2019高考化学总复习 优编增分练:高考压轴大题特训 题型五 物质结构与性质(选考).doc
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1、1题型五题型五 物质结构与性质物质结构与性质( (选考选考) )1.(2018韶关市高三 4 月模拟)硼和氮的单质及一些化合物在工农业生产等领域有着重要应用。回答下列问题:(1)N 原子核外有_种不同运动状态的电子。基态 N 原子中,能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为_。(2)经测定发现,N2O5固体由 NO和 NO两种离子组成,该固体中 N 原子杂化类型为 2 3_;与 NO互为等电子体的微粒有_(写出一种)。 2(3)铵盐大多不稳定。NH4F、NH4I 中,较易分解的是_,原因是_。(4)第二周期中,第一电离能介于 B 元素和 N 元素间的元素为_(填元素符号)。(5)晶体硼有多种变体
2、,但其基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体(见图),每个顶点为一个硼原子,每个三角形均为等边三角形。则每一个此基本结构单元由_个硼原子构成;若该结构单元中有 2 个原子为10B(其余为11B),那么该结构单元有_种不同类型。(6)硼和氮构成的一种氮化硼晶体的结构与石墨晶体结构相类似,B、N 原子相互交替排列(见图),其晶胞结构如图所示。设层内 BN 核间距为a pm,面间距为b pm,则该氮化硼晶体的密度为_gcm3(用含a、b、NA 的代数式表示)。答案 (1)7 哑铃形(2)sp、sp2 SCN、CO2、CS2、N等中的任一种 3(3)NH4F F 原子半径比 I 原子小,HF 键比
3、HI 键强(HF 键更易形成),F更易夺取 NH中的 H 4(4)Be、C、O(5)12 32(6)(或、或)2Ar(B)ArN3 3a2bNA 10302MrBN3 3a2bNA 1030211143 3a2bNA 1030解析 (1)原子核外没有两个运动状态完全相同的电子,有几个电子就有几种运动状态,N原子核外有 7 个电子,所以有 7 种不同运动状态的电子;基态 N 原子的电子排布式为1s22s22p3,能量由低到高,由里到外排布,则能量最高的电子所占据的原子轨道为 2p 轨道,呈哑铃形。(2)NO中 N 的价电子数为2,杂化轨道类型为 sp;NO中 N 的价电子数为 252 01 2
4、33,杂化类型为 sp2;含有相同原子数和相同价电子数的微粒互为等电子体,53 01 2与 NO互为等电子体的微粒有 SCN、CO2、CS2、N等。 2 3(3)铵盐大多不稳定。NH4F、NH4I 中,较易分解的是 NH4F,原因是 F 原子半径比 I 原子小,HF 键比 HI 键强(HF 键更易形成),F更易夺取 NH中的 H。 4(4)同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第A 族、第A 族元素原子最外层电子处于该轨道的全充满、半充满的稳定状态,所以其第一电离能大于其相邻元素,故第一电离能介于 B、N 之间的第二周期元素有 Be、C、O 三种元素。(5)顶点数:
5、12(个)(共 20 个面,每个面均为正三角形,有三个顶点,而每个顶点20 3 5都同时属于 5 个面,所以有 12 个原子)。(6)根据图可知一个晶胞中含有 N 原子数为 4 2 2,B 原子数为 8 12,将1 41 21 8一个六边形切成相等的六个,每个的底为a pma1010 cm,高为 pm,面a2(a2)23a2积为6 a pm21020 cm2,晶胞的体积为1020 cm2b1 23a23 3a223 3a223 3a221010 cm23a2b1030 cm3,故密度为 gcm332ArBArN3 3a2bNA 1030g2MrBN3 3a2bNA 1030cm3 gcm3。2
6、11143 3a2bNA 10302.(2018珠海市高三 3 月质检)(1)固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类,可通过_方法区分晶体、非晶体和准晶体,以色列科学家丹尼尔谢赫特曼因发现锰的化合物准晶体而获得了 2011 年诺贝尔化学奖。基态 Mn 原子的电子排布式为_。(2)PCl3的立体构型为_,中心原子的杂化轨道类型为_。3(3)硼的卤化物在工业中有重要作用,硼的四种卤化物的沸点如下表所示。BF3BCl3BBr3BI3沸点/K172285364483四种卤化物沸点依次升高的原因是_。B、C、N、O 四种元素第一电离能由小到大的顺序为_。用 BF3分子结构解释反应 BF3(g)NH4F(s
7、)=NH4BF4(s)能够发生的原因:_。(4)碳元素的单质有多种形式,下图依次是 C60、石墨和金刚石的结构图:回答下列问题石墨晶体中,层内 CC 键的键长为 142 pm,而金刚石中 CC 键的键长为 154 pm,其原因是金刚石中只存在 CC 间的_共价键,而石墨层内的 CC 间存在_键。金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_(不要求计算结果)。答案 (1)X射线衍射 Ar3d54s2(2)三角锥形 sp3(3)分子结构相似,相对分子质量增大,分子间作用力逐渐增强 BCON BF3分子中硼原子有空轨道,F有孤对电子,能通过配
8、位键形成 BF 4(4) 、 8 316解析 (1)锰是 25 号元素,基态 Mn 原子的电子的排布式为Ar3d54s2。(2)PCl3中 P 原子与 3 个氯原子相连,含有 1 个孤电子对,立体构型为三角锥形,中心原子的杂化轨道类型为 sp3杂化。(3)硼的四种卤化物均为分子晶体,且分子结构相似,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,沸点依次升高。同一周期,从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,但 N 原子的 2p 为半充满结构,较为稳定,第一电离能最大,B、C、N、O 四种元素第一电离能由小到大的顺序为 BCON。BF3分子中硼原子有空轨道,F有孤对电子,能通过配位键形成 BF,因此反
9、应 BF3(g) 4NH4F(s)=NH4BF4(s)能够发生。4(4)金刚石中碳原子以 sp3杂化,形成四条杂化轨道,全部形成 键,石墨中碳原子以sp2杂化,形成三条杂化轨道,还有一条未杂化的 p 轨道,三条杂化轨道形成 键,而未杂化 p 轨道形成 键。晶胞中顶点微粒数为:8 1,面心微粒数为:6 3,体内微粒数为 4,共含有 8 个1 81 2碳原子;晶胞内含有四个碳原子,则晶胞体对角线长度与四个碳原子直径相同,即a8r,ra;碳原子的体积为:8 r3,晶胞体积为:a3,碳原子的空间利用3384 3率为:。碳原子总体积 晶胞体积8 4 3 r3a38 4 3 (38a)3a33163.(2
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