发布时间 : 星期一 文章2019年高考化学二轮专题复习专题十六物质结构与性质限时集训更新完毕开始阅读b95d61310129bd64783e0912a216147916117e73
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专题十六 物质结构与性质
1.钾和碘的相关化合物在化工医药材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态K原子中,核外电子的空间运动状态共 种,占据最高能层的电子的电子云轮廓图形状为 。
(2)K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同。第一电离能比较:K (填“>”或“<”)Cr,金属键强度比较:K (填“>”或“<”)Cr。 (3)I
的立体构型的名称为 ,中心原子的杂化方式为 。
(4)HIO4的酸性强于HIO3,其原因为
。
图Z16-1
(5)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,晶胞如图Z16-1所示。
晶胞的棱长为a=0.446 nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,K与I间的最短距离为 nm,与K紧邻的O的个数为 。阿伏伽德罗常数的值为6.02×10,列式计算晶体的密度为 (不必计算结果)g·cm。
2.第23号元素钒在地壳中的含量大约为0.009%,在过渡元素中仅次于Fe、Ti、Mn、Zn,排第五位。
(1)钒在周期表中的位置为 ,电子占据的最高能层的轨道形状为 。
(2)在地壳中含量最高的五种过渡金属元素Fe、Ti、Mn、Zn、V中,基态原子核外单电子数最多的是 。
(3)过渡金属可形成许多羰基配合物,即CO作为配体形成的配合物。 ①CO的等电子体有N2、CN、 (任写一个)等。 ②CO作配体时,配位原子是C而不是O,其原因是
。
(4)过渡金属配合物常满足18电子规则,即中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18,如[Fe(CO)5]、[Mn(CO)5]-等都满足这个规则。
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①下列钒配合物中,钒原子满足18电子规则的是 。 A.[V(H2O)6]2+ B.[V(CN)6]4- C.[V(CO)6]- D.[V(O2)4]3- ②化合物规则,其配体“
的熔点为138 ℃,其晶体类型为 ;已知该化合物满足18电子”中的大π键可表示为 。
(5)VCl2(熔点1027 ℃)和VBr2(熔点827 ℃)均为六方晶胞,结构如图Z16-2所示。
图Z16-2
①VCl2和VBr2二者熔点有差异的原因是
。
②设晶体中阴、阳离子半径分别为r-和r+,该晶体的空间利用率为 (用含a、c、
r+和r-的式子表示)。
3.C、O、Si、S、Fe是重要的化学元素,在中学化学中对它们的单质和化合物的研究颇多。 (1)C、O、Si三种元素第一电离能由大到小的顺序是 。
(2)CS2是重要的溶剂,CS2中C原子的杂化方式为 ,其空间构型为 。 (3)基态Fe原子中,核外电子占据的最高能层的符号是 ,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 。
图Z16-3
(4)晶胞推导有助于我们理解晶体结构。
①将NaCl晶胞(如图Z16-3)中的所有Cl-去掉,并将Na+全部换成Si原子,再间隔地在“小立方体”中心处各放置一个Si原子便构成了晶体Si的一个晶胞,若再在每两个距离最近的Si原子中心连线的中点处增添一个O原子,便构成了SiO2晶胞。由此可推算SiO2晶胞中有 个Si原子, 个O原子。
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②简述利用NaCl晶胞推导出CsCl晶胞的方法:
。
4.科学的进步离不开技术的突破。原子光谱、核磁共振、X射线衍射、量子计算等技术的发展与应用都推进了结构的研究。如过渡元素原子结构、超分子结构、晶体结构研究等。 (1)过渡元素Ni原子的基态电子排布式为 ,Ni的核外电子由基态跃迁至激发态时产生的光谱是 (填“吸收”或“发射”)光谱。
图Z16-4
(2)胍离子[C(NH2所示。
①组成该晶体的元素中第一电离能最大的是 ,其中C的杂化类型有 。 ②元素C、N、S的气态氢化物在水中的溶解度从大到小的顺序为 ,原因是 。
]可以与甲基磺酸根(CH3S
)形成超分子晶体,其局部结构如图Z16-4
图Z16-5
(3)近年研究人员通过量子化学计算预测并合成了化合物Na2He,经X射线衍射分析其晶胞结构如图Z16-5所示。
①晶胞中Na堆积形成 (填形状)空隙,He占据一半空隙,另一半由e占据。已知Na2He晶体不能导电,理由是 。
②已知晶胞边长为a nm,晶胞中Na的半径为b nm,则He的半径为 nm(列出计算式即可)。
5.由S、Cl 及Fe、Co、Ni 等过渡元素组成的新型材料有着广泛的用途,回答下列问题: (1)钴元素基态原子的电子排布式为 ,P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为 。
(2)SCl2 分子中的中心原子杂化轨道类型是 ,该分子空间构型为 。 (3)Fe、Co、Ni 等过渡元素易与CO 形成配合物,化学式遵循18 电子规则: 中心原子的价电
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子数加上配体提供的电子数之和等于18,如Ni 与CO 形成的配合物的化学式为Ni(CO)4,则Fe 与CO 形成的配合物的化学式为 。Ni(CO)4 中σ键与π键个数比为 ,已知: Ni(CO)4的熔点为-19.3 ℃,沸点为43 ℃,则Ni(CO)4为 晶体。 (4)已知NiO 的晶体结构如图Z16-6(a)所示。
图Z16-6
①NiO的晶体结构可描述为:氧原子位于面心和顶点,氧原子可形成正八面体空隙和正四面体空隙,镍原子填充在氧原子形成的空隙中。则NiO 晶体中镍原子填充在氧原子形成的 体空隙中。
②已知MgO与NiO的晶体结构相似,其中Mg和Ni的离子半径分别为66 pm 和69 pm。则熔点:MgO (填“>”“<”或“=”)NiO,理由是 。 ③一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O作密置单层排列,Ni填充在O形成的正三角形空隙中,如图Z16-6(b),已知O的半径为a m,每平方米面积上分散的NiO的质量为 g。(用a、NA表示)
6.亚铁氰化钾(结构式如图Z16-7所示)属于欧盟批准使用的食品添加剂。亚铁氰化钾不稳定,受
热
易
分
解
:3K4[Fe(CN)6]
12KCN+Fe3C+2(CN)2
↑
+N2
↑
2+
2-2-2-2+
2+
+C;K4[Fe(CN)6]+K2CO35KCN+KOCN+Fe+CO2↑。
图Z16-7
(1)基态Fe原子的未成对电子数为 ;K4[Fe(CN)6]中Fe与CN的中心原子形成的化学键类型为 ,提供孤电子对的成键原子是 。
(2)KOCN中阴离子OCN-的几何构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。O、C、N的第一电离能从大到小的顺序为 ,电负性从大到小的顺序为 。 (3)(CN)2的结构式为 。
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