新高中化学物质的结构与性质专项训练专题复习附解析(一)

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新高中化学物质的结构与性质专项训练专题复习附解析(1)一、物质的结构与性质的综合性考察1.铝试剂:(NH4)3019H8(OH)3(COQ3,其商品名为阿罗明拿,可用来鉴定溶液中的铝离子。请回答下列问题:(1)碳原子价层电子的电子排布图。(2)第二周期部分元素的第一电离能变化趋势如图1所示,其中除氮元素外,其他元素的第一电离能自左而右依次增大的原因是;氮元素的第一电离能呈现异常的原因是。mira,(3)经X射线衍射测得阿罗明拿的晶体结构,其局部结构如图2所示。从结构角度分析,阿罗明拿中的NH4+与氨分子的相同之处为,不同之处为(填标号)A中心原子的杂化轨道类型B中心原子的价层电子对数C立体结构阿罗明拿中1个(NH4)3019H8(OH)3(COO)3单元的COb键总数为个。分子中的大兀键可用符号/表示,其中m代表参与形成大兀键的原子数,n代表参与形成大兀键的电子数,则阿罗明拿中苯环的大兀键应表示为。图2中虚线代表氢键,其表示式为(NH4+)N-H-O(COO)、(4)阿罗明拿的晶体密度为dgcm-3,其立方晶胞参数为anm,晶胞中含有y个(NH4)3019H8(OH)3(COO)3单元,该单元的相对质量为M,则y的计算表达式为(Na表示阿伏加德罗常数的值)。2.五种短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大。X、Y是非金属元素X、Y、Q元素的原子最高能级上电子数相等;Z元素原子的最外层电子数是次外层的两倍;W元素原子核外有三种不同的能级且原子中p亚层与s亚层电子总数相等;Q元素电离能分别是11=496,12=4562,13=6912。回答下歹U问题:(1)基态Q原子的核外电子排布式是。(2)Q、W形成的化合物Q2W2中的化学键类型是。(3)丫能与氟元素形成丫包该分子的空间构型是,该分子属于分子(填极性”或罪极性”J丫与X可形成具有立体结构的化合物YXs,该结构中丫采用杂化。(4)Y(OH)3是一元弱酸,其中Y原子因缺电子而易形成配位键,写出Y(OH)3在水溶液中的电离方程式。(5)Z的一种单质晶胞结构如下图所示。该单质的晶体类型为。含1molZ原子的该晶体中共有mol化学键。己知Z的相对原子质量为M,原子半径为rpm,阿伏伽德罗常数的值为Na,则该晶体的密度为gcm-3。3.铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:(1)铜元素位于元素周期表中第四周期族,属于元素周期表中区元素,基态Cu原子有种不同能级的电子。(2)元素铜与馍的第二电离能分别为:Icu=1958kJmol-1、ki=1753kJmol-1,buiNi的原因(3)硫化亚铜和氧化亚铜均为离子晶体,二者比较,熔点较高的是氧化亚铜,原因为(4)某含铜化合物的离子结构如图1所示。图1图2该离子中存在的作用力有(填标号)。A.离子键B.共价键C.配位键D.氢键E.范德华力该离子中碳原子的杂化类型有。CuC2和CuCl是铜的两种氯化物。图2中表示的是(填“CuC2”或“CuC)的晶胞。原子坐标参数可用来表示晶胞内部各原子的相对位置。图2中各原子坐标参数A为(0,0,0);B为(0,1,1);C为(1,1,0);则D原子的坐标参数为。已知图2所示晶胞中C、D两原子核间距为298pm,阿伏加德罗常数的值为Na,则该晶体密度为gcm-3(列出计算式即可)。4.黄铜矿是工业炼铜的原料,含有的主要元素是硫、铁、铜。请回答下列问题。(1)Fe2+的电子排布式是。(2)液态SQ可发生自偶电离2SO2USO2+SO2-,SQ属于(选填“极性分子或非极性分子),SO2-的空间构型是。3(3)范德华力可分为色散力、诱导力和取向力三类,其中取向力只存在于极性分子和极性分子之间,则H2s的水溶液中存在的取向力有种。(4)乙硫醇(C2H5SH磔一种重要的合成中间体,分子中硫原子的杂化形式是。