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1、高考化学一轮专题复习-物质结构与性质专题训练1氟是人体必需元素之一，氟化物有阻止龋齿发生的作用，含氟牙膏使人们的牙齿更健康。(1)基态F原子的电子排布图为_。(2)和的晶格能由大到小的顺序是_；元素中第一电离能最小的是_。(3)分子中氧原子的杂化轨道类型为_。分子的立体构型为_。和的沸点依次升高的原因是_。(4)羟基磷灰石是骨骼和牙齿的主要成分，其晶体属于六方晶系，晶胞中含有10个，6个，2个。其中可被取代形成氟取代的羟基磷灰石。某氟取代的羟基磷灰石晶胞中和的分布情况如图所示。化合物中存在的化学键的类型有_。化合物的密度_(列出化简的计算式，阿伏加德罗常数的值为)羟基磷灰石可形成缺失的化合物，
2、若剩余有缺失，和不发生变化，则此化合物中和P的物质的量之比为_。2我国科学家研发的新型光学材料(Sn7Br10S2)可替代传统光学材料硫镓银(AgGaS2)和磷锗锌(ZnGeP2)。请回答下列问题：(1)基态硫原子核外电子云轮廓图呈纺锤形的能级上占据的电子总数为_。(2)SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，其分子呈正八面体结构，如图1所示。SF6是_(填“极性”或“非极性”)分子。1mol SF6分子中含_mol 键。(3)HF的极性比HBr的强，但是HF是弱酸，HBr是强酸，其主要原因是_。(4)Ga(CH3)3和NH3在一定条件下可合成半导体材料GaN和CH4。Ga(CH3)3分子中Ga原
3、子和C原子构成的空间构型是_，碳原子的杂化类型是_。(5)四卤化锡的熔点如下表所示：物质SnF4SnCl4SnBr4SnI4熔点/C705-3331144.5它们熔点递变的主要原因是_。(6)晶体锗的结构类似金刚石，晶胞如图2所示。已知晶胞参数为x nm，NA表示阿伏加德罗常数的值。锗晶体晶胞中a、b间的距离为_nm。锗晶体的密度为_gcm-3。3锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)基态Ge原子的核外电子排布式为_，最高能级电子的电子云轮廓形状为_。(2)比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化的原因_。GeCl4GeBr4GeI4熔点/49.5261
4、46沸点/83.1186约400(3)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_。(4)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_，微粒之间存在的作用力是_。(5)晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(，0，)；C为(，0)。则D原子的坐标参数为_。晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为_gcm-3(列出计算式即可)。4锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。
5、回答下列问题：(1)基态Ge原子的核外电子排布式为_，有_个未成对电子。Ge在周期表中的位置_。(2)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Ge、O两元素电负性由大至小的顺序是_。C、O两元素第一电离能由小到大的顺序是_。(3)Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_，微粒之间存在的作用力是_。(4)晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm，其密度为_gcm-3(列出计算式即可，不必计算出具体数值)。5完成下列问题：(1)基态Cu原子的核外电子排布式为_。(2)NH3的空间结构是_。(3)Cu(NH3)42
