[创新设计]（江苏专用）2015高考化学二轮题型专攻 微题型19 物质结构与性质（选考）（含新题，含解析）

【创新设计】（江苏专用）2015高考化学二轮题型专攻 微题型19 物

质结构与性质（选考）（含新题，含解析）

[题型专练]

1．X、Y、Z、W、Q五种元素其核电荷数依次增大。X原子只有1个s电子，Y、Z、W属于同周期，Y原子L层中s电子和p电子数目相同，Z原子p轨道为半充满，W原子第一电离能比Z原子的小，Q原子内层均饱和，N层上只有两个电子。 (1)Q的核外电子排布式为________________。

(2)XYZ分子中Y原子轨道的杂化类型为________，1 mol XYZ分子中含有σ键的数目为______。

(3)写出YZW的两种等电子体的化学式：________________。 (4)QW的熔点比Q的硫化物的熔点高，其原因是____________。 (5)Q晶体属于六方堆积，其晶胞结构如右图，则P点原子被________个晶胞所共用。

解析 (1)X原子只有1个s电子，所以X为氢元素；Q原子内层均饱和，N层上只有两个电子，所以Q为锌，则可得出锌离子的电子排布式为[Ar]3d。(2)Y原子L层中s电子和p电子数目相同，所以Y的L层未排满，且s、p轨道都有2个电子，所以Y为碳元素；Y、Z、W都为第2周期，又知Z原子p轨道为半充满，所以Z为氮元素；氮原子因为其最外层的p轨道半充满而使其第一电离能比它后一种氧元素的第一电离能大，由题给条件可以判断W应为氧元素。(2)XYZ分子即为HCN，其中的碳与氮形成了碳氮叁键，所以是sp杂化，该分子中有两个σ键，所以1 mol XYZ分子中含有σ键的数目为2NA个。(3)YZW即为CNO，它的等电子体是三个原子构成的含16个价电子的微粒，最外层为16个电子的粒子，所以可以写出如CO2、N2O、N3及CS2等。(4)QW为ZnO，Q的硫化物即ZnS，两者都是离子晶体，而影响离子晶体熔点的是离子半径和离子所带电荷，所以氧化锌熔点高于硫化锌。(5)晶体由晶胞构成二者的阴阳离子所带电荷相同，由于r(O)

(4)因O半径小于S，氧化锌晶格能比硫化锌晶格能大 (5)12

2．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，其化学反应为2XCl＋2CO＋2H2O===X2Cl2·2CO·2H2O。

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(1)X基态原子的电子排布式为________________。 (2)C、H、O三种原子的电负性由大到小的顺序为________。 (3)X2Cl2·2CO·2H2O是一种配合物，其结构如右图所示： 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X2Cl2·2CO·2H2O中，每个X原子能与其他原子形成3个配位键，在图中用“→”标出相应的配位键。

(4)XCl的晶胞如右图所示，距离每个X最近的Cl的个数为________。 解析 (1)元素X基态原子的核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s，是铜元素。(2)C、H、O三种原子的非金属性O>C>H，则其电负性O>C>H。(3)①利用同周期互换方法，可知CO与N2互为等电子体。②该配合物的氯原子只有单键，成对电子对数有4对，故氯原子是sp杂化。(4)从

晶胞看，1个Cl和4个X形成正四面体，1个Cl周围有4个X，由于该晶胞的化学式是XCl，故1个X周围有4个Cl。 答案 1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s (2)O>C>H

(3)①N2 ②sp杂化

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③(4)4

3．在5-氨基四唑(车安全气囊。

)中加入金属Ga，得到的盐是一种新型气体发生剂，常用于汽

(1)基态Ga原子的电子排布式可表示为________。

(2)5-氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为________，其中N原子的杂化类型为________；在1 mol 5-氨基四唑中含有σ键的数目为________。 (3)①叠氮酸钠(NaN3)是传统安全气囊中使用的气体发生剂。

①叠氮酸钠(NaN3)中含有叠氮酸根离子(N3)，根据等电子体原理N3的空间构型为________。

②以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐做原料，可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如

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图)顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为________。 解析 (1)Ga为31号元素，基态镓原子的电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s4p或[Ar]3d4s4p。(2)同周期元素从左向右电负性逐渐增强，故N>C，当然C>H；N原子的杂化情况见右图分析；五元环有5个σ键，环上有1个N—H σ键，C—NH2包含3个σ

键，故1 mol共含有σ键的数目为9NA。(3)①CO2是N3的一种等电子体，CO2是直线形分子，111－

故N3也是直线形分子；②晶胞拥有Ti：1＋×12＝4(个)，C：8×＝1，N：6×＝3，故碳

482氮化钛化合物的化学式为Ti4CN3。

答案 (1)1s2s2p3s3p3d4s4p或[Ar]3d4s4p

(2)N>C>H sp、sp杂化 9NA(或9×6.02×10个或5.418×10个) (3)①直线形 ②Ti4CN3

4．能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。 (1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的核外电子排布式：________________。 (2)富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的结构如图所示，其分子中碳原子的轨道杂化方式为__________________。

(3)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括镓、镉、锌、铜、铟、镓和硒等硫化物。

①第一电离能：As________Se(填“>”、“<”或“＝”) ②硫化锌的晶胞结构如图所示，其中硫离子的配位数是________。

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③二氧化硒分子的空间构型为________。

(4)金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如下图，请在下图中用箭头表示出配位键。

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解析 (1)基态镍原子的核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s。(2)根据富勒烯(C60)的结构可以看出每个碳原子和其他三个碳原子成键，为三个σ键和一个π键，故杂化方式为sp杂化。(3)As的4p轨道处于比较稳定的半充满状态，故As的第一电离能较大；从图中不难发现硫化锌的晶胞中，锌离子的配位数是4，而阴、阳离子个数之比为1∶1，故硫离子的配位数也是4；二氧化硒分子与臭氧分子、二氧化硫分子互为等电子体，故其空间构型为V形。

答案 (1)1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s (2)sp杂化 (3)①> ②4 ③V形 (4)

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5．研究证明，Fe、Fe、Fe易与CO、CN等形成配合物。 (1)配合物Fe(CO)5会使合成氨等生产过程中的催化剂中毒。

①Fe(CO)5中铁的化合价为0，写出铁原子基态的电子排布式：________________________。该物质中含有的化学键类型有________(填字母)。 A．离子键 C．非极性共价键

B．极性共价键 D．配位键

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②常温下Fe(CO)5呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃。据此可以判断Fe(CO)5晶体的类型为________。

(2)Fe、Fe都能被硝酸氧化。NO3中氮原子轨道的杂化类型为________。

(3)若向氯化铁溶液中加入少量的K4[Fe(CN)6]溶液，可生成蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]，右图表示的是该晶体晶胞

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