乙硫醇的沸点比乙醇的沸点低,原因是。(5)黄铜矿主要成分X的晶胞结构及晶胞参数如图所示,X的化学式是其密度为g/cm3(阿伏加德罗常数的值用Na表示)。5 .铁、钻、馍为第四周期第皿族元素,它们的性质非常相似,也称为铁系元素.铁、钻、馍都是很好的配位化合物形成体.(1) Co(H2O)62+在过量氨水中易转化为Co(NH3)62+。H2O和NH3中与Co2+配位能力较强的是,Co(H2O)62+中C02+的配位数为;从轨道重叠方式看,NH3分子中的化学键类型为,H2O分子的立体构型为。(2) 铁、馍易与一氧化碳作用形成厥基配合物,中心原子价电子数与配位体提供的成键电子数遵循18e-规则。如:Fe(CO)5,则馍与CO形成的配合物化学式为。常温下Fe(CQ5为黄色油状液体,则Fe(CO)5固态为晶体。Fe(CO)5晶体中存在的作用力有,写出与CO互为等电子体的一种阴离子的离子符号,Fe(CO)5中。键和兀键数目之比为。(3) 一种铁单质其晶胞与钠、钾晶胞相同,如果该铁单质的晶胞参数为acm,则相距最近的两个铁原子核间距为cm(用含a的式子表示)。6 .我国科学家合成铭的化合物通过烷基铝和ph3C+B(C6F5)4-活化后,对乙烯聚合表现出较好的催化活性。合成铭的化合物过程中的一步反应为:n&甲匕两回答下列问题:(1) Cr3+具有较强的稳定性,Cr3+核外电子排布式为;已知没有未成对d电子的过渡金属离子的水合离子是无色的,Ti4+、V3+、Ni2+、Cu+四种离子的水合离子为无色的是(填离子符号)。(2)化合物丙中1、2、3、4处的化学键是配位键的是一处,聚乙烯链中碳原子采取的杂化方式为。(3)无水CrC3与NH3作用可形成化学式为CrC35NH3的配位化合物。向该配位化合物的,、2,、八水溶椒中加入AgNO3溶液,CrC35NH3中的氯元素仅有一讥江为AgC1;向另一份该配位化3合物的水溶液中加入足量NaOH浓溶液,加热并用湿润红色石蕊试纸检验时,试纸未变色。该配位化合物的结构简式为13种类型的结晶体。重(4)水在合成铭的化合物的过程中作溶剂。研究表明水能凝结成H2ONa为阿冰(密度比水大)属于立方晶系,其立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图所示,晶体中的配位数为,晶胞边长为333.7pm,则重冰的密度为gcm-3(写出数学表达式,7 .铭是一种应用广泛的金属材料。请回答下列问题:基态铭的价电子排布式为,其单电子数目为。(2)Cr(NH3)3F3中所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是。(3)NH3中N的价层电子对数为,已知Cr(NH3)3F3中Cr的配位数为6,Cr的配位原子是,NH3与C产成键后,N的杂化类型为。(4)Cr(NH3)3F3固体易升华,其熔沸点均较NaCl低很多,其原因是。将Cr(NH3)3F3在充足氧气中灼烧有Cr2O3生成,从Cr2O3晶体中取出的具有重复性的六棱柱结构如图所示,已知C2O3的摩尔质量为Mg/mol,晶体的密度为pg/cm3,六棱柱的体积为Vcm3。六棱柱结构内部的小白球代表(填辂离子”或氧离子”阿伏加德罗常数Na=mol-1(用含M,V,p的代数式表示)。8 .氧元素为地壳中含量最高的元素,可形成多种重要的单质和化合物。(1)氧元素位于元素周期表中区;第二周期元素中,第一电离能比氧大的有种。(2) O3可用于消毒。O3的中心原子的杂化形式为;其分子的VSEPR莫型为,与其互为等电子体的离子为(写出一种即可)。QH50H的沸点(3)含氧有机物中,氧原子的成键方式不同会导致有机物性质不同。解释局于CH3OCH3的原因为。(4)氧元素可与Fe形成低价态氧化物FeOoFeO立方晶胞结构如图所示,则Fe2+的配位数为;与O2-紧邻的所有Fe2+构成的几何构型为。9 .高氯酸三碳酰肿合馍Ni(CHZ)3(ClO4)2是一种新型的起爆药。(1)写出基态Ni原子的外围电子排布图。(2) Ni能与CO形成配合物Ni(CO,配体CO中提供孤电子对的是C原子而不是O原子,其理由可能是;1mol该配合物分子中b键数目为(设Na为阿伏伽德罗常数的值,下同)。