2022年高考化学二轮复习 下篇 专题三 微题型二十 物质结构与性质

2022年高考化学二轮复习 下篇 专题三 微题型二十 物质结构与性质1.钛的化合物如TiSe2、Ti(NO3)4、TiCl4、酒石酸钛等均有着广泛用途。(1)写出Se的基态原子的外围电子排布式：_。(2)酒石酸钛配合物广泛应用于药物合成。酒石酸(结构如右图所示)中羧基氧原子的轨道杂化类型分别是_，1 mol酒石酸中键的数目是_。(3)TiCl4熔点是25 ，沸点是136.4 ，可溶于苯或CCl4，该晶体属于_晶体；NO的空间构型为_。(4)主族元素A和钛同周期，具有相同的最外层电子数，元素B原子的p能级所含电子总数与s能级所含电子总数相等，且其形成的氢化物分子之间存在氢键。元素A、元素B和钛三者形成的晶体的晶胞如图所示，写出该晶体的化学式：_(用元素符号表示)。解析(1)Se位于周期表中第4周期A族，其外围电子排布式为4s24p4。(2)羧基中碳氧双键中氧原子轨道杂化类型为sp2杂化，碳氧单键中氧原子轨道杂化类型为sp3杂化；碳氧双键中有1个键和1个键，1 mol酒石酸中有2 mol碳氧双键，所以键的数目是2NA。(3)该物质熔沸点较低，且能溶于有机溶剂，所以该晶体为分子晶体；根据价电子对互斥理论，NO价电子数(51)/23，N与3个O成键，没有电子孤对，所以为平面结构。(4)位于第4周期、最外层为2个电子的主族元素为钙元素，则A为Ca；B原子形成的氢化物分子之间存在氢键，说明B原子为N、O、F中的一种，再根据元素B原子的p能级所含电子总数与s能级所含电子总数相等，则B为O；用均摊法计算晶胞中的原子个数，Ca原子位于顶点：81(个)，O原子位于面心：63(个)，Ti位于体心：1个，所以该晶体的化学式为CaTiO3。答案(1)4s24p4(2)sp2、sp32NA(或26.021023)(3)分子平面三角形(4)CaTiO32元素X的基态原子中的电子共有7个能级，且最外层电子数为1，X原子的内层轨道全部排满电子。在气体分析中，常用XCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量，其化学反应为2XCl2CO2H2O=X2Cl22CO2H2O。(1)X基态原子的电子排布式为_。(2)C、H、O三种原子的电负性由大到小的顺序为_。(3)X2Cl22CO2H2O是一种配合物，其结构如右图所示：与CO互为等电子体的分子是_。该配合物中氯原子的杂化方式为_。在X2Cl22CO2H2O中，每个X原子能与其他原子形成3个配位键，在图中用“”标出相应的配位键。(4)XCl的晶胞如右图所示，距离每个X最近的Cl的个数为_。解析(1)元素X基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1，是铜元素。(2)C、H、O三种原子的非金属性OCH，则其电负性OCH。(3)利用同周期互换方法，可知CO与N2互为等电子体。该配合物的氯原子只有单键，成对电子对数有4对，故氯原子是sp3杂化。(4)从晶胞看，1个Cl和4个X形成正四面体，1个Cl周围有4个X，由于该晶胞的化学式是XCl，故1个X周围有4个Cl。答案1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)(2)OCH(3)N2sp3杂化(4)43在5氨基四唑()中加入金属Ga，得到的盐是一种新型气体发生剂，常用于汽车安全气囊。(1)基态Ga原子的电子排布式可表示为_。(2)5氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为_，其中N原子的杂化轨道类型为_；在1 mol 5氨基四唑中含有键的数目为_。(3)叠氮酸钠(NaN3)是传统安全气囊中使用的气体发生剂。叠氮酸钠(NaN3)中含有叠氮酸根离子(N)，根据等电子体原理N的空间构型为_。以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐做原料，可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图)顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为_。解析(1)Ga为31号元素，基态镓原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1。(2)同周期元素从左向右电负性逐渐增强，故NC，当然CH；N原子的杂化情况见右图分析；五元环有5个键，环上有1个NH 键，CNH2包含3个键，故1 mol共含有键的数目为9NA。(3)CO2是N的一种等电子体，CO2是直线形分子，故N也是直线形分子；晶胞拥有Ti：1124(个)，C：81(个)，N：63(个)，故碳氮化钛化合物的化学式为Ti4CN3。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1(2)NCHsp2、sp3杂化9NA(或96.021023个或5.4181024个)(3)直线形Ti4CN34高氯酸三碳酰肼合镍Ni(CHZ)3(ClO4)2是一种新型的起爆药。(1)Ni2基态核外电子排布式为_。(2)ClO的空间构型是_；与ClO互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。