高考化学二轮复习大题突破练5物质结构与性质综合题鸭 (1)

大题突破练5　物质结构与性质综合题(选考)1.(2022内蒙古呼伦贝尔满洲里三模)三氯异氰尿酸是一种极强的氧化剂和氯化剂,具有高效、广谱、较为安全的消毒作用。三氯异氰尿酸之所以有杀菌、消毒功能,是因为三氯异氰尿酸溶于水能迅速生成次氯酸,化学方程式如图:　　　　　　　　　　　　　2+6H2O++6HClO回答下列问题:(1)Cl的基态原子核外电子排布式为　　　　　　　　　。在三氯异氰尿酸分子中,C和N原子的杂化类型分别为　　　　、　　　　,基态C和N原子的核外未成对电子数较多的是　　　　　　。 (2)苯分子中有6个C原子,每个C原子有一个2p轨道参与形成大π键,可记为(右下角“6”表示6个原子,右上角“6”表示6个共用电子),则氰尿酸分子中存在的大π键可表示为　　　　　。 (3)设NA为阿伏加德罗常数的值。1mol异氰尿酸分子中σ键的数目为　　　　　　　,π键的数目为　　　　　　　。HClO分子属于　　　　　　(填“极性”或“非极性”)分子,其立体构型为　　　　　　　　　　　。 (4)异氰尿酸分子和氰尿酸分子的熔点都高于三氯异氰尿酸分子的熔点,其原因是 　　　　　　　　　　　。 (5)CO2的综合利用有利于“碳中和”,CO2分子在晶体中的堆积方式如图所示,该晶体为面心立方最密堆积结构,晶胞边长为apm,则该晶体的密度ρ=　　　　　　　g·cm-3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。 ,2.(2022宁夏石嘴山适应性测试)磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似,也具有层状结构(如图1)。为大幅度提高锂电池的充电速率,科学家最近研发了黑磷—石墨复合负极材料,其单层结构俯视图如图2所示。图1图2回答下列问题:(1)Li、C、P三种元素中,电负性最小的是　　　　(用元素符号作答)。 (2)基态磷原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　;第三周期中第一电离能比P大的元素有　　　种。 (3)图2中,黑磷区P原子的杂化方式为　　　　　　;石墨区C原子的杂化方式为　　　　　　。 (4)P和B的溴化物在水中的溶解度:PBr3　　　(填“>”或“<”)BBr3,原因是　 　　　　　　　　　　　。 (5)根据图1和图2的信息,下列说法正确的有　　　　(填字母)。 A.黑磷区P—P的键能不完全相同B.黑磷与石墨都属于混合型晶体,C.由石墨与黑磷制备该复合材料的过程是物理变化D.单层复合材料中,P原子与C原子之间的作用力属于范德华力(6)贵金属磷化物Rh2P可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为anm,晶体中与P距离最近的Rh的数目为　　　　,晶体的密度为　　　　　　　　　g·cm-3(列出计算式)。 3.(2022青海西宁二模)氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)是第三代半导体材料。(1)基态Ga原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　　。Ga、N和O的第一电离能由小到大的顺序为　　　　　　　　　　　。 (2)GaCl3的熔点为77.9℃,气体在270℃左右以二聚物存在,GaF3的熔点为1000℃;GaCl3的熔点低于GaF3的原因为 　　　　　　　　　　　。 (3)GaCl3·xNH3(x=3,4,5,6)是一系列化合物,向含1molGaCl3·xNH3的溶液中加入足量AgNO3溶液,有难溶于稀硝酸的白色沉淀生成;过滤后,充分加热滤液,有4mol氨气逸出,且又有上述沉淀生成,两次沉淀的物质的量之比为1∶2。①NH3的VSEPR模型名称为　　　　　　。 ②能准确表示GaCl3·xNH3结构的化学式为　　　　　　　　　　。 (4)与镓同主族的硼(B)具有缺电子性,硼砂(四硼酸钠Na2B4O7·10H2O)中B4是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]-缩合而成的双六元环,应写成[B4O5(OH)4]2-的形式,结构如图所示,则该离子中存在的作用力有　　　　　　　　(填字母),B原子的杂化方式为　　　　　　　　　　　。 　　　　　　　　　　　　　　　　,A.离子键B.极性键C.氢键D.范德华力E.配位键(5)氮化镓的晶胞如图所示,Ga原子与N原子半径分别为apm和bpm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞密度为cg·cm-3,则该晶胞的空间利用率为　　　　　　　　　　　(已知空间利用率为晶胞内原子体积占晶胞体积的百分比)。 4.(2022四川射洪模拟测试)硼、氮、磷、钴、镍等元素的化合物在现代农业、科技、国防建设中有着许多独特的用途。(1)制备氮化硼(BN)的一种方法为BCl3(g)+NH3(g)BN(s)+3HCl(g)。立方氮化硼(BN)硬度大、熔点为3000℃,其晶体类型为　　　　　　　　　　　。试用价层电子对互斥理论解释BCl3的键角比NH3大的原因: 　　　　　　　　　　　　。 (2)磷原子在成键时,能将一个3s电子激发到3d能级而参与成键,写出该激发态磷原子的核外电子排布式:　　　　　　　　　　　　。 (3)钴位于周期表的　　　　　区,钴与NH3易形成正八面体形的[Co(NH3)6]3+配离子,试推测[CoCl2(NH3)4]+的空间构型有　　　　　种。Co可以形成六方晶系的CoO(OH),晶胞结构如图所示,设NA为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为　 　　　　　　　　　　g·cm-3(用代数式表示)。5.(2022陕西西安六区联考三)2021年7月4日,“神舟十二号”航天员圆满完成出舱任务。