6、+中的配体为_，提供孤电子对的配位原子是_。中心离子是_。(4)N和Cu元素形成的化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式为_。该化合物的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数的值。若该晶胞的边长为apm，则该晶体的密度是_gcm-3。6有机金属化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一，二茂铁的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。二茂铁分子是一种金属有机配合物，熔点173，沸点249，100以上能升华；不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂。环戊二烯和二茂铁的结构如图所示。回答下列问题。(1)1mol环戊二烯分子中键数目为_。(2)下列关于
7、环戊二烯和二茂铁的说法正确的是_(填字母序号)。A环戊二烯分子中五个碳原子均发生杂化B在一定的条件下，环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷C二茂铁晶体是分子晶体D环戊二烯的同分异构体可能是含两个碳碳三键的炔烃(3)环戊二烯能使溴的四氯化碳溶液褪色。写出环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式_。(4)已知环戊二烯阴离子()的结构与苯分子相似，具有芳香性。二茂铁晶体中存在的微粒间的作用力有_(填字母序号)。A键B离子键C键D氢键(5)金刚烷可用于抗病毒、抗肿瘤等特效药物的合成。工业上用环戊二烯合成金刚烷的流程如图所示：二聚环戊二烯的分子式为_，反应的反应类型是_，金刚烷的一氯代物有_种
8、(不考虑立体异构)。7Mg、Zn、V、B等元素在医药、国防、材料领域应用广泛。请回答下列问题：(1)基态Zn原子的价电子排布式为_。(2)三氯化硼是一种重要的化工原料。制备BCl3的原理为B2O3+3C+3Cl2=2BCl3，BCl3分子的空间构型为_，形成BCl3分子时，基态B原子价电子层上的电子先进行激发，再进行杂化，激发时B原子的价电子轨道表示式为_(填序号)。A B C D(3)已知元素呈气态时，从它的阳离子中将一个电子移至无穷远处时所需做的功，称为该元素的电离势，单位为电子伏特(ev)。Sc的三种气态离子Sc+、Sc2+、Sc3+的电离势分别为6.54ev、12.80ev、24.76
9、ev，上述三种气态离子的电离势依次增大的原因为_。催化剂V2O5可溶于NaOH溶液中，可得到钒酸钠或偏钒酸钠，偏钒酸钠的阴离子呈如图所示的无限链状结构，写出偏钒酸钠的化学式_。(4)人体内碳酸酐酶能使CO2水合和脱水的速率都加快，碳酸酘酶的部分结构如图所示。中心原子(离子)的配位数为_，碳原子的杂化类型为_。(5)一种锌镁合金的六方晶胞如图所示，除棱心和顶角外，晶胞内还有六个Zn原子，所有的Mg均在晶胞内部。则合金密度为_gcm-3(写出计算式即可，阿伏加德常数用NA表示)。8电子信息产业是当今世界规模最大、发展最迅猛的产业，半导体技术是其中的核心技术之一、第四周期中、等元素，是组成半导体化合
10、物的重要元素，请回答下列问题：(1)基态原子中，的核外电子排布式为_，的价层电子的轨道表示式为_。(2)、的第一电离能从大到小的顺序为_。(3)第A族的元素可以形成多种含氧酸，如、等，请依据模型预测：的空间构型为_，其中心原子价层的电子对数为_，中心原子杂化轨道类型为_杂化。键角： _(填“”“”或“”)。原子总数相同、价电子总数也相同的分子或离子互称为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。请任写出一种的等电子体：_。(4)以过渡金属为中心原子的分子或离子不能用模型预测其空间结构。与构型相似，已知有两种同分异构体，其中一种可溶于水，则此种化合物是_(填“极性”或“非极性”)分子，由此推知的立体
