2021届高考三轮复习考前大题训练13物质结构和性质（一）

　2020-2021 学年度高考三轮复习考前大题训练 13 物质的结构和性质（一）

　1．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X的最外层电子数是其内层电子数的 3 倍，Y与 X同族；Z 的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同；基态 W 最外层有 18个电子。回答下列问题：

　(1)上述元素中，电负性最大的是______(填元素名称)；高温下 WX 容易转化为2W X 的原因是_____。

　(2)气态3YX 单分子是________(填“极性”或“非极性”)分子；固体3YX 的三聚体环状结构如图所示。该结构中 Y X  键有两类，其中键长较长的是_________(填字母)。

　(3)化合物 WZ 难溶于水但易溶于氨水，其原因是__________。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，深蓝色溶液中阳离子的化学式为____________， 1mol 该阳离子含有________ mol  键。

　(4)2W X 的晶胞结构如图所示。

　①原子坐标参数 A为(0，0，0)；B 为1 1 1, ,4 4 4   。则 C 原子的坐标参数为________。

　①已知2W X 的晶胞参数为 a pm ，晶体密度为3g cm  ，AN 为阿伏加德罗常数的值，则2W X 的摩尔质量为__________1g mol   (用代数式表示)。

　2．亚铁．．氰化钾(K 4 [Fe(CN) 6 ])又称黄血盐，用于检验 Fe 3+ ，也用作实验的防结剂。检验三价铁发生的反应为：K 4 [Fe(CN) 6 ]+FeCl 3 =KFe[Fe(CN) 6 ]↓（滕氏蓝．．．）+3KCl，回答问题：

　(1)Fe 3+ 的核外电子排布式___________； (2)与 CN ‒ 互为等电子体的分子是___________。

　(3)K 4 [Fe(CN) 6 ]中的作用力有___________；1molK 4 [Fe(CN) 6 ]中 σ 键为___________mol；

　其中 C 原子的杂化方式为___________；（已知：HCN中 CN ‒ 结构与 N 2 相似）

　(4)C、N、O 的第一电离能由大到小．．．．的排序为___________； (5)Fe 的晶体结构如图所示。

　已知晶胞边长 a pm，阿伏加德罗常数为 N A ，则铁原子的半径 r=___________pm（用含a 的算式表示）；该晶胞的密度是___________g/cm 3 （列出计算式即可）

　3．短周期 p区元素共有 13 种，除铝外全部是非金属元素。

　(1)基态氮原子的价层电子排布图为__________；短周期 p 区元素中，第一电离能最小的元素与电负性最大的元素组成的化合物是________(填化学式)。

　(2)卤素与硼、氮、磷可形成 BF 3 ，NCl 3 和 PBr 3 。下列有关以上三种分子的叙述正确的是_________。

　A①化学键类型相同

　B①空间构型相同

　C①中心原子的杂化轨道类型相同

　 D①中心原子的价层电子对数相同 (3)CS 2 是一种溶剂，它能溶解硫磺。写出一种与 CS 2 具有相同空间构型和键合形式的分子或离子______。CO能与 Ni 形成正四面体型的配合物 Ni(CO) 4 ，3.42gNi(CO) 4 中含有_______molσ键。

　(4)CCl 4 与水互不相溶，SiCl 4 与 CCl 4 分子结构相似，但遇水极易发生水解反应，导致二者性质不同的原因是_________。

　(5)铝的几种卤化物的熔点如下：

　卤化铝 AlF 3

　AlCl 3

　AlBr 3

　AlI 3

　熔点/① 1040 190 97.5 191 AlBr 3 的晶体类型是_________。

　(6)氮化铝晶体为原子晶体，是一种新型无机非金属材料，其晶体密度为 ɑg/cm 3 ，晶胞如图所示。铝原子的配位数为________。

　 4．碳、氮及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：

　①1①碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是__________① ①2①CS 2 分子中，共价键的类型有_______ , C 原子的杂化轨道类型是______，写出两个与 CS 2 具有相同空间构型的分子或离子_______① ①3）肼①N 2 H 4 ）分子可视为 NH 3 分子中的一个氢原子被-NH 2 （氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。

　①NH 3 分子的空间构型是______① ①肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N 2 O 4 (g)+ N 2 H 4 (g)=2N 2 (g)+4H 2 O(g) ①H=-1038.7kJ/mol①若该反应中有 4molN-H键断裂，则形成的 π键有___mol① ①肼能与硫酸反应生成 N 2 H 6 SO 4 , N 2 H 6 SO 4 晶体类型与硫酸铵相同，则 N 2 H 6 SO 4 的晶体内不存在____ （填标号）① a①离子键

　b．共价键

　 c．配位键

　 d．范德华力 ①4①碳的另一种单质 C 60 可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图 29所示。K位于立方体的棱上和立方体的内部①此化合物的化学式为______。其晶胞参数（晶胞边长①为 1.4nm，晶体密度为____g/cm 3 ① 5．已知 A、B、C、D、E、F、G 都是周期表中前四周期的元素，他们的原子序数依次增大。其中 A 原子的 L 层有 2 个未成对电子。D 是电负性最大的元素，E 与 F 同主族，E的二价阳离子与 C 的阴离子具有相同的电子层结构。G3+ 离子 3d 轨道电子为半满状态。请根据以上情况，回答下列问题:（答题时，用所对应的元素符号表示）

