高考化学二轮复习考点专项突破练习： 专题十一 物质结构与性质 10含解析

2020届高考化学二轮复习考点专项突破练习专题十一 物质结构与性质（10）1、下图是超导化合物钙钛矿晶体中最小重复单元（晶胞）的结构。请回答：（1）该化合物的化学式为_。（2）在该化合物晶体中，与某个钛原子距离最近钛原子、钙原子分别有_个、_个。（3）设该化合物的相对分子质量为M，密度为a gcm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中钙原子与钛原子之间的最短距离为_。2、化学选修3:物质结构与性质锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:（1）Zn原子核外电子排布式为_（2）黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能1(Zn)_1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_（3）ZnF2具有较高的熔点(872 ),其化学键类型是_;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是_（4）中华本草等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为_,C原子的杂化形式为_（5）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为_,六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为_gcm-3(列出计算式)。3、物质结构与性质Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu2O。1.Cu2+基态核外电子排布式为 。2.的空间构型为 （用文字描述）；Cu2+与OH反应能生成Cu(OH)42，Cu(OH)42中的配位原子为 （填元素符号）。3.抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为 ；推测抗坏血酸在水中的溶解性： （填“难溶于水”或“易溶于水”）。4.一个Cu2O晶胞（见图2）中，Cu原子的数目为 。4、【化学选修3:物质结构与性质】钇钡铜氧(YBa2Cu3O7-x)是一种高温超导材料(其中Y显+3价,Cu显+2、+3价),最早是将BaCO3、Y2(CO3)3和CuCO3混合在高温下反应制备的。请回答下列问题:1.Y(钇)是一种重要的稀土金属,与Sc(钪)同族相邻。则Y原子核外有_个价电子。Y位于元素周期表的_区。2.在BaCO3中,CO的空间构型为_,C原子采取_杂化;BaCO3、CaCO3受热分解分别生成BaO、CaO,BaO、CaO熔点较高的是_(填化学式)。3.基态Cu3+的核外电子排布式为_。4.若YBa2Cu3O7-x(0x0.5)材料在T 下有超导性,当x=0.2时,n(Cu3+):n(Cu2+)=_。5.铜有两种氧化物:CuO和Cu2O,后者比前者的热稳定性强,原因是_。6.如图是某种超导材料A的晶胞结构示意图,其化学式为_。若A的摩尔质量为M gmol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞参数为a pm、a pm、b pm,则晶体的密度为_gcm-3。5、化学选修3：物质结构与性质 2019年4月7日第三十一个世界无烟日，部分香烟含有砷等元素，当人体砷摄入量过多时，就会造成砷中毒，回答下列问题：1.基态砷原子核外电子云形状有_种，伸展方向_个，砷元素位于元素周期表的_区。2.镓与砷处于同一周期，可以损伤肾，破坏骨髓。根据元素周期律，原子半径_，第一电离能Ga_As（填“大于”或“小于”）。3.分子的空间构型为_，其中原子的杂化方式为_。4.判断含氧酸强弱的一条经验规律：含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数目越多，该含氧酸的酸性越强。几种实例如下表所示。次氯酸磷酸硫酸高氯酸含氧酸结构式非羟基氧原子数0123酸性弱酸中强酸强酸最强酸亚磷酸和亚砷酸的分子式相似，但它们的酸性差别很大。亚磷酸是中强酸，亚砷酸既有弱酸性又有弱碱性，由此可推出它们的结构式分别为：亚磷酸_，亚砷酸_。5.的密度为，熔点为1238，其晶胞 结构如下图所示。该晶体的类型为_，Ga与As以_键结合。Ga和As的摩尔质量分别为 和，原子半径分别为和，阿伏加德罗常数值为，则晶胞中原子的占晶胞体积的百分率为_。 答案以及解析1答案及解析：答案：（1）CaTiO3（2）6；8（3）解析： 2答案及解析：答案：（1）Ar3d104s2（2）大于; Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子（3）离子键, ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小（4）平面三角形,sp2（5）六方最密堆积(型), 解析：（1）Zn是第30号元素,所以核外电子排布式为Ar3d104s2。