2019高考化學二輪復習 專題跟蹤檢測 物質(zhì)結構與性質(zhì).doc
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專題跟蹤檢測 物質(zhì)結構與性質(zhì) 1．(2018新余模擬)法醫(yī)常用馬氏試砷法檢驗是否砒霜(As2O3)中毒，涉及的反應如下： Ⅰ.6Zn＋As2O3＋12HCl===6ZnCl2＋2AsH3(砷烷)↑＋3H2O； Ⅱ.2AsH3===2As(黑色砷鏡)＋3H2。 (1)寫出砷的基態(tài)原子價電子排布圖________________________________________。 (2)砷烷的空間結構為____________；砷烷中心原子雜化方式為____________。 (3)砷烷同族同系列物質(zhì)相關性質(zhì)如表所示： NH3 PH3 AsH3 SbH3 熔點/℃ －77.8 －133.5 －116.3 －88 沸點/℃ －34.5 －87.5 －62.4 －18.4 從PH3→AsH3→SbH3熔沸點依次升高的原因是_________________________________ ________________________________________________________________________； NH3分子例外的原因是____________________________________________________。 (4)第一電離能數(shù)據(jù)I(As)>I(Se)，可能的原因是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)砷與銦(In)形成的化合物(X)具有優(yōu)良的光電性能，廣泛應用于光纖通信用激光器，其晶胞結構如圖所示，則其化學式為________；晶胞邊長a＝666.67 pm，則其密度為____________ gcm－3(邊長a可用 近似計算，設NA＝6.01023 mol－1)。 解析：(1)砷為33號元素，位于第ⅤA族，基態(tài)原子價電子排布圖為。(2)砷烷的結構與氨氣類似，空間結構為三角錐形；砷烷中心原子為sp3雜化。(3)對于分子組成結構相似的物質(zhì)來說 ，相對分子質(zhì)量越大，物質(zhì)的熔沸點越高，因此PH3→AsH3→SbH3熔沸點依次升高；由于NH3可以形成分子間氫鍵，導致NH3分子的熔沸點反常。(4)As的價電子排布為4s24p3，為半充滿結構，較穩(wěn)定，所以第一電離能數(shù)據(jù)比Se還大。(5)砷與銦(In)形成的化合物(X)的晶胞中含有As原子數(shù)＝4，含有In原子數(shù)＝8＋6＝4，化學式為InAs; 1 mol InAs中含有 mol晶胞，因此密度＝＝4.275 gcm－3。 答案：(1) (2)三角錐形 sp3雜化 (3)對于分子組成結構相似的物質(zhì)來說，隨相對分子質(zhì)量增加，分子間作用力增大，故熔沸點升高 NH3可以形成分子間氫鍵 (4)As的價電子排布為4s24p3，為半充滿結構，較穩(wěn)定，所以第一電離能數(shù)據(jù)比Se還大 (5)InAs 4.275 2．(2018全國卷Ⅱ)硫及其化合物有許多用途，相關物質(zhì)的物理常數(shù)如表所示： H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4 熔點/℃ －85.5 115.2 ＞600 (分解) －75.5 16.8 10.3 沸點/℃ －60.3 444.6 －10.0 45.0 337.0 回答下列問題： (1)基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖(軌道表達式)為____________________，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為________形。 (2)根據(jù)價層電子對互斥理論，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是________。 (3)圖(a)為S8的結構，其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多，主要原因為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)氣態(tài)三氧化硫以單分子形式存在，其分子的立體構型為________形，其中共價鍵的類型有________種；固體三氧化硫中存在如圖(b)所示的三聚分子，該分子中S原子的雜化軌道類型為________。 (5)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計算表達式為________________gcm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面體的體心，該正八面體的邊長為________nm。 解析：(1)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，因此其價層電子的電子排布圖為；基態(tài)S原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，最高能級為3p，其電子云輪廓圖為啞鈴(紡錘)形。 (2)根據(jù)價層電子對互斥理論可知，H2S、SO2、SO3三種分子中S原子的價層電子對數(shù)分別為4、3、3，因此H2S中S原子價層電子對數(shù)不同于其他兩種分子。 (3)S8和SO2均為分子晶體，S8的相對分子質(zhì)量大于SO2，因此S8的分子間作用力大，熔沸點比SO2的高。 (4)SO3的中心原子為S，中心原子的孤電子對數(shù)＝(6－23)/2＝0，中心原子結合3個氧原子，結合每個O原子有且只能有一個σ鍵，所以S形成3個σ鍵，S的價層電子對數(shù)為0＋3＝3，S為sp2雜化，根據(jù)sp2雜化軌道構型可知，SO3為平面形分子，符合形成大π鍵條件，可形成4中心6電子大π鍵，因此有兩種共價鍵類型。