(3)C1C4-的VSEPRII型是写出与C1C4互为等电子体的一种分子:(填化学式)。(4)高氯酸三碳酰肿合馍化学式中的CHZ为碳酰肿,其结构为一种新型的环保锅炉水除氧剂。碳酰肿中氮原子和碳原子的杂化轨道类型分别为O(5)高氯酸三碳酰肿合馍可由NiO、高氯酸及碳酰肿化合而成。高氯酸的酸性强于次氯酸的原因是。如图为NiO晶胞,则晶体中Ni2+的配位数为;若晶胞中Ni2+距离最近的O2-之间的距离为apm,则NiO晶体的密度=gcm-3(用含a、Na的代数式表示)。10. 一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂,结构简式如图(1)基态Zn2+的价电子排布式为;一水合甘氨酸锌中所涉及的非金属元素电负性由大到小的顺序是。(2)甘氨酸(H2N-CH2-COOH)中N的杂化轨道类型为;甘氨酸易溶于水,试从结构角度解释。(3) 一水合甘氨酸锌中Zn2+的配位数为。(4) Zn(IMI)4(ClO4)2是Zn2+的另一种配合物,IMI的结构为(飞/门:,则1molIMI中含有个b键。(5)常温下IMI的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物为液JliNi;(3)02一半径比S=半径小,阴阳离子的核间距小,晶格能大,故氧化亚铜熔点高;(4)根据图1可得,该物质中存在非金属原子之间的共价键、Cu2+与其它原子(N)也形成了配位键,不存在离子键、氢键和分子间作用力;以单键连接的碳原子杂化方式为sp3杂化,碳碳双键两端的碳原子杂化方式为sp2杂化;根据晶胞示意图可知,一个晶胞中含有4个Cu原子,Cl原子个数为8rg)cm)3=/x29gxlO-K4.(或)极性分子三角锥形3乙醇分子间可形成氢键而乙硫醇分子间不能【解析】【分析】(1)Fe的原子序数为26,失去2个电子形成;三角锥形3 sp3乙醇分子间(解析:1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d)极性分子21、736可形成氢键而乙硫醇分子间不能CuFeS2f10abNA【解析】【分析】(1) Fe的原子序数为26,失去2个电子形成Fe2;(2) SO2的价层电子对数为3,孤对电子数为1,则空间构型是V形,;SO2的价层电子对数为4,孤对电子数为1,空间构型为三角锥形;(3) H2s的水溶液中有H2s和H2O两种极性分子,H2O分子间能形成氢键;(4)乙硫醇中硫原子与氢原子和碳原子形成两个键,价层电子对数为4,有2对孤电子对;(5)由均摊法计算可得。【详解】(1) Fe的原子序数为26,失去2个电子形成Fe2,则Fe2的核外有24个电子,电子排,_66R966_.699R9RR布式是1s22s22p63s23p63d6,简化形式是Ar3d,故答案为:1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6);(2) SO2的价层电子对数为3,孤对电子数为1,则空间构型是V形,分子中正电中心和负电中心不重合,属于极性分子;SO2的价层电子对数为4,孤对电子数为1,空间构型为三角锥形,故答案为:极性分子;三角锥形(3) H2s的水溶液中有H2s和H2O两种极性分子,H2O分子间能形成氢键,因此溶液中存在三种取向力:H2s和H2S、H2O和H2O、H2s和H2O,故答案为:3;(4)乙硫醇中硫原子与氢原子和碳原子形成两个键,价层电子对数为4,有2对孤电子对,则S原子采用sp3杂化,故答案为:sp3;(5)由晶胞可知,铜原子位于顶点、面上和体心,原子个数为8+41+1=4,铁原子位于位于棱上、面上,原子个数为414+64=4;8个硫原子位于体内,因此X的化学式1844是CuFe,X晶胞体积为a2b10cm3,每个晶胞的质量为g,因此密度为Na736213一心73621F10g/cm,故答案为:10。a2bNAa2bNA5.