高考化學(xué)經(jīng)典專練13物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（學(xué)生版）

物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)經(jīng)典專物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)經(jīng)典專練十三一、（一、（2017年高考新課標(biāo)全國卷Ⅱ）[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）?；卮鹣铝袉栴}：（1）氮原子價層電子對的軌道表達(dá)式（電子排布圖）為_____________。（2）元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負(fù)一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能（E1）。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是____________________________________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是___________________________。（3）經(jīng)X射線衍射測得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖（b）所示。①從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為_________，不同之處為__________。（填標(biāo)號）A．中心原子的雜化軌道類型 B．中心原子的價層電子對數(shù)C．立體結(jié)構(gòu) D．共價鍵類型②R中陰離子N5中的σ鍵總數(shù)為________個。分子中的大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成的大π鍵原子數(shù)，n代表參與形成的大π鍵電子數(shù)（如苯分子中的大π鍵可表示為），則N5中的大π鍵應(yīng)表示為____________。③圖（b）中虛線代表氫鍵，其表示式為(NH4+)NH┄Cl、____________、____________。（4）R的晶體密度為dg·cm3，其立方晶胞參數(shù)為anm，晶胞中含有y個[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元，該單元的相對質(zhì)量為M，則y的計算表達(dá)式為______________。二、(二、(2017年南平市第三次模擬)鈦被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，制備金屬鈦的一種流程如下：回答下列問題：(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布圖為__________________，其原子核外共有________種運(yùn)動狀態(tài)不相同的電子，金屬鈦晶胞如圖1所示，為________________堆積(填堆積方式)。(2)已知TiCl4在通常情況下是無色液體，熔點(diǎn)為－37℃，沸點(diǎn)為136℃，可知TiCl4為________晶體。(3)納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑，其催化的一個實例如圖2?；衔镆业姆悬c(diǎn)明顯高于化合物甲，主要原因是____________________________________?；衔镆抑胁扇p3雜化的原子的第一電離能由大到小的順序為______________________。(4)硫酸氧鈦晶體中陽離子為鏈狀聚合形式的離子，結(jié)構(gòu)如圖3所示。該陽離子Ti與O的原子數(shù)之比為______，其化學(xué)式為_______________________________________。(5)鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)如圖4所示。鈦離子位于立方晶胞的頂角，被________個氧離子包圍成配位八面體；鈣離子位于立方晶胞的體心，被________個氧離子包圍，鈣鈦礦晶體的化學(xué)式為________________________________________________________________________。三、(三、(2018年佛山市第二次聯(lián)考)氮、氧、磷、鐵是與生命活動密切相關(guān)的元素。回答下列問題：（1）P的基態(tài)原子核外電子具有的原子軌道數(shù)為______，F(xiàn)e3＋比Fe2＋穩(wěn)定的原因是_________。（2）N、O、P三種元素第一電離能最大的是________，電負(fù)性最大的是________。