2020屆二輪復(fù)習(xí)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)-作業(yè)(江蘇專用)

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．(2019·無錫一模)合成氨工藝的一個重要工序是銅洗，其目的是用銅液[醋酸二氨合銅(Ⅰ)、氨水]吸收在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的CO和CO2等氣體。銅液吸收CO的反應(yīng)方程式為CH3COO[Cu(NH3)2]＋CO＋NH3CH3COO[Cu(NH3)3CO]。(1)Cu＋基態(tài)核外電子排布式為________________。(2)C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序為____________________。(3)1mol[Cu(NH3)2]＋中含有σ鍵的數(shù)目為________，CH3COO[Cu(NH3)2]中C原子軌道的雜化類型是__________________。(4)與NH3分子互為等電子體的陰離子為________。(5)Cu2O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中O2－的配位數(shù)是________。解析：(1)Cu原子序數(shù)為29，其基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，則Cu＋的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。(2)同周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大呈增大趨勢，但ⅤA族元素的p軌道處于半滿的穩(wěn)定狀態(tài)，故其第一電離能大于同周期相鄰元素，則C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序為N>O>C。(3)1mol[Cu(NH3)2]＋中含有6molN—H鍵、2molCu—N鍵，共含有σ鍵的數(shù)目為8×6.02×1023，CH3COO[Cu(NH3)2]中甲基中碳發(fā)生sp3雜化，另一個碳發(fā)生sp2雜化。(4)與NH3分子互為等電子體的陰離子為CHeq\o\al(－,3)。(5)由Cu2O的晶胞結(jié)構(gòu)看白球共有1＋eq\f(1,8)×8＝2個，灰球全部在體內(nèi)，共有4個，故白球代表O原子而灰球代表Cu原子，由圖可知每個O原子的周圍有4個Cu原子，配位數(shù)為4。答案：(1)[Ar]3d10(2)N>O>C(3)8×6.02×1023sp3和sp2(4)CHeq\o\al(－,3)(5)42．(2019·南京、鹽城一模)鈷的合金及其配合物用途非常廣泛。(1)Co3＋基態(tài)核外電子排布式為________________。(2)一種Pt、Co金屬間化合物可作為質(zhì)子交換膜燃料電池的催化劑，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該金屬間化合物的化學(xué)式為________________。(3)BNCP可用于激光起爆器等，BNCP可由HClO4、CTCN、NaNT共同反應(yīng)制備。①ClOeq\o\al(－,4)的空間構(gòu)型為________________(用文字描述)。②CTCN的化學(xué)式為[Co(NH3)4CO3]NO3，與Co(Ⅲ)形成配位鍵的原子是________(已知COeq\o\al(2－,3)的結(jié)構(gòu)式為OCOO)。③NaNT可由H2NCHNNHCN(雙聚氰胺)為原料制備。雙聚氰胺中碳原子雜化軌道類型為__________，1mol該分子中含σ鍵的數(shù)目為__________。解析：(1)Co原子序數(shù)為27，其基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，則Co3＋的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。(2)根據(jù)均攤法可知，晶胞中Co位于頂點，數(shù)目＝8×eq\f(1,8)，Pt位于面心，數(shù)目＝6×eq\f(1,2)＝3，所以Pt、Co個數(shù)比是3∶1，其化學(xué)式為Pt3Co。(3)①ClOeq\o\al(－,4)的空間構(gòu)型為正四面體；②在[Co(NH3)4CO3]NO3中，Co(Ⅲ)的配體是NH3和COeq\o\al(2－,3)，由COeq\o\al(2－,3)的結(jié)構(gòu)式為OCOO可知C原子無孤電子對，O原子有孤電子對，因此與Co(Ⅲ)形成配位鍵的原子是N和O；③雙聚氰胺中碳氮雙鍵中碳發(fā)生sp2雜化，碳氮三鍵中碳發(fā)生sp雜化，1mol該分子中含4molN—H鍵、3molC—N鍵、1molC=N鍵中有1molσ鍵，1molC≡N鍵中有1molσ鍵，即共有σ鍵的數(shù)目為9NA。答案：(1)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6(2)Pt3Co(3)①正四面體②N和O③sp和sp29NA3．(2019·蘇錫常鎮(zhèn)二模)高溫?zé)掋~的反應(yīng)之一為2CuFeS2＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Cu2S＋2FeS＋SO2。(1)Cu＋基態(tài)核外電子排布式為________________。(2)Cu、Zn的第二電離能：I2(Cu)________(填“>”“<”或“＝”)I2(Zn)。(3)SO2分子中S原子的軌道雜化類型為________，分子的空間構(gòu)型為________，與SO2互為等電子體的分子有________(寫一種)。