形分子范德华力、配位键和共价键1:1【解析】【分析】【详解】(1)配合物向生成更稳定的配合物转化,在过量氨水中易转化为,所以和解析:NH3ssp3V形NiCO4分子范德华力、配位键和共价键cn1:1;3a2【解析】【分析】【详解】2(1)配合物向生成更稳定的配合物转化,CoH2O在过量氨水中易转化为262CoNH36,所以H2O和NH3中与Co2配位能力较强的是NH3;2CoH2O6中配体为H2O,配合物的配位数为6;NH3中价层电子对个数13325314,且含有1个孤电子对,所以N原子采用sp3杂化,所以从轨道重叠方式看,NH3分子中的化学键类型为ssp3键;H2。中O原子的价层电子对个1.3数226214且含有2个孤电子对,所以O原子采用sp3杂化,其空间构型为V形结构。(2)中心原子价电子数与配位体提供的成键电子数遵循18电子规则,馍中心原子价电子数为10,则馍与CO形成的配合物化学式为NiCO4;常温下FeCO5为黄色油状液体,说明该晶体熔沸点低,为分子晶体,则FeCO5晶体中存在分子间范德华力,分子内含有配位键,配体中含有共价键,所以FeCO5晶体中存在的作用力有范德华力、配位键和共价键;CN、CO的原子数都是2,价电子数都是10,则互为等电子体;FeCO5中含有5个配位键属于键,配体CO分子中C原子上有一对孤对电子,C、。原子都符合8电子稳定结构,则C、O之间为三键,三键中含有1个键、2个键,所以FeCO5中键和键数目之比为55:521:1。(3)Na、K晶胞为体心结构,所以这种铁单质的晶胞为体心结构,并且Fe单质的晶胞参数为acm,则面对角线长为J2a,所以体对角线长为J3a,相距最近的两个Fe1原子核间距为体对角线的一半,所以相距最近的两个Fe原子核间距为-J3a。26.1s22s22P63s23P63d3Ti4+、Cu+2sp3Cr(NH3)5C1Cl28X1030【解析】【分析】【详解】C解析:1s22s22p63s23p63d3 Ti4+、Cu+ 2 sp3 Cr(NH3)5C1C2 8363333.73NAx 1030【解析】【分析】【详解】Cr原子核外电子数为24,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,原子失去4s能级1个电子、3d能级2个电子形成Cr3+,Cr3+电子排布式为:1s22s22p63s23p63d3;Ti4+的核外电子排布为1s22s22p63s23p6,无未成对电子,其水溶液为无色;3d轨道有两个未成对电子,其水溶液有颜色;8, 3d轨道有2个未成对电子,其水溶液有颜V3+的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d2,Ni2+的核外电子排布式为1s22s22P63s23P63d色;10,无未成对电子,其水溶液为无色;Cu+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d综上所述水合离子为无色的是Ti4+、Cu+;(2)O可以形成两个共价键,Cl可以形成1个共价键,N可以形成3个共价键,丙中N原子形成4条化学键,则其中一条为配位键,形成配位键时一般由非金属元素提供孤对电子,金属阳离子提供空轨道,所以2应为配位键;聚乙烯中碳原子形成4条单键,应为sp3杂化;2(3)向该配位化合物的水溶液中加入AgNO3溶液,CrC35NH3中的氯元素仅有一讥证为3AgC1,说明该配合物可以电离出两个Cl-,说明两个C为该配合物的外界;向另一份该配位化合物的水溶液中加入足量NaOH浓溶液,加热并用湿润红色石蕊试纸检验时,试纸未变色说明NH3均位于内界,结合电荷守恒可知该配合物应为Cr(NH3)5C1C2;(4)根据立方晶胞沿x、y或z轴的投影可知,该晶体为体心立方堆积,所以晶体中H2O的配1182位数为8;晶胞中H2O的分子个数为8-+1=2,则晶胞的质量m=g,晶胞边长为8Na333.7pm,即333.7X-110cm,则晶胞体积V=(333.7X-11c03cm3,所以晶胞的密度182g1030g/cm3 