（3）含氮化合物NH4SCN溶液是檢驗Fe3＋的常用試劑，SCN－中C原子的雜化類型為_________，1mol的SCN－中含π鍵的數(shù)目為________NA。（4）某直鏈多磷酸鈉的陰離子呈如圖1所示的無限單鏈狀結(jié)構(gòu)，其中磷氧四面體通過共用頂點(diǎn)的氧原子相連，則該多磷酸鈉的化學(xué)式為___________________________。圖1圖2（5）FeO、NiO的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相同，其中Fe2＋與Ni2＋的離子半徑分別為7.810－2nm、6.910－2nm，則熔點(diǎn)FeO_______(填“＜”“＞”或“＝”)NiO，原因是__________________________________。（6）磷化硼是一種超硬耐磨的涂層材料，其晶胞如圖2所示。P原子與B原子的最近距離為acm，則磷化硼晶胞的邊長為________cm(用含a的代數(shù)式表示)。

答案與解析答案與解析答案與解析答案與解析一、（一、（2017年高考新課標(biāo)全國卷Ⅱ）【答案】（1）（2）同周期隨著核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大N的2p能級處于半充滿狀態(tài)，相對穩(wěn)定，不易結(jié)合一個電子（3）①ABD；C②5或5NA（1mol的中的含量）③（H3O+）O—H…N（NH4+）N—H…N（4）【解析】（1）N原子位于第二周期第VA族，價電子是最外層電子，即電子排布圖是；（2）根據(jù)圖(a)，同周期隨著核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大；氮元素的2p能級達(dá)到半滿狀態(tài)，原子相對穩(wěn)定，不易失去電子；（3）①根據(jù)圖b，陽離子是NH4+和H3O+，NH4+中心原子N含有4個σ鍵，孤電子數(shù)為（5141）/2=0，價層電子對數(shù)為4，雜化類型為sp3，空間構(gòu)型為正四面體型，H3O+中心原子是O，含有3個σ鍵，孤電子對數(shù)為（613）/2=1，價層電子對數(shù)為4，雜化類型為sp3，空間構(gòu)型為三角錐形，因此相同之處為ABD，不同之處為C；②根據(jù)圖bN5中σ鍵總數(shù)為5或5NA（1mol的中的含量）個；根據(jù)信息，N5的大Π鍵應(yīng)是表示為：；③根據(jù)圖b還有的氫鍵是（H3O+）O—H…N（NH4+）N—H…N；（4）根據(jù)密度的定義有，d=，y=二、(二、(2017年南平市第三次模擬)【答案】（1）22六方最密（2）分子（3）化合物乙分子間形成氫鍵N＞O＞C（4）1∶1TiO2＋(或[TiO]eq\o\al(2n＋,n))（5）612CaTiO3【解析】(1)Ti原子價電子為3d、4s上的電子，3d能級上有2個電子、4s能級上有2個電子；原子核外有幾個電子其電子就有幾種運(yùn)動狀態(tài)；該晶體為六方最密堆積。(2)分子晶體熔、沸點(diǎn)較低。(3)氫鍵的存在導(dǎo)致物質(zhì)熔、沸點(diǎn)升高；同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一電離能大于其相鄰元素。(4)每個O原子被兩個Ti原子共用、每個Ti原子被兩個O原子共用，利用均攤法計算二者原子個數(shù)之比；Ti元素為＋4價、O元素為－2價，據(jù)此書寫其化學(xué)式。(5)鈦離子位于立方晶胞的頂角，被6個氧離子包圍成配位八面體；鈣離子位于立方晶胞的體心，被12個氧離子包圍；每個晶胞中鈦離子和鈣離子均為1個，晶胞的12個邊長上各有一個氧原子，根據(jù)均攤原則計算各原子個數(shù)，從而確定化學(xué)式。三、(三、(2018年佛山市第二次聯(lián)考)【答案】（1）9Fe3＋的價電子排布式為3d5，處于半充滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定（2）NO（3）sp2（4）NaPO3（5）＜FeO和NiO相比，陰離子相同，陽離子所帶電荷相同，但亞鐵離子半徑大于鎳離子，所以FeO晶格能小，熔點(diǎn)低（6）eq\f(4a,\r(3))【解析】(1)P的基態(tài)原子核外電子具有的原子軌道為1個1s、1個2s、3個2p、1個3s、3個3p；軌道中電子處于半滿、全滿、全空時該微粒最穩(wěn)定。(2)同一周期元素，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而增大，其第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第ⅡA族、第ⅤA族第一電離能大于其相鄰元素，同一主族元素第一電離能、電負(fù)性隨著原子序數(shù)增大而減小。(3)含氮化合物NH4SCN溶液是檢驗Fe3＋的常用試劑，SCN－中C原子價層電子對個數(shù)是2且不含孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷C原子的雜化類型，1個SCN－中π鍵個數(shù)