;故答案为4;S2-位于顶点和面心,个数为=4,Zn2+位于晶胞内部,个数为4,有4个“ZnS”单元,则晶胞的质量
24、为,晶胞的体积为(a10-10)3cm3,根据密度的公式,该晶胞的密度为g/cm3;故答案为。10(1) 2 Be(2) sp3杂化 2(3)NCH(4)ACD(5)【解析】(1)基态14C原子的核外电子排布为1s22s22p2,1s、2s为成对电子,自旋方向相反,2p能级为单电子,自旋方向相同,核外存在2对自旋相反的电子;同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第二周期的元素中,第一电离能介于B和C之间的是Be,故答案为:2;Be;(2)由图可知,图1为金刚石晶体,图2为石墨烯晶体,在金刚石晶体中,每个碳原子与四个碳原子形成4个共价单键,构成正四面体,碳原子的杂化类型为sp3杂化;石墨烯晶体中,每个六元环占有的C原子个数为,故答案为:sp3杂化;2;(3)吡咯中含有的元素为H、N、C,元素的非金属性越强,其电负性越大,非金属性:NCH,则电负性:NCH,故答案为:NCH;(4)A. CO为极性分子,CO2为非极性分子,故A正确;B. CO的孤电子对数为2,CO2的孤电子对数为4,故B错误;C. CO之间为碳氧三键,CO2为碳氧双键,故C正确;D. CO2的相对分子质量较大,分子间作用力强于CO,分子的熔沸点升高,故D正确;故答案为:ACD;(5)一个金刚石晶胞中含有C的数目为,将每个C原子