(3)化学式中CHZ为碳酰肼，组成为CO(N2H3)2，碳酰肼中碳原子的杂化轨道类型为_；1 mol CO(N2H3)2分子中含有键的数目为_。(4)高氯酸三碳酰肼合镍可由NiO、高氯酸及碳酰肼化合而成。NiO的晶胞结构如右图所示，晶胞中含有的Ni2数目为a，Ni2的配位数为b，NiO晶体中每个镍离子距离最近的镍离子数目为c，则abc_。解析(1)Ni2基态核外电子排布式为Ar3d8。(2)根据价层电子对理论计算，ClO的价层电子对数4，故ClO是正四面体；与ClO互为等电子体，则原子总数相同，价电子总数相同(32)，则为CCl4或SiCl4等。(3)碳酰肼的结构简式为，C原子采用sp2杂化；碳氧双键中有1 mol 键，其他单键均为键，故1 mol CO(N2H3)2中有11 mol 键。(4)晶胞中Ni2数目：864，Ni2配位数为6个，镍离子距离最近的镍离子为正方形中对角线位置，即有12，则abc236。答案(1)Ar3d8(或1s22s22p63s23p63d8)(2)正四面体CCl4(SiF4等)(3)sp2杂化11NA(或116.021023)(4)2365研究证明，Fe、Fe2、Fe3易与CO、CN等形成配合物。(1)配合物Fe(CO)5会使合成氨等生产过程中的催化剂中毒。Fe(CO)5中铁的化合价为0，写出铁原子基态的电子排布式：_。该物质中含有的化学键类型有_(填字母)。A离子键B极性共价键C非极性共价键 D配位键常温下Fe(CO)5呈液态，熔点为20.5 ，沸点为103 。据此可以判断Fe(CO)5晶体的类型为_。(2)Fe、Fe2都能被硝酸氧化。NO中氮原子轨道的杂化类型为_。(3)若向氯化铁溶液中加入少量的K4Fe(CN)6溶液，可生成蓝色沉淀KFeFe(CN)6，右图表示的是该晶体晶胞的八分之一(K未画出)。写出与CN互为等电子体的一种分子的化学式：_；该晶体的一个晶胞中含有的K的个数为_。解析(1)铁原子的原子序数为26，基态时其原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或者表示为Ar3d64s2；Fe(CO)5 分子中碳和氧之间存在极性共价键，配体CO和中心原子Fe之间存在配位共价键；从Fe(CO)5的物理性质可知，其微粒间作用力很弱，应该是分子间作用力，如果形成晶体，应该属于分子晶体。(2)由等电子体原理可知NO和BF3或BCl3互为等电子体，分子中价电子数均为24个，因此其中心原子杂化类型和BF3或BCl3相同，应该为sp2杂化。(3)CN是2原子14电子体，价电子总数为10，因此和N2、C、CO等互为等电子体；由均摊法可以确定晶胞中图中已经有的微粒的个数：Fe2：，Fe3：，CN：3，则根据物质电中性原则确定其中没有标出的K个数为，因此晶胞中K个数为4。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2BD分子晶体(2)sp2杂化(3)N2(或其他合理答案)46原子序数小于36的X、Y、Z、W、J五种元素，原子序数依次增大，其中X元素原子半径是所有元素原子中最小的，Y元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同，W元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，J元素原子序数为24。请回答下列问题。(1)Y、Z、W的电负性由小到大的顺序为_。(2)J原子的核外电子排布式为_。(3)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为_。1 mol Y2X2分子中含有键 与键的数目之比为_。(4)Z与W形成的一种Z2W分子，与该分子互为等电子体的阴离子为_(任写一种)。(5)JCl3能与Z、W的氢化物形成配位数为6的络合物，且相应两种配体的物质的量之比为21，氯离子全部位于外界。则该配合物的化学式为_。答案(1)CNO(2)Ar3d54s1(或1s22s22p63s23p63d54s1)(3)sp杂化32(4)SCN或N(任写一种，其他合理答案也可)(5)Cr(NH3)4(H2O)2Cl3对点回扣1等电子体的判断方法一是同主族变换法，如CO2与CS2、CF4与CCl4是等电子体，二是左右移位法，如N2与CO，CO、NO与SO3是等电子体。如果是阴离子，价电子应加上阴离子所带的电荷数；如果是阳离子，价电子应减去阳离子所带的电荷数。如NH价电子为8，CO价电子为24。2晶胞中微粒数的计算方法均摊法(1)原则：晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是(2)方法：长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算a位于顶角上的粒子同为8个晶胞所共有，粒子属于该晶胞b位于棱上的粒子同为4个晶胞所共有，粒子属于该晶胞c位于面上的粒子同为2个晶胞所共有，粒子属于该晶胞d位于内部的粒子整个粒子都属于该晶胞非长方体晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶角(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占(3)图示：