NA_36333.710-103cm3-333.73na7.3d54s16FNH4N和Fsp3杂化Cr(NH3)3F3为分子晶体,NaCl为离子晶体,分子间作用力远远小于离子键铭离子解析:3d54s16FNH4N和Fsp5杂化Cr(NH3)3F3为分子晶体,NaCl为离子晶2M体,分子间作用力迹还小于离子键铭离子V【解析】【分析】【详解】(1)Cr为24号元素,其核外电子排布为1s22s22p63s23p64s13d5,则其价电子排布为3d54s1,其中3d和4s轨道上的电子均为单电子,因此单电子数为6;(2)同周期自左而右,电负性增大,电负性FN;H元素与F、N元素化合时,H元素表现正化合价,H元素的电负性比F、N元素小,故电负性FNH;八5-31.(3)NH3中N的价层电子对数=3+2=4;由Cr的配位数为6知,该物质为配盐(无外界),所以N和F均为配位原子;NH3中孤电子对在与Cr成键时,N的价层电子对数不变,所以杂化类型不变,N的杂化类型为sp3;(4)由Cr(NH3)3F3易升华可知,其熔沸点较低,应为分子晶体,而NaCl为离子晶体,离子键强于分子间作用力,所以NaCl熔沸点高很多;(5)由图示可知,该六棱柱中白色小球有4个,均为六棱柱所有;在六棱柱的顶点有12个黑色小球,为6个六棱柱所有;上下的面心有2个黑色小球,为2个六棱柱所有,在六棱11枉内部还有3个黑色小球,则六棱枉中黑色小球共有12-+2-+3=6个,白色小球和62黑色小球的比例为4:6=2:3,根据化学式C2O3,可知白色小球为铭离子;2M(Cr2O3)根据计算六棱柱中有4个Cr和6个O,则其质量m=,则晶体密度NAM,22MmNA,则Na=。=VVV8.p3sp2杂化平面三角形NO2-乙醇分子间可形成氢键,沸点高6正八面体【解析】【分析】(1)除了ds区外,区的名称来自按构造原理解析:p3sp2杂化平面三角形NC2-乙醇分子间可形成氢键,沸点高6正八面体【解析】【分析】(1)除了ds区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号;第二周期元素中,第一电离能比。元素大的有N、F、Ne元素;622(2)03的中心原子的价层电子对个数=2+2=3且含有1个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断中心原子的杂化形式及其分子的VSEPR莫型,与其互为等电子体的离子中含有3个原子、价电子数是18;(3)形成分子间氢键的物质熔沸点较高;(4)Fe2+的配位数为6;与02-紧邻的所有Fe2+构成的几何构型为正八面体。【详解】(1)除了ds区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号,0原子最后通入的电子是p电子,所以。元素位于p区;第二周期元素中,第一电离能比。元素大的有N、F、Ne元素,所以有3种元素;622(2)03的中心原子的价层电子对个数=2+2=3且含有1个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断中心原子的杂化形式为sp2杂化、其分子的VSEPR莫型为平面三角形,与其互为等电子体的离子中含有3个原子、价电子数是18,与其互为等电子体的阴离子有N02-(合理即可);(3)形成分子间氢键的物质熔沸点较高,乙醇能形成分子间氢键、甲醍不能形成分子间氢键,所以乙醇的熔沸点比甲醛高;(4)Fe2+的配位数为6;与02-紧邻的所有Fe2+构成的几何构型、与F铲紧邻的所有02-构成的。八几何构型相同,根据知,表中有标记的这几个离子形成正八面体,则与02-紧邻的所有Fe2+构成的几何构型为正八面体。【点睛】考查原子杂化方式及分子的立体构型的判断,根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=b键个数+孤电子对个数,(T键个数=配原子个数,1孤电子对个数=-(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数.