江苏专用2020高考化学二轮复习专题检测十五物质结构与性质

专题检测（十五）物质结构与性质1．(2019·苏州一模)锂盐二氟草酸硼酸锂[LiBF2(C2O4)]是新型锂离子电池电解质，乙酸锰可用于制造离子电池的负极材料。合成方法如下：2H2C2O4＋SiCl4＋2LiBF4===2LiBF2(C2O4)＋SiF4＋4HCl4Mn(NO3)2·6H2O＋26(CH3CO)2O===4(CH3COO)3Mn＋8HNO2＋3O2↑＋40CH3COOH(1)Mn3＋基态核外电子排布式为________________。(2)草酸(HOOCCOOH)分子中碳原子轨道的杂化类型是________，1mol草酸分子中含有σ键的数目为________。(3)与SiF4互为等电子体的阴离子的化学式为________。(4)CH3COOH易溶于水，除了它是极性分子外，还因为___________。(5)锰的一种晶胞结构如右图所示，锰晶体中每个锰原子距离最近的锰原子数目为________。解析：(1)Mn原子序数为25，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，则Mn3＋的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d4或[Ar]3d4；(2)草酸(HOOCCOOH)分子中2个碳原子都形成，故其杂化轨道类型是sp2杂化；1mol草酸分子中含有2molO—H、2molC—O、1molC—C、2molC===O中有2molσ键，共含有σ键为7mol，数目为7×6.02×1023；(3)与SiF4互为等电子体的阴离子的化学式为ClO－4、SO2－4、PO3－4等。(4)CH3COOH易溶于水，除了它是极性分子外，还因为乙酸与水分子间可形成氢键；(5)由锰的晶胞结构可知，锰晶体中每个锰原子距离最近的锰原子数目为12。答案：(1)[Ar]3d4(2)sp2杂化7×6.02×1023(3)SO2－4、PO3－4等(4)乙酸与水分子间可形成氢键(5)122．(2019·无锡一模)合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液[醋酸二氨合铜(Ⅰ)、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应方程式为CH3COO[Cu(NH3)2]＋CO＋NH3CH3COO[Cu(NH3)3CO]。(1)Cu＋基态核外电子排布式为________________。(2)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为____________。(3)1mol[Cu(NH3)2]＋中含有σ键的数目为____________，CH3COO[Cu(NH3)2]中C原子轨道的杂化类型是________。(4)与NH3分子互为等电子体的阴离子为________。(5)Cu2O的晶胞结构如图所示，其中O2－的配位数是________。解析：(1)Cu原子序数为29，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则Cu＋的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；(2)同周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但ⅤA族元素的p轨道处于半满的稳定状态，故其第一电离能大于同周期相邻元素，则C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为NOC；(3)1mol[Cu(NH3)2]＋中含有6molN—H键、2molCu—N键，共含有σ键为8mol，数目为8×6.02×1023，CH3COO[Cu(NH3)2]中甲基中碳为sp3杂化，另一个碳为sp2杂化；(4)与NH3分子互为等电子体的阴离子为CH－3；(5)由Cu2O的晶胞结构看白球共有1＋18×8＝2个，黑球全部在体内，共有4个，故白球代表O原子而黑球代表Cu原子，由图可知每个O原子的周围有4个Cu原子，配位数为4。答案：(1)[Ar]3d10(2)NOC(3)8×6.02×1023sp3和sp2(4)CH－3(5)43．(2018·苏州一模)(CN)2、(OCN)2等被称为拟卤素，(CN)2在一定条件下氢化可以得到乙二胺(H2NCH2CH2NH2)。回答下列问题：(1)Fe4[Fe(CN)6]3是较早发现的CN－配合物，其中铁元素呈现两种不同的价态。写出外界离子基态核外电子排布式：________________。(2)与OCN－互为等电子体的分子为________(填分子式)。(3)1mol(CN)2中含有π键的数目为________。(4)乙二胺中C原子的轨道杂化方式为________。(5)乙二胺易溶于水，除因为是极性分子外，还可能的原因为________。(6)含CN－的配合物常用于冶炼黄金。金的晶胞结构如图所示，晶体中每个Au原子周围紧邻且等距的Au原子有____个。解析：(1)分析配合物Fe4[Fe(CN)6]3：外界离子为Fe3＋，铁是26号元素，铁原子基态核外电子排布式为[Ar]3d64s2，则Fe3＋的基态电子排布式为[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)；(2)与OCN－互为等电子体的分子为CO2、N2O、CS2、COS等；(3)(CN)2的结构式为NCCN，1mol(CN)2中含有π键的数目为4NA或2.408×1024；(4)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)中C原子的轨道杂化方式为sp3；(5)乙二胺易溶于水，除因为是极性分子外，还可能的原因为乙二胺分子与水分子间可以形成氢键；(6)晶体中每个Au原子周围紧邻且等距的Au原子有12个。