发布时间 : 星期一 文章2020高考化学二轮复习600分冲刺第十八讲物质结构与性质冲刺练(含解析)更新完毕开始阅读
化硫是分子晶体，离子键比分子间作用力强。(4)观察图(a)和图(b)知，4个铜原子相切并与面对角线平行，有(4x)＝2a，x＝＝10 pm，晶胞体积为(a×10
10
－103
2
2
23
a。镁原子堆积方式类似金刚石，有y＝a。已知1 cm44
3
) cm，代入密度公式计算即可。
5．(2019·全国Ⅲ，35)磷酸亚铁锂( LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题：
(1)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是_Mg__，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_相反__(填“相同”或“相反”)。
(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为
__
(3)苯胺(
__，其中Fe的配位数为_4__。
)的晶体类型是_分子晶体__。苯胺与甲苯(
)的相对分子质量
相近，但苯胺的熔点(－5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0 ℃)、沸点(110.6 ℃)，原因是_苯胺分子之间存在氢键__。
(4)NH4H2PO4中，电负性最高的元素是_O__；P的_sp__杂化轨道与O的2p轨道形成_σ__键。
(5)NH4H2PO4和KFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：
3
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n＋1)
(n＋2)
－(用n代表P原子数)。
[解析] (1)由元素周期表中的“对角线规则”可知，与Li的化学性质相似的邻族元素是Mg；Mg为12号元素，M层只有2个电子，排布在3s轨道上，故M层的2个电子自旋状态相反。(2)Fe能够提供空轨道，而Cl能够提供孤电子对，故FeCl3分子双聚时可形成配位键。
由常见AlCl3的双聚分子的结构可知FeCl3的双聚分子的结构式为，其中Fe
的配位数为4。(3)苯胺为有机物，结合题给信息中苯胺的熔、沸点可知苯胺为分子晶体。苯胺中有—NH2，分子间可形成氢键，而甲苯分子间不能形成氢键，分子间氢键可明显地提升分子晶体的熔、沸点。(4)同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增强，故O的电负性大于N，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，故电负性N大于P，又H的电负性小于O，因此NH4H2PO4中电负性最高的元素是O。PO4中中心原子P的价层电子对数为4，故P为sp杂化，P为sp
3－
3
3
杂化轨道的O与2p轨道形成σ键。(5)由三磷酸根离子的结构可知，中间P原子连接的4个O原子中，2个O原子完全属于该P原子，另外2个O原子分别属于2个P原子，故属于该P11
原子的O原子数为2＋2×＝3，属于左、右两边的2个P原子的O原子数为3×2＋×2＝7，
22故若这类磷酸根离子中含n个P原子，则O原子个数为3n＋1，又O元素的化合价为－2，P元素的化合价为＋5，故该离子所带电荷为－2×(3n＋1)＋5n＝－n－2，这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n＋1)
(n＋2)－
。
6．(2019·河南八市重高联盟高三第三次测评)铜、镓、砷等元素形成的化合物在现代工业中有广泛的用途，回答下列问题：
(1)基态铜原子的核外电子占有的能级数为_7__，轨道数为_15__。
(2)根据元素周期律，原子半径Ga_大于__As，第一电离能Ga_小于__As。(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立体构型为_三角锥形__，其中As的杂化轨道类型为_sp__。
(4)铜与CN可形成络合离子[Cu(CN)4]，写出一种与CN等电子体的分子化学式_N2或CO__；若将[Cu(CN)4]中二个CN换为Cl，只有一种结构，则[Cu(CN)4]中4个氮原子所处空间位置关系为_正四面体__。
(5)GaAs的熔点为1 238 ℃，密度为ρ g·cm，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_原子晶体__，Ga与As以_共价__键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol和MAs g·mol，原子半径分别为rGa pm和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的4π×10NAρ?rGa＋rAs?体积占晶胞体积的百分率为__×100%__。
3?MGa＋MAs?－30
3
3
－1
－1
－3
－
2－
－
－
－
2－
－
－
2－
－
3
[解析] (1)基态铜的电子排布为1s2s2p3s3p3d4s所以有7个能级，轨道数为15；(2)Ga和As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，第一电离能增大；(3)AsCl3分子中As原子价层电子对个数为3＋5－3＋1
＝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立体构型为三角锥2形，As原子杂化类型为sp；(4)等电子体是指原子总数相同，价电子总数也相同的微粒，根据CN分析，可以是N2或CO；若将[Cu(CN)4]中二个CN换为Cl，只有一种结构，说明[Cu(CN
－
－
－
2－
－
－
3
2
2
6
2
6
10
1,
)4]中CN处于相同的位置，即4个氮原子所处空间位置关系为正四面体；(5)GaAs的熔点
－3
2－－
为1 238 ℃，熔点较高，以共价键结合形成的属于原子晶体，密度为ρ g·cm，根据均摊
11
法计算，As的个数为8×＋6×＝4，Ga的个数为4×1＝4，故其晶胞中原子所占的体积V1
82
MGa＋MAs
4×
NA443m3－30
＝(πrAs×4＋πrGa×4)×10，晶胞的体积V2＝＝，故GaAs晶胞中原子的体33ρρ4π×10NAρ?rGa＋rAs?积的百分率为V1/V2×100%，将V1、V2带入计算得百分率×100%。
3?MGa＋MAs?
