考点95-分子结构与性质-2020年高考化学必刷题(解析版)

考点95分子结构与性质1．（1）基态溴原子的价层电子轨道排布式为________。第四周期中，与溴原子未成对电子数相同的金属元素有_______种。（2）铍与铝的元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有___________(填标号)。A．都属于p区主族元素B．电负性都比镁大C．第一电离能都比镁大D．氯化物的水溶液pH均小于7（3）Al元素可形成[AlF6]3－、[AlCl4]－配离子，而B元素只能形成[BF4]－配离子，由此可知决定配合物中配位数多少的因素是________________；[AlCl4]-的立体构型名称为______。（4）P元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。①白磷（P4）易溶于CS2，难溶于水，原因是________________②黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。白磷、红磷都是分子晶体，黑磷晶体与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是_________。A．黑磷晶体中磷原子杂化方式为sp2杂化B．黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力C．黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上D．P元素三种常见的单质中，黑磷的熔沸点最高（5）F2中F-F键的键能(157kJ/mol)小于Cl2中Cl-Cl键的键能(242.7kJ/mol)，原因是_________。（6）金属钾的晶胞结构如图。若该晶胞的密度为ag/cm3，阿伏加得罗常数为NA，则表示K原子半径的计算式为______。【答案】4BD中心原子半径、配位原子的半径正四面体P4、CS2是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶原理，P4难溶于水BDF的原子半径小，孤电子对之间的斥力大尔质量为M，故晶胞质量为：；设K原子半径为r，设晶胞棱长为l，晶胞中体对角线为4r，则（4r）2=l2+l2+l2，则l=r，晶胞体积V=l3=（r）3，若该晶胞的密度为ag/cm3，则（r）3×a=，且M=39g/mol整理得：r=。2．钴、铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。回答下列问题：(1)写出As的基态原子的电子排布式_________________。(2)N、P、As为同一主族元素，其电负性由大到小的顺序为____________________，它们的氢化物沸点最高的是____________。将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO42-互为等电子体，则该阴离子的化学式是____________。(3)Fe3+、Co3+与N3-、CN-等可形成络合离子。①K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,配体CN-中碳原子杂化轨道类型为______________。②[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位数为____________,其配离子中含有的化学键类型为_______(填离子键、共价键、配位键)，C、N、O的第一电离能最大的为_______，其原因是______________。(4)砷化镓晶胞结构如下图。晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为________。已知砷化镓晶胞边长为apm,其密度为pg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为__________________(列出计算式即可)。【答案】[Ar]3d104s24p3NPAsNH3NO43-sp6共价键、配位键N氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子正四面体3．氮、磷及其化合物在工农业生产中都有重要作用。（1）基态磷原子价电子排布的轨道表示式为___________。（2）元素B、N、O的第一电离能由大到小的顺序为___________。（3）食品添加剂NaNO2中NO2-中心原子的杂化类型是_____，与NO2-互为等电子体的分子的化学式为___________。(写1种)。（4）N2H4是火箭的燃料，与氧气的相对分子质量相同，它在常温常压下是液态，而氧气是气态，造成这种差异的主要原因是____________。（5）磷化硼是一种耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高温下在氢气中反应合成。①三溴化磷分子的空间构型是_________，三溴化硼键角是___________。②磷化硼晶体晶胞如图所示:其中实心球为磷原子，在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为________，磷原子的配位数为___________，该结构中有一个配位键，提供空轨道的原子是___________。己知晶胞边长apm，阿伏加德罗常数为NA。则磷化硼晶体的密度为___________g/cm3。③磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图中虚线圆圈表示P原子的投影)，用实线圆圈画出B原子的投影位置(注意原子体积的相对大小)。______【答案】NOBsp2杂化SO2、O3N2H4分子间存在氢键，O2分子间只有范德华力，氢键比范德华力强三角锥形120°面心立方最密堆积4B或4．金属铁及其化合物在材料、航空工业上有重要用途。回答下列相关问题：(1)基态钛原子中有__________个状态不同的电子，最高能层电子的电子云轮廓图形状为__________，写出其价电子的轨道表达式__________。(2)化合物TiO2不仅是常用的白色颜料，也是一些反应的良好催化剂，如：有机物X中C原子的杂化轨道类型为__________，1molY中所含σ键的数目是__________。(3)已知TiCl4在常温下是无色液体，TiCl4的晶体类型是__________晶体，其空间构型是__________。