根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;n=4,sp3杂化;中心原子的杂化类型为sp2,说明该分子中心原子的价层电子对个数是3,无孤电子对数,空间构型是平面三角形。9.电负性0C,。原子不易提供孤电子对8NA正四面体CCl4sp3sp2非羟基氧的个数越多,Cl的正电性越高,导致Cl-O-H中O的电子越向Cl解析:吧E取电负性OC,O原子不易提供孤电子对8Na正四面体CC4sp3sp2非羟基氧的个数越多,Cl的正电性越高,导致Cl-O-H中O的电子越向+751030Cl偏移,越容易电离出H632a3NA【解析】【分析】(1)Ni元素原子核外有28个电子,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2;(2)电负性越大,原子越不易提供孤电子对;Ni原子形成的4个配位键属于b键,CO与N2互为等电子体,CO分子结构式为C-0,CO分子中含有1个b键、2个兀键;1molClO4离子中有4mol(r键;原子总数相同、价层电子对总数相等的粒子互为等电子体;(4)碳酰肿中氮原子有一对孤电子对且形成3个b键,碳原子形成3个b键;(5)非羟基氧数目越多,中心元素的正电性越高,越容易电离出离子;以顶点Ni2+为参照,其周围等距且最近的氧离子处于棱心;由Ni2+距离最近的。2一之间的距离可计算晶胞参数,由晶胞参数计算晶胞体积V,由均摊法计算晶胞中Ni2+和。2一的数目,可计算晶胞质量m,根据晶体密度p=m计算。V【详解】(1)Ni元素原子核外有28个电子,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d84s2,外围电子排布图为皿皿产我(2)电负性OC,O原子不易给出孤电子对,配体CO中提供孤电子对的是C原子。Ni原子形成的4个配位键属于b键,CO与N2互为等电子体,CO分子结构式为C三QCO分子中含有1个b键、2个兀键,故Ni(CO)4中含有8个键、8个兀键,1mol该配合物分子中键数目为8Na;(3)1molClO4离子中有4molb键,其杂化方式为sp3,VSEPR莫型是正四面体;原子总数相同、价层电子对总数相等的粒子互为等电子体,1molClO4离子有5mol原子,价电子为32,其等电子体为CC4或SiF4等;(4)碳酰肿中氮原子有一对孤电子对,每个N原子形成3个b键,故杂化方式为sp3.碳原子形成3个b键,杂化方式为sp2;HClQ中非羟基氧数目比HClO的多,HClO4中Cl的正电性更高,导致Cl-O-H中O的电子向Cl的偏移程度比HClO的大,HClQ更易电离出H+,酸性越强;1以顶点Ni2+为参照,其周围等距且最近的氧离子处于棱心,可知Ni2+的配位数为3X8夫4=6.若晶胞中Ni2+距离最近的O2之间的距离为apm,则晶胞参数为2apm=2aX1010cm,晶胞体积V=(2axj00)3cm3.晶胞中Ni2+数目为8x1+4X2-=4,O2一数目为1(5916)4751030一12x+1=4,则晶胞的质量m=,故晶胞密度p=-=3g?cm。4NaV2a3NA10.3d10ONCHsp3甘氨酸为极性分子,且分子中的氨基和竣基都能与水分子形成氢键512NA阴阳离子半径大,电荷小,形成的离子晶体晶格能小,熔点低解析:3d10ONCHsp甘氨酸为极性分子,且分子中的氨基和竣基都能与水分子形成氢键512NA阴阳离子半径大,电荷小,形成的离子晶体晶格能小,熔点低正四面心3388w体否(3x10-a)pm4Ma【解析】【分析】(1) Zn的核电荷数为30,处于周期表中第4周期第nB族,基态Zn2+的价电子排布式为3d1;GN、O是同一周期的元素,从左到右电负性减小,电负性由大到小的顺序是ONCH(2) N原子价层电子对个数是4,杂化轨道类型为sp3;从分子极性和氢键两个角度解释;(3)根据配位数的定义判断;(4)1molIMI中含有5molC-N、6molC-H、1molC-H,共12X6.02x2W键。