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

1

mol(杂环)＝ 34 mol。(7)设硒化锌的摩尔质量为M g·mol，该晶胞中含有硒原子数为8×8

－1

1m＋6×2＝4，含有锌原子数为4，其化学式可表示为ZnSe，根据晶胞中ρ＝V可得，ρ＝4MNA·a×10－10

ρNAa3×10－30

3

，化简整理得M＝

4

。

[答案] (1)9 2 (2)Br>As>Se (3)极性 H2Se形成的晶体属于分子晶体，NaH形成的晶体为离子晶体 (4)V形 sp (5)CX4、SiX4(X代表卤原子)等中的一种 (6) 34NA (7)

2

ρ NAa3×10－30

4

g·mol

－1

4．(2019·德州模拟)镍是有机合成的重要催化剂。

(1)基态镍原子的价电子排布式___________________________。

(2)镍和苯基硼酸共催化剂实现了丙烯醇(CH2===CH—CH2OH)的绿色高效合成。丙烯醇中碳原子的杂化类型有________________；丙醛(CH3CH2CHO)与丙烯醇(CH2===CH—CH2OH)分子量相等，但丙醛比丙烯醇的沸点低的多，其主要原因是______________________________________________________

_____________________________________________________。

(3)羰基镍[Ni(CO)4]用于制备高纯度镍粉。羰基镍[Ni(CO)4]中Ni、C、O 的电负性由大到小的顺序为________。

(4)Ni能形成多种配离子，如[Ni(NH3)6]、[Ni(SCN)3] 等。NH3 的立体构型为________；与SCN互为等电子体的分子有____________________(填分子式)。

(5)“NiO”晶胞如图：

－

2＋

2＋

－

①氧化镍晶胞中原子坐标参数A为(000)，B为(110)，则C原子坐标参数为_____________________________________________________。

②已知氧化镍晶胞密度d g·cm，NA代表阿伏加德罗常数的值，则Ni半径为________ nm(用代数式表示)。

[解析] (2)丙烯醇中碳原子形成了一个碳碳双键，其余为碳氧、碳氢单键，所以C原子的杂化类型有sp和sp杂化，丙醛(CH3CH2CHO)与丙烯醇(CH2===CH—CH2OH)分子量相等，但丙醛比丙烯醇的沸点低的多，是因为丙烯醇分子间存在氢键。 (4)NH3分子中N原子是sp杂化，且具有一对孤对电子，则NH3的立体构型为三角锥形，与SCN互为等电子体的分子有N2O或CO2。

－

3

2

3

－3

2＋

- 5 -

(5)①晶胞是正方体结构，且氧化镍晶胞中原子坐标参数A为(000)，B为(110)，则C原子坐1－32＋

标参数为(，11)；②已知氧化镍晶胞密度d g·cm，设Ni半径为r nm，O原子半径为x nm，

275×43

晶胞的参数为a nm，一个晶胞中含有4个NiO，则m(晶胞)＝ g，V(晶胞)＝a，则可以

NA

3300

得到(a×10)·d＝，a＝

73

NA

3007

×10 nm，又因为晶胞对角线3个O原子相切，晶胞参NA×d2a22－233007

数a＝2x＋2r，即4x＝2a，x＝a，带入计算可得到r＝－a＝××10 nm。

4244NA×d[答案] (1)3d4s (2)sp、sp 丙烯醇中分子间存在氢键 (3)O>C>Ni (4)三角锥形 N2O或CO2

12－23300??7

(5)?，1，1? ××10

4NA×d?2?

5．(2019·厦门模拟)钴及其化合物在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题： (1)基态钴原子价电子排布式为________。 (2)Co

3＋

8

2

2

3

在水中易被还原成Co

2＋

，而在氨水中可稳定存在，其原因为

______________________________________________________

_____________________________________________________。

(3)[Co(NO3)4]中Co的配位数为4，配体中N的杂化方式为________，该配离子中各元素I1由小到大的顺序为________(填元素符号)，1 mol该配离子中含σ键数目为________NA。

(4)八面体配合物CoCl3·3NH3结构有________种，其中极性分子有________种。 (5)配合物Co2(CO)8的结构如下图，该配合物中存在的作用力类型有________(填字母)。

－

2－

2＋

A．金属键 C．共价键 E．氢键

B．离子键 D．配位键 F．范德华力

(6)钴蓝晶体结构如下图，该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为________，晶体中Al占据O形成的________(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为________ g·cm(列出计算式，不必计算)。