(4)[Cu(CH3CN)4]＋是非常穩(wěn)定的絡(luò)合離子，配體中σ鍵和π鍵個數(shù)之比為________。(5)Fe2＋、Fe3＋能與CN－絡(luò)合，其結(jié)構(gòu)如圖所示。該離子可形成鐵藍(lán)鉀鹽，該鉀鹽的化學(xué)式為________。解析：(1)Cu＋基態(tài)的3d能級上有10個電子，核外電子排布式為[Ar]3d10。(2)Cu的價電子排布為3d104s1、Zn的價電子排布為3d104s2，銅失去1個電子內(nèi)層達(dá)到飽和，再失去一個電子比較困難，Zn失去一個電子變?yōu)?d104s1，再失去一個電子比Cu＋容易，所以Cu、Zn的第二電離能大小：I2(Cu)>I2(Zn)。(3)SO2分子中S原子價層電子對數(shù)＝2＋eq\f(6－2×2,2)＝3，且含有1個孤電子對，根據(jù)價電子對互斥理論判斷S原子的軌道雜化類型為sp2，分子的空間構(gòu)型為V形，與SO2互為等電子體的分子中有3個原子，價電子數(shù)是18，為O3。(4)[Cu(CH3CN)4]＋其配離子中心原子配位體是CH3CN，所以其配位數(shù)是4，配體中σ鍵和π鍵個數(shù)之比為5∶2。(5)晶胞中Fe2＋、Fe3＋處于頂點，含有4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)個Fe2＋和4×eq\f(1,8)＝eq\f(1,2)個Fe3＋，CN－位于晶胞的棱上，含有12×eq\f(1,4)＝3個，F(xiàn)e2＋、Fe3＋、CN－個數(shù)比為eq\f(1,2)∶eq\f(1,2)∶3＝1∶1∶6，則該離子形成鐵藍(lán)鉀鹽的化學(xué)式為KFeFe(CN)6。答案：(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10(2)>(3)sp2V形O3(4)5∶2(5)KFeFe(CN)64．(2019·南京二模)苯甲酸甲酯在NaBH4、ZnCl2等作用下可轉(zhuǎn)化為醇，其中NaBH4轉(zhuǎn)化為H3BO3：(1)Zn2＋基態(tài)核外電子排布式為____________。(4)與BHeq\o\al(－,4)互為等電子體的陽離子為______________(填化學(xué)式)，BHeq\o\al(－,4)的空間構(gòu)型為(用文字描述)________________。(5)硼酸是一種層狀結(jié)構(gòu)白色晶體，層內(nèi)的H3BO3分子通過氫鍵相連(如圖所示)。1molH3BO3晶體中有________mol氫鍵。解析：(1)Zn位于周期表第四周期第ⅡB族，原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s2，失去4s能級的2個電子形成Zn2＋，所以Zn2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。(2)苯環(huán)上C原子形成3個σ鍵，雜化軌道數(shù)目為3，亞甲基中C原子形成4個σ鍵，雜化軌道數(shù)目為4，分別采取sp2、sp3雜化。(3)苯甲酸甲酯分子中8個C—H鍵、7個碳碳鍵、2個C—O鍵、1個C=O鍵，1個分子含有18個σ鍵，1mol苯甲酸甲酯分子中含有σ鍵為18mol。(4)與BHeq\o\al(－,4)互為等電子體的陽離子可以用N原子、1個單位正電荷替換B原子、1個單位負(fù)電荷，與BHeq\o\al(－,4)互為等電子體的一種陽離子是NHeq\o\al(＋,4)，BHeq\o\al(－,4)中B原子價層電子對是4，且不含孤電子對，所以其空間構(gòu)型是正四面體。(5)每個H3BO3分子形成6個氫鍵，每個氫鍵為2個H3BO3分子共用，1molH3BO3晶體中有氫鍵eq\f(1mol×6,2)＝3mol。答案：(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10(2)sp2、sp3(3)18(4)NHeq\o\al(＋,4)正四面體(5)35．下列反應(yīng)曾用于檢測司機是否酒后駕駛：2Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH(1)Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為______________；配合物[Cr(H2O)6]3＋中，與Cr3＋形成配位鍵的原子是________(填元素符號)。(2)CH3COOH中C原子軌道雜化類型為________；1molCH3COOH分子含有σ鍵的數(shù)目為________。(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為________(填化學(xué)式)；H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因為它們都是極性分子外，還因為_______________________________。解析：(1)Cr是24號元素，Cr原子基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，Cr原子由外向里失去3個電子后變?yōu)镃r3＋，故Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d3。在配合物[Cr(H2O)6]3＋中，中心原子提供空軌道，而配位原子需提供孤對電子，H2O分子中含有孤對電子的是O原子。(2)CH3COOH中，甲基中C原子與其他原子形成4個σ鍵，故C原子采取sp3雜化；而羧基中C原子形成3個σ鍵和1個π鍵，故C原子采取的是sp2雜化。CH3COOH的結(jié)構(gòu)式為，單鍵均為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵和1個π鍵，故1個CH3COOH分子中含有7個σ鍵，因此1molCH3COOH中含有7×6.02×1023個σ鍵。