(5)从晶格能大小的角度解释;(6)S2一做面心立方最密堆积,Z吊+做四面体填隙,根据结合晶胞边长和体对角线的关系、密度公式p=mV计算。【详解】(1)Zn为30号元素,基态Zn2+的价电子排布式为3d10;一水合甘氨酸锌中所涉及的非金属元素C、N、O、H,C、N、O是同一周期的元素,从左到右电负性减小,电负性由大到小的顺序是ONCH。(2)甘氨酸(H2N-CH2-COOH)中N原子形成三个键,孤电子对为-23=1,N原子价层电子对个数是4,杂化轨道类型为sp3;甘氨酸易溶于水,因为:甘氨酸极性分子,且分子中的氨基和竣基都能与水分子形成氢键。(3) Zn与甘氨酸中的氧和氮原子形成4个配位键,和水中氧形成一个配位键,一水合甘氨酸专中Zn2+的配位数为5。(4) Zn(IMI)4(ClO4)2是Zn2+的另一种配合物,IMI的结构为1/-1c卜,则1molIMI中含有5molC-N、6molC-H、1molC-H,共12X6.02x2W键。(5)常温下IMI的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物为液态而非固态,原因是阴阳离子半径大,电荷小,形成的离子晶体晶格能小,熔点低。(6)ST为面心立方最密堆积,Zn2+做四面体填隙,所以晶体中与Zn等距且最近的S2形成的立体图形为正四面体形,Zn2+填入S2-组成的正四面体空隙中;由不能判断出S2-、Zn2+相切;晶体的密度为 dg cm 3,阿伏伽德罗常数为 Na, 一个晶 胞中含有Z吊+的个数为4, ST的个数为8X1 +6 1 =4个,不妨取1mol这样的晶胞,即有 82Na个这样的晶胞,设晶胞的边长为Ccm, 一个晶胞的体积为 V=C3cm3,则晶体密度为cm,由于晶体中Zn2+和S2原子之间的最短距离为体对1角线的一,所以该晶体中S2和Zn2之间的最短距离为44 3c cm= 43388cmdNA径为a pm,若要使S2-、Zn2芍目切,则Zn2+半径为(立438810x 10-a) dNApm。本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、空间构型、电离能、分子结构与性质、晶胞计算等,注意晶胞中原子分摊和晶胞密度的计算。11.第四周期第IVB族TiO2为离子晶体,TiCl4和TiBr4为分子晶体,故TiO2的熔点高,TiCl4和TiBr4的结构相似,TiBr4的相对分子质量比的TiCl4相对分子质量大,则T解析:卜UZImi.第四周期第IVB族TiO2为离子晶体,TiCl4和TiBr4为分子晶就抬体,故TiO2的熔点高,TiCl4和TiBr4的结构相似,TiBr4的相对分子质量比的TiCl4相对分子质量大,则TiBr4的范德华力比TiCl4的范德华力强,故TiBr4的熔点比TiCl4的熔点高sp Ti原子的原子序数是 22,在元素周期表中位于第四周期第IVB族,基态Ti原子的价 层电子排布图为(2)比较几种晶体的熔点,离子晶体的熔点高,分子晶体的结构相似时,相对分子质量越大,范德华力越强,熔点越高;(3)利用价层电子对数求杂化类型及分子间的空间构型;(4)晶胞中原子个数的求法;482+164.21杂化sp杂化平面三角形金属1:1610abcNa的单位换算。【详解】(1) Ti原子的原子序数是22,在元素周期表中位于第四周期第IVB族,基态Ti原子核外电子排布式为Ar3d24s2,基态Ti原子的价层电子排布图为“问3d仃(2) TiO2为离子晶体,TiCl4和TiBr4为分子晶体,故TiO2的熔点高,TiCl4和TiBr4的结构相似,TiBr4的相对分子质量比的TiCl4相对分子质量大,则TiBr4的范德华力比TiCl4的范德华力强,故TiBr4的熔点比TiCl4的熔点高;(3) COC12分子中碳原子的价层电子对数是3,故COC12分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化,且中心原子碳原子没有孤电子对,COC2的空间构型是平面三角形;CO2分子中碳原子的价层电子对数是2,故CQ分子中碳原子的杂化方式为sp杂化;(4) 钛铝合金是金属晶体,原子之间是由金属键形成的晶体,一种钛铝合金具有面心立方最密堆积的结构,在晶胞中Ti原子位于顶点和面心位置,Al原子位于棱心和体心,故在一个晶胞中Ti原子个数为:81+6-=4,Al原子的个数为:121+1=4,该合金中Ti和824Al原子的数量之比为:4:4=1:1;(5)因为TiO2晶胞中Ti4+位于。