7．(2019·四川省绵阳市高考化学二诊)离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂，其中的EMIM离子由H、C、N三种元素组成，结构如图1所示。回答下列问题：
＋
－30
3
3
(1)碳原子价层电子的轨道表达式为__最高能级的电子云轮廓图为_哑铃__形。
(2)根据价层电子对互斥理论，NH3、NO3、NO2中，中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是_NH3__。NH3比PH3的沸点高，原因是_氨分子间存在氢键__。
(3)氮元素的第一电离能比同周期相邻元素都大的原因是_基态氮原子电子占据的最高能级为半充满，较稳定__。
(4)EMIM离子中，碳原子的杂化轨道类型为_sp、sp__。分子中的大π键可用符号Πm 表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π6)，则EMIM离子中的大π键应表示为_Π5__。
(5)立方氮化硼硬度仅次于金刚石，但热稳定性远高于金刚石，其晶胞结构如图2所示。立方氮化硼属于_原子__晶体，其中硼原子的配位数为_4__。已知：立方氮化硼密度为d g/cm，B原子半径为x pm，N原子半径为y pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的空间4π?x＋y?dNA
利用率为__×100%__(列出化简后的计算式)。 30
75×10
[解析] (1)碳原子价电子数为4，价电子排布式为2s2p，所以价层电子的轨道表达式
2
2
3
3
3
6
＋
6
＋
3
2
n
－
－
__，基态碳原子中，核外电子占据的
为；基态碳原子核外电子占据的最高能级为2p，p的电子云轮廓图为哑铃形；
5－35＋1－2×3－
(2)NH3中N原子价层电子对个数＝3＋＝4，NO3中N原子价层电子对个数＝3＋225＋1－2×2－
＝3，NO2中N原子价层电子对个数＝2＋＝3，所以中心原子价层电子对数不同于
2其他两种粒子的是NH3；NH3比PH3的沸点高是因为氨分子间存在氢键；(3)VA族比同周期相邻
元素都大，是因为最高能级p轨道上电子数为特殊的半充满状态，能量低、较稳定，所以氮元素的第一电离能比同周期相邻元素都大的原因是基态氮原子电子占据的最高能级为半充满，较稳定；(4)根据图(b)N5中键总数为5个，根据信息，N5有6个电子可形成大π键，可用符号Π5表示；(5)立方氮化硼硬度仅次于金刚石，晶体类型类似于金刚石，是原子晶体；晶胞中每个N原子连接4个B原子，氮化硼化学式BN，所以晶胞中每个B原子也连接4个N11
原子，即硼原子的配位数为4；晶胞中N原子数为4，B原子数＝8×＋6×＝4，晶胞的质量
82
100
－103
25×4质量NA10034π?x×10?3m＝ g，晶胞的体积V＝＝ cm＝ cm，B、N原子总体积V′＝4×[
NA密度ddNA3
6
－
－
4π?y×10＋
3
3
3
－103
?
]＝
－30
16πV′33－303
×(x＋y)×10cm，晶胞中原子的空间利用率＝×100%＝3V3
3
16π?x＋y?×10
3100
4π?x＋y?dNA
×100%＝×100%。 30
75×10
dNA