2017届江苏省高考化学一轮复习专题演练专题8《物质结构与性质》综合练习(苏教版)Word版含解析

专题八物质结构与性质注意事项：1.本试卷满分120分，考试时间100分钟。2.答题前，请考生务必将自己的学校、班级、姓名填写在密封线内。1.(10分)(2015·盐城二模)利用工业废铁粉(主要成分为Fe3O4、Fe)与硫酸反应可制备硫酸盐。(1)Fe2+基态核外电子排布式为。(2)FeSO4隔绝空气受热分解生成SO2、SO3、Fe2O3。SO2分子的空间构型为，其中S原子的杂化类型为，与SO3互为等电子体的离子与分子分别为、(填化学式)。(3)苯酚可以与Fe3+发生显色反应。1mol苯酚中含有σ键的数目为。(4)Fe3O4具有反尖晶石结构。某化合物MgxAlyOz与反尖晶石结构相仿，其结构如下图所示，它由下列A、B方块组成。该化合物的化学式为。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)(2)V形sp2杂化N-3O(或C2-3O)BF3(或COCl2)(3)13mol(4)MgAl2O4【解析】(1)Fe是26号元素，故Fe2+含有24个电子。(2)SO2分子中的S原子采用sp2杂化，S原子有一对孤对电子，分子成V形结构；SO3含有4个原子和24个价电子，故其等电子体有N-3O、C2-3O等离子以及BF3、COCl2等分子。(3)苯酚分子中的苯环中有6个碳碳σ键，苯环上的5个H原子分别与5个C原子形成5个碳氢σ键，与苯环相连的羟基O原子与C原子之间有1个碳氧σ键，羟基中含有1个氧氢σ键。(4)A方块中Mg有1个位于中心、4个位于顶点，而O原子全部位于体内，故1个A中含有32个Mg和4个O；B中Mg原子位于顶点，O原子和Al原子全部位于体内，故1个B中含有12个Mg、4个O和4个Al，由化合物的结构可看出含有4个A和4个B，故该结构中含有Mg：3522×4=8个，含有O：(4+4)×4=32个，含有Al：4×4=16个，故化学式为MgAl2O4。2.(10分)(2015·南通三模)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，1mol酒石酸中π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；N-3O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下图所示，写出该晶体的化学式：(用元素符号表示)。【答案】(1)4s24p4(2)sp2、sp32mol(3)分子平面三角形(4)CaTiO3【解析】(2)羧基的结构为，两个O原子的价层电子对数分别为3、4，则杂化类型分别为sp2、sp3；酒石酸分子中含有2个羧基，每个羧基含有一个CO键，1个双键中含有1个π键，则1mol酒石酸中π键的数目是2mol。(3)TiCl4的熔、沸点较低，属于分子晶体；N-3O中N原子的价层电子对数=3+51-322=3，属于sp2杂化，没有孤电子对，所以离子的空间构型为平面三角形。(4)主族元素A和钛同周期，具有相同的最外层电子数，则最外层含有2个电子，A为Ca元素；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，已知N、O、F的氢化物能形成氢键，则B为O元素。Ca占据晶胞的顶点，则晶胞中Ca的个数为8×18=1，O占据面心，则晶胞中O原子的个数为6×12=3，Ti在晶胞内部，完全属于该晶胞，则该晶体的化学式为CaTiO3。3.(10分)(2015·南通二模)X、Y、Z、M为前四周期中除氢以外原子序数依次增大的四种元素，X基态原子未成对电子数在所处周期中最多；Y元素原子核外共有3个能级，且最高能级电子数是前两个能级电子数之和；Z的单质常温下为淡黄色固体，ZY3分子呈平面正三角形；M原子外围电子排布式为3dn4sn。请回答下列问题：(1)X、Y、Z三种元素原子第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号表示)。(2)某X的氢化物分子结构式为H—XX—H，该分子中X原子的杂化方式是；Y元素简单氢化物的沸点高于Z的氢化物，主要原因是。(3)根据等电子体原理，写出X2Y分子的电子式：。(4)M晶体的原子堆积方式为六方堆积(如右图所示)，则晶体中M原子配位数是。某M配合物化学式是[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O，1mol该配合物中含配位键的数目是。【答案】(1)NOS(2)sp2H2O分子间形成了氢键，而H2S分子间不能形成氢键(3)················NNO(4)126mol【解析】根据Y元素原子的叙述可知其电子排布式为1s22s22p4，为O元素；在第2周期元素中，未成对电子数最多的元素原子的电子排布式为1s22s22p3，为N元素；常温下淡黄色固体单质为硫，Z为S元素；s轨道最多排2个电子，故M的外围电子排布式为3d24s2，为Ti元素。(1)由于N元素的p轨道中电子排布呈半满稳定状态，故第一电离能：NOS。(2)H2O的沸点高于H2S是因为H2O分子之间形成氢键。(3)N2O分子中含有3个原子、16个价电子，故CO2与其互为等电子体，根据CO2的结构可写出N2O的电子式。(4)六方堆积中原子的配位数为12；在该配合物中，能与M形成配位键的是5个H2O分子中的O原子与中括号内的1个Cl原子，故含有6mol配位键。4.(10分)(2015·盐城三模)铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。(1)Fe2+基态核外电子排布式为。(2)Fe(CO)5与NH3在一定条件下可合成一种具有磁性的氮化铁。①NH3分子中氮原子杂化轨道类型为；1molFe(CO)5分子中含有σ键的数目为。②该磁性氮化铁晶胞结构如下图所示，该化合物的化学式为。(3)FeCl3可与KSCN、苯酚溶液发生显色反应。写出FeCl3与苯酚反应生成[Fe(OC6H5)6]3-的化学方程式：。