2一所构成的正八面体的体心,所以TiO2晶体中Ti4+的配位数是6;1 +2=4, (a210-7) (b 10根据晶胞图可知,Ti原子8个在顶点、一个在体心,O原子4个在面心、2个在体心,故该晶胞中Ti原子个数为81+1=2,O原子的个数为877482+164*1Q7)(c10-7)Na=482+164,=10gcm-3。abcNa根据晶胞的结构进行计算时,可利用均摊法先确定晶胞中的微粒数目,再根据:密度胞体积阿伏伽德罗常数哪粒数目摩尔质量。12.1s22s22P63s23P63d7(或Ar3d7)CON12NA(或12X6.02X1023)由于COCl2的相对分子质量比甲醛大,则范德华力比甲醛大,导致其沸点高解析:1s22s22p63s23p63d7(或Ar3d7)CON12Ja(或12X6.02才310由于COC2的相对分子质量比甲醛大,则范德华力比甲醛大,导致其沸点高于甲醛三角锥形CoO【解析】【分析】原子序数小于36的X、Y、Z、W、R五种元素,原子序数依次增大,五种元素中,仅R为金属元素,其原子序数为27,则R为Co元素;X价电子排布式为nsnnpn,n=2,则X的价电子排布式为2s22p2,X为C元素;元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等,则Z的电子排布式只能为1s22s22p2,为O元素;结合丫的原子序数可知丫为N元素;W与其它四种元素能层数不同,且未成对电子数目为1个,W只能位于第三周期,为Cl元素,据此进行解答。【详解】原子序数小于36的X、Y、Z、W、R五种元素,原子序数依次增大,五种元素中,仅R为金属元素,其原子序数为27,则R为Co元素;X价电子排布式为nsnnpn,n=2,则X的价电子排布式为2s22p2,X为C元素;元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等,则Z的电子排布式只能为1s22s22p2,为。元素;结合丫的原子序数可知丫为N元素;W与其它四种元素能层数不同,且未成对电子数目为1个,W只能位于第三周期,为Cl元素;(1)R的原子序数为27,R2+离子原子核外电子总数为25,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d7或Ar3d7;同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数增大呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,C、N、。元素处于同一周期且原子序数逐渐增大,N处于第VA族,所以第一电离能由小到大的顺序为:CO:中CN与Co之间有6个配位键,配位键属于(T键,在每个CN内部有一个d键,所以1mol该配合物中含有b键的数目为12Na(或12X6.02义310(3)XZW2为COC2,与甲醛结构相似,由于COC2的相对分子质量比甲醛大,则范德华力比甲醛大,导致其沸点高于甲醛;(4)NC3的分子中N原子形成3个N-Cl键,N原子上有1对孤电子对,故其立体构型为三角锥形;1(5)R为CoZ为O,根据均摊法可知,在这个晶胞中氧离子位于棱上和体心,数目=12A4+1=4,钻离子位于顶点、面心,数目=8X1+6X-=4,所以氧离子、钻离子个数比是821:1,其化学式为:CoO。【点睛】本题推断各字母所代表的元素为解答关键,(5)为易错点,注意利用均摊法进行晶胞的相关计算。(5)求TiO2晶体密度时,注意一个晶胞中含有2个Ti原子、4个O原子,注意晶胞参数
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