11、构型是_(填“四面体形”或“平面四边形”)。9据古籍燕闲清赏笺记载：“宣窑之青，乃苏勃泥青”，说明宣德时期青花瓷使用的颜料是“苏勃泥青”，它是从一种钻毒砂主要成分：(，)中提取出来的。回答下列问题：(1)基态S原子的价层电子排布图为_，其原子核外电子共有_种空间运动状态。(2)比较元素第一电离能：S_P(填“”、“”、“锗锌(4) sp3 共价键(5) （，） 【详解】（1）在元素周期表中，锗和硅属于同主族，锗位于硅的下一周期，即锗的原子序数为1418=32，基态原子核外电子排布式为Ar 3d104s24p2；最高能级电子为4p能级，电子云轮廓形状为哑铃形；（2）根据表格数据得出，三种锗卤化物
12、都是分子晶体，不含分子间氢键，因此熔沸点随着相对分子质量的增大，范德华力增大，熔沸点升高；（3）锌、锗位于同周期，同一周期从左向右元素的电负性逐渐增大，而氧位于元素周期表右上角，电负性仅次于F，得出三种元素的电负性大小顺序是氧锗锌；（4）类比金刚石，晶体锗属于原子晶体，每个锗与其周围的4个锗原子形成4个单键，锗原子的杂化类型为sp3，微粒间的作用力是共价键；（5）对照晶胞图示，坐标系以及A、B、C点坐标，选A点为参照点，观察D点在晶胞中位置，即体对角线的，D的坐标参数为（，）；类似金刚石晶胞，1个晶胞含有8个锗原子，即晶胞的质量为，晶胞的体积为(a1010)3cm3，即晶胞的密度为g/cm3。
13、【点睛】本题的难点是晶胞的密度的计算，利用均摊的方法，计算出微粒的个数，然后再利用n=，计算出晶胞的质量，利用原子半径与边长的几何关系，计算出边长，从而计算晶胞的体积，最后利用密度的定义进行计算，注意晶胞参数和密度的单位。4 Ar3d104s24p2 2 第四周期A族 OGe CGe；同主族元素从上到下电负性逐渐减小，电负性OC，所以电负性OGe；同周期元素从左到右，第一电离能有增大的趋势，C、O两元素第一电离能由小到大的顺序是CO；(3)Ge单晶具有金刚石型结构，锗原子与相邻的4个锗原子成键，锗价电子对数是4，Ge原子的杂化方式为sp3，微粒之间存在的作用力是共价键；(4)根据均摊原则，1个
14、晶胞中含有锗原子数是，所以密度为 gcm-3。5 1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1) 三角锥形 NH3 N Cu2+ Cu3N 【详解】(1)铜的核电荷数为29，核外有29个电子，根据构造原理，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)；(2) NH3分子中含有3个键，1个孤电子对，属于sp3杂化，NH3的空间结构是三角锥形；(3)Cu(NH3)42+中的配体为NH3，配位数为4；中心离子Cu2+提供空轨道，配体NH3分子中N原子提供孤电子对，所以配位原子为N；(4)氮原子个数为8=1，铜原子个数为12=
15、3，所以化学式为Cu3N；晶胞体积为(a10-10)3cm3，密度= = gcm-3。6(1)(2)BC(3)(4)AC(5) 加成反应 2【解析】(1)环戊二烯分子中含有6个碳氢单键、3个碳碳单键，2个碳碳双键，单键全为键，一个碳碳双键含有1个键，因此1mol环戊二烯分子中键的个数为；(2)A环戊二烯中有4个碳原子形成碳碳双键，这4个碳原子的杂化方式为sp2，有1个碳原子为饱和碳原子，该碳原子的杂化方式为sp3，A选项错误；B环戊二烯中含有碳碳双键，在一定的条件下，环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷，B选项正确；C二茂铁的熔沸点比较低，易升华，不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂，属
16、于分子晶体，C选项正确；D环戊二烯共有3个不饱和度，而1个碳碳三键就有2个不饱和度，因此环戊二烯的同分异构体不可能是含两个碳碳三键的炔烃，D选项错误；故答案为：BC；(3)环戊二烯中含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学反应方程式为+2Br2，故答案为：+2Br2；(4)由题干信息，二茂铁分子中含有两个环戊二烯阴离子，环戊二烯阴离子的结构与苯分子相似，所以含有键和键，故答案为：AC；(5)由题干信息可知，二聚环戊二烯的结构简式为，其分子式为C10H12，反应环戊二烯中的一个碳碳双键的加成反应；金刚烷结构中共有二种等效氢如图，一氯代物有二种。7(1)3d
