2020版高考化学二轮复习专题限时集训13物质结构与性质(含解析)新人教版

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专题限时集训(十三) 物质结构与性质

(限时：45分钟) (对应学生用书第153页)

1．(2019·唐山模拟)原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别依次处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。请回答下列问题：

(1)这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为________________________，第一电离能最小的元素是________(填元素符号)。

(2)C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是________________________(填化学式)。

(3)B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为________；另一种的晶胞如图二所示，该晶胞的空间利用率为________。

图一 图二 图三

(4)D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为________，D的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是________(填选项序号)。

①极性键 ③配位键

②非极性键 ④金属键

(5)向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是 ______________________________________________________ _____________________________________________________。 请写出上述过程的离子方程式：__________________________ ______________________________________________________， _____________________________________________________。

[解析] 原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别依次处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，则A为氢元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，即核外有6个电子，则B为碳元素；D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子，D原子外围电子排布为3d4s，则D为铜元素；结合原子序数可知，C只能处于第三周期，B

- 1 -

10

1

与C可形成正四面体形分子，则C为氯元素。(3)图一为石墨的平面结构，在其层状结构中碳碳键键角为120°，每个碳原子都结合着3个碳原子，碳原子采取sp杂化；图二为金刚石的11

晶胞，一个晶胞中含碳原子数为8×＋6×＋4＝8，令碳原子直径为a，晶胞中C原子总体

824a3

积＝8×π()，碳原子与周围的4个原子形成正四面体结构，中心碳原子与正四面体顶点原

32

2

aa4a子相邻，中心碳原子到底面距离为，则正四面体的高为(a＋)＝，设正四面体的棱长为x，

333

则斜面的高为

3314a23123

x，底面中心到边的距离为x×，再根据勾股定理：()＋(x×)＝(223323226a26a43a433

，故晶胞棱长＝×2＝，则晶胞体积为()，晶胞空间利3333

x)2，整理得x＝

4a34333

用率＝{[8×π()]÷()}×100%＝π≈34%。

32316

[答案] (1)

Cu (2)HF＞HI＞HBr＞HCl (3)sp2 34% (4)

面心立方最密堆积 ①②③ (5) 首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝

2＋

色的透明溶液 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH＋＋2OH－ 4 Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]

2．(2019·武汉模拟)磷及其化合物与人们的健康和生活密切相关。请回答下列问题： (1)基态磷原子价电子轨道表示式为________，其第一电离能比硫的________(填“大”或“小”)。

(2)羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是牙齿中的重要矿物质，其中羟基(—OH)中氧原子的杂化方式为________，PO4的立体构型为________，该化合物所含元素电负性最大的是________。

(3)P4O6的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满足8电子结构，则该分子中含有的共价键数目是________。

(4)磷酸和亚磷酸(H3PO3)是磷元素的两种含氧酸。亚磷酸与NaOH反应只生成NaHPO3和NaH2PO3两种盐，则H3PO3的结构式为________，其为________元酸，原因是____________________

_____________________________________________________。 (5)磷酸分子间脱水可生成多磷酸，其某一钙盐的结构如图所示：

3－

由图推知该多磷酸钙盐的通式为________。

(6)磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料，晶胞如下图所示，其密度为ρ g·cm，设NA是阿

- 2 -

－3

伏加德罗常数的值，则磷原子的配位数为________，晶胞参数为________ pm。

6＋2

－

[解析] (2)—OH中氧原子的价层电子对数为2＝4，所以氧原子按sp3方式杂化；PO34

5＋3－2×4

－

中P原子价层电子对数＝4＋＝4，没有孤电子对，故PO34为正四面体结构；根据2元素的非金属性越强，元素的电负性越大， Ca、P、O、H四种元素中O的非金属性最强，O元素的电负性最大；(3)P原子最外层有5个电子，能够与3个O原子形成3对共用电子对，O原子最外层有6个电子，可以与2个P原子形成2对共用电子对，要使分子中每个原子都达

到8电子稳定结构，其结构式为，可见分子中含有的共价键为12个；(4)亚磷

酸与NaOH溶液发生酸碱中和反应只生成NaHPO3和NaH2PO3两种盐，羟基H原子能电离产生H＋，说明H3PO3分子中含有2个—OH，它属于二元酸，由于P最外层有5个电子，则结构式为POHOOHH或POHOOHH；(5)由图推知该多磷酸钙盐最小的重复单元是CaP2O6，所以该多磷酸钙盐的通式为(CaP2O6)n；(6)根据晶体结构可知每个B原子被四个距离相等且最近的P原子包围，每个P原子被四个距离相等且最近的B原子包围，所以P原子的配位数是4；在一个晶胞中含有的P11

原子数目：8×8＋6×2＝4，在一个晶胞中含有的B原子数目：4×1＝4，即1个晶胞中含有44×42 g·mol－1168

－3

个BP，晶胞的质量是m＝＝NA g，由于晶胞密度为ρ g·cm，所以晶胞的NA /mol

168

NA gm16831683168

310－3

体积为ρ＝ρ g·cm＝ρNA cm，所以晶胞参数为ρNA cm＝ρNA×10 pm。

[答案] (1)

大 (2) sp 正四面体形 O(或氧元素)

3

(3)12 (4) 二 一个H3PO3分子中只有两个羟基，

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3168

含氧酸羟基上的氢易电离 (5) (CaP2O6)n (6)4

10

ρNA×10

3．(2019·张家口模拟)Se是迄今为止发现的最重要的抗衰老元素，也有抗癌之王的美誉。回答下列问题：

(1)基态Se原子核外电子占据的轨道中，电子云轮廓图形状为哑铃形的有________个；第四周期的过渡金属中，基态原子核外未成对电子数与基态Se原子相同的有________种。

(2)Se及其同周期相邻元素相比，三种元素的基态原子的第一电离能由大到小的顺序为__________________________。

(3)H2Se属于________(填“极性”或“非极性”)分子；其熔点低于同条件下NaH熔点的原因为__________________________

_____________________________________________________。

(4)SeO2的立体构型为________；SeO3中Se原子的杂化形式为________。 (5)写出一种与SeO4互为等电子体的分子式________。

2－

(6)Se能与形成具有多种生物活性的配合物。1 mol

中含有σ键的数目为________。

(7)硒化锌是一种重要的半导体材料，其立方晶胞结构如图所示。若晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA晶体密度为ρ g·cm，则硒化锌的摩尔质量可表示为________(列出计算式即可)。

－3

[解析] (3)H2Se分子内为极性共价键，根据价层电子对互斥理论可知，该分子价层电子对数为4，有2对孤电子对，则其分子的立体构型为V形，极性键的极性向量和不等于零，所以该分子为极性分子，又因为NaH形成的晶体为离子晶体，而H2Se形成的晶体属于分子晶体，

所以其熔沸点较NaH低。(6)根据上述分析可知，1 mol 分子中σ键

数目等于共价键数，所以σ键数目总数＝2×12 mol(苯环上)＋5×1 mol(酚羟基) ＋5×1

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