“神舟十二号”制作材料中包含了Cu、Ga、Ni、Xe等多种元素。回答下列问题:,(1)基态铜的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　。 (2)Xe是第五周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2在室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为　　　　　　　。 (3)含有两个或两个以上配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物。Ni2+的一种螯合物结构如图所示,1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有　　　　　　　mol。 (4)镍基合金储氢的研究已取得很大进展。如图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图。该合金储氢后,H2与Ni的物质的量之比为　　　　　　　。 (5)①氮化镓与金刚石具有相似的晶体结构,氮化镓中氮原子与镓原子之间以　　　　相结合,氮化镓属于　　　　　　　晶体。 ②氮化镓为立方晶胞,氮化镓的密度为dg·cm-3。列出计算氮化镓晶胞边长a的表达式:a=　　　　　　　cm。 6.(2022江西八所重点中学联考)元素周期表中第四周期元素形成的化合物种类丰富。回答下列问题:(1)基态Cu原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　。 ,(2)K与Zn属于同一周期,K的第一电离能小于Zn的第一电离能,原因: 　　　　　　　　　　　。(3)Ti能形成化合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,该化合物中Ti3+的配位数为　　　　　　　　　　　。 该化合物中不含　　　　(填字母)。 A.σ键B.π键C.配位键D.离子键E.极性键F.非极性键(4)Cu2+在氨水溶液中可以形成[Cu(H2O)2(NH3)4]2+,1mol[Cu(H2O)2(NH3)4]2+中含有的σ键数目为　　　　　　　　(设NA为阿伏加德罗常数的值);配体分子NH3键角大于H2O的原因为　　　　　　　　　　　。 (5)NiO晶胞为NaCl型结构(如图)。其中Ni2+可看成填充在O2-组成的正　　　　面体空隙中,填充率为100%。将NiO在空气中加热,部分Ni2+被氧化为Ni3+,成为NixO(x<1),晶体仍保持电中性,则会出现晶体缺陷,填充率下降。现有NixO晶胞的质量为4.0×10-22g。则分别填充Ni2+、Ni3+和未填充Ni离子的空隙个数之比为　　　　　。 ,参考答案大题突破练5　物质结构与性质综合题(选考)1.答案(1)[Ne]3s23p5　sp2　sp3　N(2)　(3)12NA　3NA　极性　V形(4)异氰尿酸分子和氰尿酸分子的分子间存在氢键,而三氯异氰尿酸分子间不能形成氢键(5)×1030解析(1)Cl的原子序数是17,其基态原子核外电子排布式为[Ne]3s23p5。在三氯异氰尿酸分子中,C是不饱和碳原子,属于sp2杂化,N全部形成单键,N原子的杂化类型为sp3,基态C和N原子的核外未成对电子数分别是2、3,因此核外未成对电子数较多的是N。(2)氰尿酸分子的环状结构和苯环结构是类似的,则氰尿酸分子中存在的大π键可表示为。(3)设NA为阿伏加德罗常数的值。单键都是σ键,双键中也含有1个σ键,根据异氰尿酸分子的结构简式可知,1mol异氰尿酸分子中σ键的数目为12NA,双键中也含有1个π键,π键的数目为3NA。HClO分子的结构式为H—O—Cl,结构不对称,属于极性分子,中心原子氧含有2对孤电子对,其立体构型为V形。(4)由于异氰尿酸分子和氰尿酸分子的分子间存在氢键,而三氯异氰尿酸分子间不能形成氢键,所以异氰尿酸分子和氰尿酸分子的熔点都高于三氯异氰尿酸分子。(5)根据晶胞结构可知,含有二氧化碳分子的个数是8×+6×=4,晶胞边长为apm,所以该晶体的密度ρ=g·cm-3=×1030g·cm-3。,2.答案(1)Li(2)1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3　2(3)sp3　sp2(4)>　PBr3是极性分子,BBr3是非极性分子(5)AB　(6)8　解析(1)非金属性越强,电负性越强,Li为金属元素,三种元素中电负性最小的是Li。(2)根据电子排布三原则书写P的电子排布式为1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3;同周期元素从左到右,电离能呈增大趋势,周期中ⅤA族元素的电离能大于ⅥA族元素,比P的第一电离能大的元素是Cl和Ar,有2种。(3)黑磷区中P根据题图1形成共价键,P元素有三个σ键和一对孤电子对,价层电子对数为4,采用sp3杂化,石墨区C原子根据空间构型判断是sp2杂化。(4)根据杂化轨道理论判断PBr3的空间构型是三角锥形,属于极性分子,BBr3的空间构型是平面三角形,属于非极性分子,水分子是极性分子,依据“相似相溶”规律,极性分子易溶于极性溶剂,PBr3在水中的溶解度大于BBr3。(5)根据题图1中键长的不同,判断黑磷区P—P的键能不完全相同,A正确;黑磷与石墨类似,也具有层状结构,根据石墨是混合型晶体,黑磷也属于混合型晶体,B正确;由石墨与黑磷制备该复合材料有新的键形成可知,有新物质生成,故属于化学变化,C不正确;单层复合材料中,P原子与C原子之间的作用力属于共价键,D不正确。(6)根据Rh2P中Rh和P原子数之比为2∶1,根据晶胞图中位于面心和顶点的是P原子,判断与P距离最近的Rh的数目为8;晶胞中P原子数:8×+6×=4;Rh原子数:8×1=8,故根据ρ=g·cm-3=g·cm-3。3.答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1　Ga