(3)運用電子—電荷互換法，將O原子的1個電子換作1個正電荷，則O原子換為F原子，即可寫出與H2O互為等電子體的陽離子H2F＋。H2O與CH3CH2OH可形成分子間氫鍵，是導(dǎo)致H2O與CH3CH2答案：(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3O(2)sp3和sp27NA(或7×6.02×1023)(3)H2F＋H2O與CH3CH26．鎳、鉑、鑭等過渡金屬單質(zhì)及化合物在醫(yī)療領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。(1)基態(tài)原子鎳的價電子排布式為__________________。(2)抗癌藥奧沙利鉑(又名乙二酸鉑)的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。①分子中氮原子軌道的雜化類型是________________，C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為___________________________________________________________。②1mol乙二酸分子中含有σ鍵的數(shù)目為___________________________________。(3)碳酸鑭[La2(CO3)3]可用于治療高磷血癥。寫出與CO2eq\o\al(－,3)互為等電子體的一種分子的化學(xué)式：__________。(4)鑭鎳合金可用于儲氫，儲氫之后所得晶體的化學(xué)式為LaNi5(H2)3，其晶體的最小重復(fù)結(jié)構(gòu)單元如圖所示(⊕、○、代表儲氫之后晶體中的三種微粒)。圖中代表的微粒是________。解析：(1)Ni是28號元素，根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可知，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，則基態(tài)原子鎳的價電子排布式為3d84s2；(2)①分子中氮原子形成3個σ鍵、還有1對孤電子對，則分子中氮原子軌道的雜化類型是sp3；C、N、O三種元素的第一電離能由大到小順序為N>O>C；②1mol乙二酸()分子中含有1molC—C鍵、2molC—O鍵、2molC=O鍵、2molO—H鍵，故共含有σ鍵的數(shù)目為7×6.02×1023；(3)與COeq\o\al(2－,3)互為等電子體的一種分子的化學(xué)式為SO3或BF3；(4)鑭鎳合金可用于儲氫，儲氫之后所得晶體的化學(xué)式為LaNi5(H2)3，根據(jù)均攤法其晶體中⊕有8×eq\f(1,8)＝1、○有8×eq\f(1,2)＋1＝5、有8×eq\f(1,4)＋2×eq\f(1,2)＝3，分別代表La、Ni、H2，故圖中代表的微粒是H2。答案：(1)3d84s2(2)①sp3N>O>C②7×6.02×1023(3)SO3(或BF3等)(4)H27．錳、砷、鎵及其相關(guān)化合物用途非常廣泛。(1)Mn2＋基態(tài)核外電子排布式為__________。(2)砷與鎵、硒是同周期的主族元素，其第一電離能從小到大的順序是__________。(3)BrCH2CN可用于制備砷葉立德，BrCH2CN分子中碳原子雜化軌道類型是__________。(4)在AlCl3存在下，將C2H2通入AsCl3可得到(ClCH=CH)2AsCl等物質(zhì)，AsCl3分子的幾何構(gòu)型為_______，1mol(ClCH=CH)2AsCl分子中含σ鍵的數(shù)目為__________。(5)GaAs是一種重要的半導(dǎo)體材料，按圖示摻雜錳后可得稀磁性半導(dǎo)體材料(晶體結(jié)構(gòu)不變)，則該材料晶體中n(Ga)∶n(Mn)∶n(As)＝__________。解析：(1)Mn是25號元素，其電子排布式為[Ar]3d54s2或1s22s22p63s23p63d54s2，故Mn2＋的電子排布式為[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5；(2)鎵、砷、硒三種元素都是第4周期主族元素，同一周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢。但砷元素原子4p能級是半充滿狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于其同周期相鄰元素，則3種元素的第一電離能從小到大順序為Ga<Se<As或鎵<硒<砷；(3)與Br相連的C原子，該C原子與4個原子(2個H,1個O,1個C)鍵連，為sp3雜化；—CN中的C原子，該C原子與2個原子鍵連(1個C,1個N)，為sp雜化；(4)AsCl3的中心原子的價電子對數(shù)為3＋eq\f(5－1×3,2)＝4，所以是sp3雜化，分子的幾何構(gòu)型為三角錐形，(ClCH=CH)2AsCl分子中含9個單鍵和2個雙鍵，故1mol(ClCH=CH)2AsCl分子中含σ鍵的數(shù)目為11×6.02×1023；(5)根據(jù)均攤法由題圖可知，則該材料晶體中含7×eq\f(1,8)＋5×eq\f(1,2)＝eq\f(27,8)個Ga,1×eq\f(1,8)＋1×eq\f(1,2)＝eq\f(5,8)個Mn,4個As，故n(Ga)∶n(Mn)∶n(As)＝eq\f(27,8)∶eq\f(5,8)∶4＝27∶5∶32。答案：(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5(2)Ga<Se<As(或鎵<硒<砷)(3)sp和sp3(4)三角錐形11×6.02×1023(5)27∶5∶328．室溫下，[Cu(NH3)4](NO3)2與液氨混合并加入Cu可制得一種墨綠色晶體。(1)基態(tài)Cu2＋核外電子排布式是________________。(2)墨綠色晶體的晶胞如圖所示，寫出該晶體的化學(xué)式：________。