（2）Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能,原因是,Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构,所以失电子比较困难。同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子,而Cu的最外层是一个电子,Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对,额外吸收能量。（3）根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物,所以一定存在离子键。作为离子化合物,氟化锌在有机溶剂中应该不溶,而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物,分子的极性较小,能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。（4）碳酸锌中的阴离子为,根据价层电子对互斥理论,其中心原子C的价电子对为3+(4-32+2)/2=3对,所以空间构型为正三角形,中心C为sp2杂化。（5）由图示,堆积方式为六方最紧密堆积。为了计算的方便,选取该六棱柱结构进行计算。六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用的,面心是两个六棱柱共用,所以该六棱柱中的锌原子为12+2+3=6个,所以该结构的质量为 g。该六棱柱的底面为正六边形,边长为a cm,底面的面积为6个边长为acm的正三角形面积之和,根据正三角形面积的计算公式,该底面的面积为6,高为c cm,所以体积为6。所以密度为: 。 3答案及解析：答案：1.Ar3d9或1s22s22p63s23p63d92.正四面体;O3.sp3、sp2;易溶于水4.4解析：（1）Cu位于第四周期IB族，其价电子排布式为3d104s1，因此Cu2基态核外电子排布式为Ar3d9或1s22s22p63s23p63d9；（2）中S形成4个键，孤电子对数为(6242)/2=0，因此空间构型为正四面体形；Cu(OH)42中Cu2提供空轨道，OH提供孤电子对，OH只有O有孤电子对，因此Cu(OH)42中的配位原子为O；（3）根据抗坏血酸的分子结构，该结构中有两种碳原子，全形成单键的碳原子和双键的碳原子，全形成单键的碳原子为sp3杂化，双键的碳原子为sp2杂化；根据抗环血酸分子结构，分子中含有4个OH，能与水形成分子间氢键，因此抗坏血酸易溶于水；（4）考查晶胞的计算，白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为81/8+1=2，黑球全部位于晶胞内部，属于该晶胞的个数为4，化学式为Cu2O，因此白球为O原子，黑球为Cu原子，即Cu原子的数目为4； 4答案及解析：答案：1.3;d; 2.平面正三角形;sp2;CaO;3.Ar3d8或1s22s22p63s23p63d8;4.1:4; 5.Cu2O中Cu+的3d能级为全充满状态,较稳定;6.YBa2Cu3O7;解析： 5答案及解析：答案：1.3;5;p; 2.大于;小于; 3.三角锥形;4.; 5.原子晶体;共价;解析：1.基态砷的电子排布式为，有s、p、d共3种能级，所以基态砷原子核外电子云形状有3种。s电子云有1个伸展方向，p电子云有3个伸展方向，d电子云有5个伸展方向，所以基态砷原子核外电子云的伸展方向有1+3+5=9个。砷元素的电子最后充入的能级是4p，所以，砷元素位于元素周期表的p区。2.Ga和As均位于第四周期，前者核电荷数小，所以根据元素周期律分析，同周期元素，随着核电荷数增大，半径减小，第一电离能有增大趋势，所以原子半径Ga大于As，第一电离能Ga小于As。3.分子中As原子价层电子对个数为=4且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断该分子的空间构型为三角锥形，As原子杂化方式为。4.根据题意“含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数目越多，该含氧酸的酸性越强”。亚磷酸(H3PO3)比亚砷酸(H3AsO3)酸性强，故H3PO3非羟基氧原子数目多，故它们的结构式分别和。5.GaAs的熔点为1238，熔点较高，以共价键结合成原子晶体，密度为，根据均摊法计算，As的个数为，Ga的个数为41=4，故其晶胞中原子所占的体积，晶胞的体积，故晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为，将代入计算得百分率。