－3

3＋

2－

- 6 -

[解析] (3)配体NO3中心原子N的价电子层电子为3对，为平面三角形，杂化方式为sp；非金属性越强，第一电离能越大，由于N的电子排布是半满稳定结构，所以第一电离能大于O，所以I1由小到大的顺序为Co＜O＜N；硝酸根中σ键有3个，则一个[Co(NO3)4]离子中含σ键数目为4＋3×4＝16，则1 mol该配离子中含σ键数目为16NA。(4)根据八面体的立体构型知，配合物CoCl3·3NH3结构有2种，因为不能形成对称结构，其中极性分子也是2种。(6)11根据钴蓝晶体晶胞结构分析，一个晶胞中含有的Co、Al、O个数分别为8×＋6×＋4＝84×4

82＝168×4＝32，所以化学式为CoAl2O4；根据结构观察，晶体中Al占据O形成的八面体空隙；该晶胞的体积为(2a×108×59＋2×27＋4×16

－73

3＋

2－

－

2－

－

2

) cm，该晶胞的质量为(32×16＋16×27＋8×59)/NA＝

59＋2×27＋4×16－3

g·cm。 －73

NA2a×10

2

3

NA

7

2

8×

g，则钴蓝晶体的密度为

3＋

[答案] (1)3d4s (2)Co可与NH3形成较稳定的配合物 (3)sp Co

8×

59＋2×27＋4×16

NA2a×10－736．(2019·延边模拟)我国考古人员在秦陵挖掘的宝剑，到现在仍然锋利无比，原因是剑锋上覆盖了一层铬。铬能形成多种化合物，主要化合价有＋2价、＋3价、＋6价。

请回答下列问题：

(1)基态铬原子的外围电子排布式为________；与铬同周期的所有元素中，基态原子最高能层电子数与铬原子未成对电子数相同的元素是________。

(2)铬原子的各级电离能(I/kJ·mol)数据如下表所示，铬原子逐级电离能增大的原因是_____________________________________

_____________________________________________________。

－1

I1 652.9 I2 1 590.6 I3 2 987 I4 4 743 I5 6 702 I6 8 744.9 I7 15 455 (3)CrCl3·6H2O实际上是配合物，配位数为6，其固体有三种颜色，其中一种暗绿色固体与足量硝酸银反应时，1 mol 固体可生成1 mol氯化银沉淀。则这种暗绿色固体的化学式为________，其中铬的配体水分子的VSEPR模型为________，该配合物中存在的作用力有________(填标号)。

A．离子键 C．共价键

B．配位键 D．金属键

- 7 -

(4)CrO3能将乙醇氧化为乙醛，二者的相对分子质量相近，但乙醇的沸点比乙醛高，原因是_________________________________

_____________________________________________________。

(5)某镧(La)铬(Cr)型复合氧化物具有巨磁电阻效应，晶胞结构如图所示：

①该晶体的化学式为________。

②该晶体中距离镧原子最近的铬原子有________个；若两个距离最近的氧原子核间距为

a pm，组成物质的摩尔质量为b g·mol－1，阿伏加德罗常数值为NA，则晶体密度的表达式为

________ g·cm。

[解析] (3)1 mol固体可生成1 mol氯化银沉淀，说明该配合物分子的外界有1个氯离子，又因为该配合物的配位数是6，根据氯原子守恒知，则该配合物内界中含有2个氯原子和4个水分子，其余水分子以结晶水形式存在，其化学式为[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O或[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O；根据价层电子对互斥理论可知，水分子的中心原子为O，其孤电子对数为2，σ键电子对数为2，故中心原子的价电子数为2＋2＝4，其VSEPR模型为四面体形；该配合物外界存在氯离子，与配位体形成离子键，而配合物内界的中心离子铬离子与氯离子、水分子之间均存在配位键，其中水分子内部H与O原子之间存在共价键，故ABC正确，而金属键是金属离子与自由电子之间的一种化学键，主要存在于金属晶体之间，故D项错误。(5)①1

晶胞中La原子位于立方体的顶点上，其原子数目＝8×＝1，Cr原子为立方体的中心，其原

81

子数目＝1、O原子位于立方体的面心上，其原子数目＝6×＝3，该晶体的化学式为LaCrO3；

2②结合该晶体的结构可看出，一个镧原子为八个晶胞共用，一个铬原子为一个晶胞所用，则距离镧原子最近的铬原子有8个；两个距离最近的氧原子核间距与正方体的边长构成等腰直角三角形，设则正方体的边长为x pm，根据几何关系式可知，()＋()＝a，则x＝2a pm

22因此该晶胞体积为(2a×10

－10

－3

x2

x22

b g·mol－1b cm)，又知一个晶胞的质量为＝ g，故其密度＝

NA mol－1NA

3

b gNA

2a×10

－10

cm

＝3

5

1

b2a×10

－10

3

NA

g·cm。

－3

[答案] (1)3d4s Se(或硒) (2)随着电子的逐个失去，阳离子所带正电荷数越来越大，再失一个电子需要克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多

(3)[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O{或[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O} 四面体形 ABC

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