17、104s2(2) 平面三角形 C(3) 随着气态离子所带正电荷数的增多，核外电子距离原子核的距离减小，原子核对核外电子的引力增大 NaVO3(4) 4 sp2、sp3(5)【详解】（1）锌的原子序数是30，所以基态Zn原子的价电子排布式为3d104s2。（2）BCl3的中心原子B的价层电子对数为3+（3-31）=3，根据价层电子对互斥理论可知，BCl3的空间构型为平面三角形；BCl3中B采取sp2杂化，故激发时B原子的价电子轨道表示式可能为，答案选C。（3）由于随着气态离子所带正电荷数的增多，核外电子距离原子核的距离减小，原子核对核外电子的引力增大，所以三种气态离子的电离势依次增大；每个V原子
18、和2+2=3个氧原子形成阴离子，而且化合价V元素呈+5价，所以偏钒酸钠的化学式为NaVO3；（4）根据结构图可判断中心原子(离子)的配位数为4，饱和碳原子的杂化类型为sp3，环上碳原子的杂化类型为sp2。（5）根据晶胞结构可判断晶胞中含有8个锌原子，4个镁原子，体积是 cm-3，所以合金密度为gcm-3。8(1) 或 (2)(3) 三角锥形 1 、等(等氢化物不符合题意)(4) 极性 平面四边形【解析】(1)Ga为第四主族第IIIA族元素，基态Ga原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1；Cu是29号元素，处于第四周期第IB族，价电子排布式为3d94s1，结合泡
19、利原理、洪特规则，价电子排布图为；(2)同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，IIA族、VA族为全充满或半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，第一电离能从大到小的顺序为：；(3)中As周围形成了3个键，孤电子对数为：=1，故As原子价层电子对数为3+1=4，其VSEPR模型为四面体形，忽略孤电子对可得空间构型为三角锥形，其中心原子价层的电子对数为1，As的杂化方式为sp3； 的中As周围形成了4个键，孤电子对数为：=0，故As原子价层电子对数为4+0=4，故其空间构型为正四面体，空间构型为三角锥形，则键角：；原子总数相同、价电子总数也相同的分子或离子互称为等电子体，与的等电子
20、体：、等(等氢化物不符合题意)；(4)Cu(NH3)2Cl2的同分异构体可溶于水，根据相似相溶原理，水是极性分子，所以该分子应该为极性分子；既然存在两种同分异构体，所以的空间构型应该是平面四边形。9 9 四 d x射线衍射实验 正四面体 【详解】(1)硫元素的原子序数为16，电子排布式为1s22s22p63s23p4，价层电子排布图为 ，核外电子空间运动状态与核外轨道数相同，为(1+1+3+1+3)=9，故答案为： ；9；(2)磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则硫原子的第一电离能小于磷原子，故答案为：；(3)铁元素的原子序数为26，位于元素周期表第四周期V，价电子排
21、布式为3d64s2，则位于元素周期表d区，故答案为：第四周期；d；(4) 晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，x射线衍射可以看到微观结构，则区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是x射线衍射实验，故答案为：x射线衍射实验；(5)由晶胞结构可知，晶胞中镓原子与周围最近且等距的4个砷原子形成的空间结构为正四面体形，位于顶点和面心的镓原子个数为8+6=4，位于体内的砷原子个数为4，由晶胞质量公式可得：(a1010)3=，解得NA=，故答案为：正四面体形；(6)原子晶体的熔点取决于共价键的强弱，由砷化镓的熔点可知，砷化镓和氮化镓都是原子晶体，GaAs键的键长大于GaN键，键能小于