　⑴A、B、C 的第一电离能由小到大的順序为_____________。D 的核外有____种运动状态不同的电子。

　⑵A 的最简单氢化物属于______(填“极性分子”和“非极性分子”)。AH 3+ 离子空间构型是________，其中心原子采取______杂化。

　⑶G 和 M (质子数为 25)两元素的部分电离能数据列于下表：

　元素 M G 电离能 I 1

　717 759

　(kJ•mol-1 ) I 2

　1509 1561 I 3

　3248 2957 比较两元素的 I 2 、I 3 可知，气态 M2+ 再失去一个电子比气态 G 2+ 再失去一个电子难。其原因是____________； ⑷晶体熔点：EC____FC (填“ > ”、“<”或“=”)，原因是_______________。

　(5)H 2 S 和 C 元素的一种氢化物(分子式为 H 2 C 2 )的主要物理性质比较如下：

　熔点/K 沸点/K 标准状况时在水中的溶解度 h 2 s 187 202 2.6 H 2 C 2

　272 423 以任意比互溶

　 h 2 s 和 H 2 C 2 的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因___________。

　(6)FD 2 晶胞如图，已知 DF 核间距为 a pm，则该晶体密度 ρ=______g•㎝-3 (用带 a、NA的算式表示，不必化简）

　6．元素周期表中的前四周期的部分元素如图所示，①～⑨为相应的元素。回答下列问题：

　 ①

　② ③ ④ ⑤ ⑥

　 ⑦

　 ⑧ ⑨

　 (1)根据元素原子的外围电子排布特征，元素周期表可划分为五个区域，①～⑨元素中位于周期表 ds区的元素有__________(填元素符号)。

　(2)①、⑤两种元素形成的最简单化合物的中心原子的轨道杂化类型为_______杂化。

　(3)三原子分子的立体构型有直线形和 V形两种，由以上原子形成的直线形三原子分子

　中，属于极性分子的是________(只写一种分子式，下同)，属于非极性分子的是_______。

　(4)⑨的氢氧化物是两性氢氧化物，也能与④的最简单氢化物形成配位数为 4 的络合物，该反应的化学方程式为____________。

　(5)元素⑦与 CO 可形成 X(CO) 5

　型化合物，该化合物常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点 为 103℃ ，易溶于非极性溶剂，据此可判断该化合物晶体属于______晶体。

　(6)金属⑦的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示。则面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的原子个数之比为_________。

　7．氮及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：

　(1)基态15 N原子的价电子排布式是___，p 能级上存在__个自旋方向相同的电子。

　(2)氢氰酸 HCN分子的结构式是___，分子中 σ键与 π键数目之比为__。

　(3)碱性肥料氰氨化钙(CaCN 2 )的组成元素中第一电离能最小的是__(填元素符号)。

　(4)化合物(CH 3 ) 3 N能溶于水，其原因是___，(CH 3 ) 3 N与盐酸反应生成[(CH 3 ) 3 NH] + ，该过程新生成的化学键类型为__。

　(5)阳离子[(CH 3 ) 3 NH] + 和阴离子A按个数比4：1组成化合物，阴离子A的结构如图所示，则 S 原子的杂化轨道类型是_____，阴离子 A的化学式为______。

　(6)立方氮化硼晶胞如图所示(小球为氮原子，大球为硼原子)，则硼原子的配位数为__；若晶胞边长为 a cm，则立方氮化硼的密度是______g·cm -3 (只要求列算式，阿伏加德罗常数用 N A 表示)。

　8．金属钛被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属，海洋金属，太空金属”的美称，具有广泛的应用前景。回答下列问题：

　(1)钛元素位于元素周期表的___________区，其基态原子核外电子有___________种空间运动状态。

　(2)磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料，PO3-4的空间构型是___________，第一电离能介于 Al、P之间的第三周期元素为___________(填元素符号)。

　(3)TiCl 4 可以与胺形成配合物，如[TiCl 4 (CH 3 NH 2 ) 2 ]、[TiCl 4 (H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 )]等。

　①[TiCl 4 (H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 )]中 Ti 的配位数是___________。

　②1 mol H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 中含有的 σ键物质的量为___________。

　③配合物[TiCl 4 (H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 )]与游离的 H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 分子相比，其 H-N-H键角___________(填“较大”，“较小”或“相同”)，原因是___________ 。

　(4)TiO 2 的一种晶胞具有典型的四方晶系结构(如图所示)，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。晶胞中 A、B 的原子坐标为(0.31，0.31，0)，(0.81，0.19，0.5)。已知晶胞含对称中心，则 C、D原子坐标为___________、___________。该晶胞中 B、C 两个氧原子之间的核间距 d=___________pm。