(4)自然界中有丰富的钛矿资源，如右图表示的是钡钛矿晶体的晶胞结构，经X射线分析，该晶胞为正方体，晶胞参数为apm。写出钡钛矿晶体的化学式__________，其密度是__________g·cm-3。【答案】22球形sp3、sp216NA分子正四面体BaTiO3233/(a×10-10)3·NA5．利用合成的新型三元催化剂[La0.8Cu0.2Ni1-xMxO3(M分别为Mn、Fe和Co)]可以使汽车尾气中NO和CO发生反应而减少尾气污染，同时可大大降低重金属的用量。回答下列问题：（1）Mn2+的核外电子排布式为：________________，其单电子数为_________________。（2）C、N、O、Mn电负性由大到小的顺序是___________。（3）也是常见配体，其中采取sp2杂化的碳原子和sp3杂化的碳原子个数比为_____。（4）蓝色物质KFe(III)x[Fe(II)(CN)6]可缓解重金属中毒，x=_______；该物质中不存在的作用力有_____。A．范德华力B．离子键C．σ键D．π键E.氢键（5）副族元素钴的氧化物可以在室温下完全氧化甲醛(HCHO)。甲醛分子的立体构型为_____；甲醛常温下为气体而甲醇(CH3OH)为液体的原因是_____。（6）副族元素Mn和元素Se形成的某化合物属于立方晶系，其晶胞结构如图所示，其中(○为Se，为Mn)，该化合物的化学式为_____，Se的配位数为_____，Mn和Se的摩尔质量分别为M1g/mol、M2g/mol，该晶体的密度为ρg/cm3,则Mn—Se键的键长为_________nm(计算表达式)。【答案】1s22s22p63s23p63d5或者[Ar]3d55O＞N＞C＞Mn1:11AE平面三角形甲醇可以形成分子间氢键MnSe41mol晶胞的体积为NA×x3cm3，则x=cm，Mn—Se键的键长为晶胞体对角线长度的，则Mn—Se键的键长=×cm=××107nm，故答案为：MnSe；4；××107。6．铜的化合物有很多，用途很广。如磷化铜(Cu3P2)用于制造磷青铜，磷青铜是含少量锡、磷的铜合金，主要用作耐磨零件和弹性原件。(1)基态锡原子的价电子排布式为_________，据此推测，锡的最常见正价是_________。(2)磷化铜与水反应产生有毒的磷化氢(PH3),PH3分子的中心原子的杂化方式是_________。(3)磷青铜中的锡、磷两种元素电负性的大小为Sn____P(填“”“”或“=”)。(4)比较S、P的第一电离能I1(S)____I1(P)(填“”“”或“=”)。某磷青铜晶胞结构如下图所示:(5)该晶体中P原子位于_______空隙中。(6)若晶体密度为ag/cm3,P与最近的Cu原子核间距为______pm(用含NA的代数式表示)。【答案】5s25p2+2、+4sp3由铜原子形成的正八面体5×109×与最近的Cu原子核间距为5×109×pm。学.科.网7．臭氧有强氧化性能在一定条件下将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO42-和NO3-。臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。(1)NO3-中心原子轨道的杂化类型为___________；SO42-的空间构型为_____________（用文字描述）。(2)Fe3+基态核外外层电子排布式为__________________。(3)臭氧可用于含CN一碱性电镀废水的处理。第i步：CN一转化为OCN－；第ii步：OCN一继续转化为CO32一及两种单质气体。若第ii步转化时，O3与OCN－物质的质量之比为3∶2，该步反应的离子方程式为_______。(4)为测定大气中臭氧(O3)含量，将0℃、1.01×105Pa的空气VL慢慢通过足量KI溶液，使臭氧完全反应；然后将所得溶液用amLcmol/L的Na2S2O3溶液进行滴定恰好到达终点。(已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)①O3与KI溶液反应生成两种单质，则反应的化学方程式__________________________。②该滴定实验中除烧杯、锥形瓶外，还需要的玻璃仪器是_____________；③该实验中可选用_______(填物质名称)作指示剂。空气中臭氧的体积分数为_______。④甲同学认为在滴定前应微热溶液，以排除溶液中溶解的O3和O2，不然会使滴定结果偏_____(填“低”或“高”)。【答案】sp2（正）四面体形3d52OCN—+2OH—+3O3=2CO32+N2+3O2+H2OH2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH碱式滴定管淀粉0.0112ac/V偏高H2O+O3+2KI=O2+I2+2KOH、2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI可得，n(O3)=n(Na2S2O3)=×cmol/L×a×10-3L=mol，所以空气中臭氧的体积分数为：mol×22.4L/mol÷VL=0.0112ac/V。④O3和O2也能氧化Na2S2O3，若含I2的溶液中溶有O3和O2，则滴定时消耗的Na2S2O3偏大，会导致滴定结果偏高。学科*网8．I．2016年，我国研制的大型运输机运－20正式进入投产，标志着我国成为少数几个能生产大型军用运输机的国家之一。（1）运－20的外壳大量使用了AM系列Mg-Al-Mn，铝的价电子排布图为_____，第一电离能铝___________（填“大于”、“等于”或“小于”）镁（2）为了减轻飞机的起飞重量并保持机身强度，运－20使用了大量的树脂材料，其中一种树脂材料的部分结构如图1所示，其中碳原子的杂化方式为___________，其个数比为___________II．大型飞机的高推重比发动机被誉为航空工业皇冠上的“宝石”，采用大量的金属钨作为耐高温耐磨损材料（3）钨元素位于第六周期第VIB族，价电子排布的能级与Cr相同，但排布方式与Cr有所不同，请写出钨原子的价层电子排布式___________（4）图2为碳和钨形成的一种化合物的晶胞模型，碳原子和钨原子个数比为___________，其中一个钨原子周围距离最近且相等的碳原子有___________个。下列金属的堆积方式与晶胞中钨原子堆积方式完全相同的是___________A．FeCuB．TiAgC．CuAuD．ZnMg【答案】小于sp2sp33：15d46s21：16D【解析】(1)铝时13号元素，最外层有三个电子，根据核外电子