如題圖(b)所示的三聚分子中每個S原子與4個O原子結合，形成正四面體結構，S原子的雜化軌道類型為sp3。 (5)分析晶胞結構可知，F(xiàn)e2＋位于棱邊和體心，S位于頂點和面心，因此每個晶胞中含有的Fe2＋個數(shù)＝12＋1＝4，每個晶胞中含有的S個數(shù)＝6＋8＝4，即每個晶胞中含有4個FeS2。一個晶胞的質(zhì)量＝ g，晶胞的體積＝(a10－7)3 cm3，該晶體密度＝ gcm－3＝1021 gcm－3。正八面體的邊長即為兩個面心點的距離，因此正八面體的邊長為 a nm。 答案：(1) 啞鈴(紡錘) (2)H2S (3)S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力強 (4)平面三角 2 sp3 (5)1021 a 3．Mn、Fe均為第四周期過渡元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如表所示： 元素 Mn Fe 電離能/(kJmol－1) I1 717 759 I2 1 509 1 561 I3 3 248 2 957 回答下列問題： (1)Mn元素價電子層的電子排布式為________，比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)Mn2＋再失去一個電子比氣態(tài)Fe2＋再失去一個電子難，對此，你的解釋是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物。 ①與Fe原子或離子形成配合物的分子或離子應具備的結構特征是________。 ②六氰合亞鐵離子[Fe(CN)]中的配體CN－中C原子的雜化軌道類型是________，寫出一種與CN－互為等電子體的單質(zhì)分子的結構式__________________。 (3)三氯化鐵常溫下為固體，熔點282 ℃，沸點315 ℃，在300 ℃以上易升華，易溶于水，也易溶于乙醚、丙醇等有機溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵晶體為________。 (4)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖所示。面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際有的Fe原子個數(shù)之比為________。 解析：(1)Mn核外有25個電子，價電子排布式為3d54s2。(2)②CN－中C無孤電子對，雜化類型為sp。與CN－互為等電子體的單質(zhì)分子為N2，結構式為N≡N。(3)三氯化鐵晶體熔沸點低，說明晶體內(nèi)作用力為分子間作用力，則為分子晶體。(4)面心立方晶胞中Fe原子的個數(shù)為8＋6＝4，體心立方晶胞中Fe原子的個數(shù)為8＋1＝2，故面心立方晶胞和體心立方晶胞中實際有的Fe原子個數(shù)之比為2∶1。 答案：(1)3d54s2 由Mn2＋轉化為Mn3＋時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)(或Fe2＋轉化為Fe3＋時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)) (2)①具有孤對電子?、趕p N≡N (3)分子晶體 (4)2∶1 4．(2018滄州模擬)銅元素可形成多種重要化合物?；卮鹣铝袉栴}： (1)銅元素位于元素周期表中的________區(qū)，其基態(tài)原子的價電子排布圖為________________________________________________________________________。 (2)往硫酸銅溶液中加入過量氨水，可形成[Cu(NH3)4]SO4溶液，該溶液可用于溶解纖維素。 ①[Cu(NH3)4]SO4中陰離子的立體構型是______________________________________。 ②在[Cu(NH3)4]SO4中，Cu2＋與NH3之間形成的化學鍵稱為________，提供孤電子對的成鍵原子是________。 ③除硫元素外，[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的電負性由小到大的順序為____________________。 ④NF3與NH3的空間構型相同，中心原子的軌道雜化類型均為________。但NF3不易與Cu2＋形成化學鍵，其原因是______________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)一種HgBaCuO高溫超導材料的晶胞(長方體)如圖所示。 ①該物質(zhì)的化學式為________。 ②已知該晶胞中兩個Ba2＋的間距為c pm。則距離Ba2＋最近的Hg＋數(shù)目為________個，二者的最短距離為____________pm。(列出計算式即可，下同) ③設該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M gmol－1，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體的密度為__________gcm－3。 解析：(1)Cu是29號元素，原子核外電子數(shù)為29，位于元素周期表中的ds區(qū)。Cu基態(tài)原子價電子排布圖為。(2)①SO中S原子的孤對電子對數(shù)＝＝0，價層電子對數(shù)＝4＋0＝4，離子空間構型為正四面體。②Cu2＋提供空軌道，NH3中N原子含有孤電子對，二者之間形成配位鍵。③非金屬性越強，電負性越大，同周期主族元素從左至右電負性增強，故電負性：H
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