22、GaN键，则共价键GaAs键强于GaN键，氮化镓的熔点高于砷化镓，故答案为：。10 Si 2 1s22s22p63s23p63d64s2 12 4 【分析】(1)第三周期中晶体硅为原子晶体，单质的熔点最高；同一周期自左而右元素电负性增大，故Cl元素电负性最大，氯气、氩气为气体，氯气相对分子质量更多，分子间作用力更强，故氯气的熔点高于氩气的；(2)根据(1)分析可知“1”表示的是18号元素Ar，则比Ar大8号的元素是26号Fe元素，根据构造原理书写其核外电子排布式；(3)由图可知，晶胞为面心立方堆积，以顶点的原子分析，位于面心的原子与之相邻，1个顶点原子为12个面共用；根据均摊法计算晶胞中含有原
23、子数目；由图丙可知，正方形对角线长度为4d cm，进而确定晶胞的体积，再根据晶胞含有原子数目计算晶胞的质量，再根据=计算密度。【详解】(1)第三周期中晶体硅为原子晶体，原子之间以共价键结合形成网状，断裂消耗很高能量，因此硅单质的熔点最高，序号“8”代表Si元素；同一周期元素，从左向右元素的电负性逐渐增大，故Cl元素电负性最大，氯气、氩气为气体，由于氯气相对分子质量更多，分子间作用力更强，故氯气的熔点高于氩气的，故电负性最大的Cl元素的代表序号为2；(2)比1表示的是18号Ar元素，则比Ar多8的元素是Fe，其基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2；(3)由图可知，晶
24、胞为面心立方堆积，以顶点的原子分析，一个晶胞中含有3个位于面心的原子，通过一个顶点有8个晶胞，每个面心原子同时属于2个晶胞，故1个顶点原子的配位数为83=12个；晶胞中含有的该原子数目=8+6=4；由图丙可知，正方形对角线长度为4d cm，故立方体的棱长为：4d cm=2d cm，晶胞体积为V=()3=16d cm3，晶胞中含有原子数目=8+6=4，相对原子质量为M，故晶胞的质量=4 g，故晶体的密度= g/cm3= g/cm3。【点睛】本题考查物质结构与性质、元素周期律、核外电子排布、晶胞结构与计算等，注意对电离能变化规律及特殊性的理解，晶胞计算需要学生具有一定的数学计算能力与空间想象力。1
25、1 小 b Cu 6 空轨道 孤电子对 Fe(SCN)Cl2 3NA或1.8061024 FeCl3+5KSCN=K2Fe(SCN)5+3KCl【详解】(1)离子液体中的作用力是离子键，其强度强于氢键和分子间作用力，因此其挥发性较小，不会污染环境，是“绿色”溶剂，选b；(2)X所含电子为2818=28，所以X为29号元素，为Cu元素。结合化合价代数和为0，化学式为Cu3N。根据晶胞的示意图，白球位于顶点，为8个晶胞所共有，则1个晶胞含有个白球；黑球位于棱上，为4个晶胞所共有，则1个晶胞中含有个黑球，可知白球为N3，黑球为Cu。以白球为中心，距离最近的Cu有3个，构成一个完整的三维空间需8个这样
26、的立方体，则同一个N3-相邻的Cu有（棱上的原子为4个晶胞所共有）；(3)形成配位键的条件是中心离子含有空轨道，配位离子含有孤对电子；因此Fe3提供空轨道，SCN提供孤对电子；Fe3和SCN以个数比1：1配合所得离子为Fe(SCN)2，故FeCl3与KSCN在水溶液中反应生成Fe(SCN)Cl2；该配位物中S和C、C和N之间只能形成1个键，配位键也是键，则1mol此配合物含有键3mol，其数目为3NA或1.8061024。Fe3和SCN以个数比1：5配合所得离子为Fe(SCN)52-，故FeCl3与KSCN在水溶液中反应方程式为FeCl3+5KSCN=K2Fe(SCN)5+3KCl。12(1)
27、(2) O V形(3) 10 吡咯形成分子间氢键，而噻吩不能形成分子间氢键，因此吡咯沸点较高(4)BCDA【解析】(1)与同族且相邻，Cd的原子序数更大，锌的原子序数为30，价电子排布式为：3d104s2，则Cd的原子序数是48，基态原子的价层电子排布式：；(2)同主族元素第一电离能自上而下逐渐减小，所以第一电离能较大的是O；O的电负性大于S，键合电子对偏向O，键合电子对与键合电子对间斥力增大，键角增大，则键角较大的是；O的电负性大于S，电负性越大，对电子对的吸引力越大，且O的原子半径小于S，所以的键长较短；的空间构型为V形；(3)中每个碳原子形成1个碳氢键、2个碳碳键或1个碳碳键和1个碳氮键，每个碳原子上还有1个单电子，N原子形成1个氮氢键、2个碳氮键，N原子上还有2个电子，则中5个原子(4个C和1个N)、6个电子形成大键，可表示为，中N原子的价层电子对数为3，故N采取sp2杂化，1mol中含10mol键；的沸点比高的原因是：中含N-H键，吡咯分子间