　9．(1) LiAlH 是有机合成中常用的还原剂，4LiAlH 中的阴离子空间结构是_______、中心原子的杂化形式为_______，4LiAlH 中存在_______。

　A①离子键

　B①  键

　C①  键

　D①氢键 (2)如图为8S 的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多主要原因为_______。气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为_______，其中共价键的类型有_______种。

　(3)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石  3ZnCO 人药，可用于治疗皮肤炎症或

　表面创伤。2ZnF 具有较高的熔点(872①)，其化学键类型是_______；2ZnF 不溶于有机溶剂，而2ZnCl 、2ZnBr 、2ZnI 能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂原因是_______。3ZnCO中，阴离子空间结构为_______， C 原子的杂化形式为_______。

　10．电能是一种无污染、可再生的二级能源。储电材料种类繁多。如图是两种储电材料，请阅读试题，观察图片，回答问题。

　Ⅰ.新型碳氮材料的储电能力应用前景广阔。其基本构成单元如图所示。

　(1)图 1 中化学键 σ键与 π键之比为________；图 2 中碳原子的杂化方式为________。

　(2)在基态 13 N 原子中，核外存在_____对自旋相反的电子，核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为____形。

　(3)碳的最高价含氧酸根的空间构型是__________；硝酸的酸性强于亚硝酸的原因是__________。

　Ⅱ.传统锂电池的主要成分是2LiCoO ，其晶胞结构如图所示；因结构中存在笼状空隙，可以与 Ni 和 Mn 发生位置替换，形成储电性能更加优良的化合物1 13 31 23LiNi Mn Co O。

　(4)基态 Co 原子的价电子排布式为_____________；化合物 2LiCoO 中 O元素在晶胞中的位置，除了位于正六棱柱的顶点外，其他具体位置是__________。

　(5)已知化合物中各原子半径依次为：

　Li a,Ni b,Mn c,Co d,O e      ，晶胞的棱长为 m，底边边长为 n，该晶体的空间利用率的计算表达式为__________(用含有 a、b、c、d、e、m、n 的式子表示)。

　11．氮原子可以形成 σ键、π键、大 π键和配位键，成键的多样性使其形成了多种具有独特组成的物质。回答下列问题：

　(1)基态氮原子价电子排布图不是 ，是因为该排布方式违背了___________。

　(2)肼(N 2 H 4 )的相对分子质量与乙烯接近，但沸点远高于乙烯的原因是___________。

　(3)正硝酸钠(Na 3 NO 4 )为白色晶体，是一种重要的化工原料。

　①Na 3 NO 4 阴离子的空间构型为___________。

　②写出一种与 Na 3 NO 4 的阴离子互为等电子体的化学式___________。

　(4) ①吡啶分子( )是大体积平面配体，其结构简式如图所示，该配体的配位原子是___________。吡啶分子中，各元素的电负性由大到小的顺序为___________，其中碳、氮原子的轨道杂化方式分别是___________、___________。

　②反式二氯二吡啶合铂分子结构如图所示，该分子是___________分子 选填“极性”、“非极性” 。

　(5)某种磁性氮化铁的结构如图所示，N随机排列在 Fe 构成的正四面体空隙中，该晶体中铁、氮的微粒个数之比为___________。

　12．镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。请回答下列问题：

　(1)基态镍原子的价层电子排布式为______，排布时最高能层的电子所占的原子轨道有______种伸展方向。

　(2)镍能形成多种配合物如正四面体形的4Ni(CO) 、正方形的 24Ni(CN)和正八面体形的  236Ni NH  等。下列说法不正确的有______。

　A① CO 分子内 σ 键和 π键个数之比为 1:2 B①3NH 的空间结构为平面三角形 C①2Ni在形成配合物时，其配位数可能为 4 或 6

　D①4Ni(CO) 中，镍元素是3sp 杂化 (3)丁二酮肟常用于检验2Ni：在稀氨水中，丁二酮肟与2Ni反应生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。该结构中，除共价键外还存在配位键和氢键，请在图中用“…”表示出氢键______。

　(4) NiO 的晶体结构类型与氯化钠的相同，相关离子半径如下表：

　Na 

　120pm

　Cl 

　181pm

　2Ni 69pm

　2O

　140pm

　NiO 熔点比 NaCl 高的原因是______。

　二、原理综合题 13．I.Goodenough 等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得 2019 年诺贝尔化学奖。回答下列问题：

　(1)基态 Fe 2+ 与 Fe 3+ 离子中未成对的电子数之比为_________。

　(2)Li 及其周期表中相邻元素的第一电离能(I 1 )，I 1 (Li)> I 1 (Na)，原因是_________。

　①.氨硼烷(NH 3 BH 3 )含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。

　(3)NH 3 BH 3 分子中，N—B 化学键称为_____...