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)(2)①sp310mol②Fe3N(3)FeCl3+6C6H5OHH3[Fe(OC6H5)6]+3HCl【解析】(2)①NH3分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对，N原子轨道的杂化类型是sp3；Fe(CO)5分子中含5个配位键，配体CO内含有1个碳氧三键，所以1molFe(CO)5分子中含有σ键的数目为10mol。②N原子位于体内，数目为2，Fe原子位于顶点、面心和体内，数目为12×16+2×12+3=6，即化学式为Fe3N。5.(10分)(2015·苏锡常镇三模)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)Cl-4O的空间构型是；与Cl-4O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；1molCO(N2H3)2分子中含有σ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的晶胞结构如下图所示，晶胞中含有的Ni2+数目为a，Ni2+的配位数为b，NiO晶体中与每个镍离子距离最近的镍离子数目为c，则a∶b∶c=。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8)(2)正四面体CCl4(或SiF4等)(3)sp211mol(4)2∶3∶6【解析】(2)在Cl-4O中，中心Cl原子采用sp3杂化，没有孤对电子，故为正四面体结构；Cl-4O含有5个原子和32个价电子，故与其互为等电子体的分子是CCl4或SiF4。(3)CO(N2H3)2分子的结构式为，C原子采取sp2杂化方式，1个分子中含有11个σ键。(4)在该晶胞中，Ni2+在顶点和面心上，故含有a=8×18+6×12=4个；根据晶胞的结构可知，在每个Ni2+的周围有6个O2-与其紧邻，即b=6；与每个Ni2+距离最近的Ni2+是与其在同一平面上且位于小正方形对角线上的Ni2+，故与其等距离且最近的Ni2+有12个。故a∶b∶c=4∶6∶12=2∶3∶6。6.(10分)(2015·南京三模)氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)及新型多相催化剂组成的纳米材料能利用可见光分解水，生成氢气和氧气。(1)Zn2+基态核外电子排布式为。(2)与水分子互为等电子体的一种阴离子是(填离子符号)。(3)氮化镓(GaN)的晶体结构如图1所示，其中氮原子的杂化轨道类型是；N、Ga原子之间存在配位键，该配位键中提供电子对的原子是。(4)ZnO是两性氧化物，能跟强碱溶液反应生成[Zn(OH)4]2-。不考虑空间构型，[Zn(OH)4]2-的结构可用示意图表示为。(5)某种ZnO晶体的晶胞如图2所示，与O2-距离最近的Zn2+有个。图1CaN晶体结构图2ZnO晶胞【答案】(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)(2)N-2H(3)sp3N(4)或(5)8【解析】(2)与水分子互为等电子体的阴离子有N-2H。(3)根据图知，每个N原子连接4个Ga原子，则N原子采用sp3杂化，Ga是ⅢA族元素，有空的p轨道，故在形成配位键时N原子提供孤电子对。(4)Zn原子和O原子之间形成配位键，其结构表示为或。(5)结合晶胞结构以及化学式ZnO可知，与O2-距离最近的Zn2+数目等于与Zn2+最近的O2-数目，都是8个。7.(10分)(2015·泰州二模)我国从国外进口某原料经测定主要含有A、B、C、D、E五种前四周期元素，且原子序数依次增大。元素A、B、C、D、E的原子结构等信息如下：元素元素性质或原子结构A周期表中原子半径最小的元素B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C最外层p轨道半充满D位于短周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍E位于ds区且原子的最外层电子数与A的相同请回答下列问题(用A、B、C、D、E所对应的元素符号作答)：(1)B、C、D第一电离能由大到小的顺序为。(2)E的二价离子的电子排布式为。(3)A2B2D4常用作除锈剂，该分子中B的杂化方式为；1molA2B2D4分子中含有σ键的数目为。(4)与化合物BD互为等电子体的阴离子的化学式为(任写一种)。(5)B2A6、C2A4分子中均含有18个电子，它们的沸点相差较大，主要原因是。(6)BD2在高温高压下所形成晶体的晶胞如下图所示，一个该晶胞中含个D原子。【答案】(1)NOC(2)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)(3)sp27mol(4)CN-(或2-2C)(5)N2H4分子间形成氢键(6)16【解析】A为H元素；B的核外电子排布式为1s22s22p2，故B为碳元素；C的p轨道有3个电子，为VA族元素；D的电子排布式为1s22s22p4，故D为O元素；根据原子序数的关系可知C为N元素；ds区中最外层有1个电子的元素为Cu元素，故E为Cu元素。(1)同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：NOC。(3)H2C2O4的结构式为，故C原子采用sp2杂化，1个分子中含有7个σ键。(4)原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体，与化合物CO互为等电子体的阴离子为CN-、2-2C等。(6)CO2在高温高压下所形成晶体的晶胞中灰球为O原子，均在晶胞内部，一个晶胞中含O原子数目为16。8.(10分)(2015·苏锡常二模)Fe2+、Fe3+与2-2O、CN-、F-、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。(1)C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是。(2)Fe2+基态核外电子排布式为。(3)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图1所示。此物质中碳原子的杂化方式是。(4)配合物K3Fe(CN)6可用于电子