答案：(1)[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)(2)CO2(或N2O、CS2等)(3)4NA或2.408×1024(4)sp3(5)乙二胺分子与水分子间可以形成氢键(6)124．(2018·苏北四市一模)铁触媒常作为合成氨的催化剂，CO会使催化剂中毒。可用CH3COO[Cu(NH3)2]溶液吸收CO。(1)Cu2＋基态核外电子排布式为________________。(2)C、N、O的电负性由大到小的顺序为____________。(3)1molCH3COO[Cu(NH3)2]中含有σ键的数目为____________________，其中C原子轨道的杂化类型是________________。(4)与CO分子互为等电子体的阴离子为____________。(5)Cu和Fe都可以形成多种氧化物。其中FexO晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。若FexO中的x＝0.92，则该此晶体的化学式为________________(用Fe2＋aFe3＋bO形式表示)。解析：(1)Cu是29号元素，Cu2＋含有27个电子，其基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；(2)元素原子的得电子能力越强，则电负性越大，所以电负性：ONC；(3)1个CH3COO[Cu(NH3)2]分子中有3个C—H键、1个C—C键、1个C—O键，1个C===O中的一个键、6个N—H键及2个配位键都属于σ键，则1mol该配合物中含有σ键为14×6.02×1023；CH3COO－中甲基上的C形成4个σ键，无孤电子对，因此采取sp3杂化类型，酯基中的C形成3个σ键和1个π键，无孤电子对，采取sp2杂化类型；(4)等电子体是指具有相同价电子数目和原子数目的分子或离子，与CO互为等电子体的阴离子为CN－或C2－2等；(5)若FexO中的x＝0.92，用Fe2＋aFe3＋bO形式表示FexO晶胞，则有a＋b＝0.92，2a＋3b＝2，联立解得a＝0.76，b＝0.16，则该此晶体的化学式为Fe2＋0.76Fe3＋0.16O。答案：(1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9(2)ONC(3)14×6.02×1023sp3和sp2(4)CN－(或C2－2等)(5)Fe2＋0.76Fe3＋0.16O5．(2018·南京、盐城二模)甘氨酸锌是一种新型食品营养强化剂，可由ZnO与甘氨酸()制备。(1)Zn2＋基态核外电子排布式为__________________。(2)甘氨酸分子中碳原子轨道的杂化类型是__________，1mol甘氨酸分子中含有σ键的数目为________。(3)以氧化锌矿物为原料，提取锌的有关反应为ZnO＋2NH3＋2NH＋4===[Zn(NH3)4]2＋＋H2O。与NH＋4互为等电子体的阴离子为________，[Zn(NH3)4]2＋的结构可用示意图表示为________________。(4)闪锌矿的主要成分是一种锌的硫化物，其晶胞结构如图所示，其化学式为________。解析：(1)Zn是30号元素，根据核外电子的排布规律可知，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，则Zn2＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；(2)甘氨酸分子()中亚甲基上的碳原子采用sp3杂化，羧基中的碳原子采用sp2杂化；1mol甘氨酸分子中含有2molC—H键、2molN—H键、1molC—N键、1molC—C键、1molO—H键、1molC—O键、1molC===O键，共有σ键的数目为9×6.02×1023；(3)与NH＋4互为等电子体的阴离子为BH－4；[Zn(NH3)4]2＋的结构中NH3中N提供孤电子对与Zn2＋形成配位键，则其可用示意图表示为；(4)由晶胞结构图得到：在这个晶胞中5个Zn原子位于4条棱和体内，9个S原子位于8个顶点和体内，根据均摊法可知，Zn原子个数＝4×14＋1＝2，S原子个数＝8×18＋1＝2，所以其化学式为ZnS。答案：(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10(2)sp2、sp39×6.02×1023(3)BH－4(4)ZnS6．(2018·南通二模)镍、铂、镧等过渡金属单质及化合物在医疗领域有着广泛的应用。(1)基态原子镍的价电子排布式为__________________。(2)抗癌药奥沙利铂(又名乙二酸铂)的结构简式如图所示。①分子中氮原子轨道的杂化类型是________________，C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________________________________________________________。②1mol乙二酸分子中含有σ键的数目为___________________________________。(3)碳酸镧[La2(CO3)3]可用于治疗高磷血症。写出与CO2－3互为等电子体的一种分子的化学式：__________。(4)镧镍合金可用于储氢，储氢之后所得晶体的化学式为LaNi5(H2)3，其晶体的最小重复结构单元如图所示(⊕、○、代表储氢之后晶体中的三种微粒)。图中代表的微粒是________。解析：(1)Ni是28号元素，根据核外电子的排布规律可知，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，则基态原子镍的价电子排布式为3d84s2；(2)①分子中氮原子形成3个σ键、还有1对孤电子对，则分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3；C、N、O三种元素的第一电离能由大到小顺序为NOC；②1mol乙二酸()分子中含有1molC—C键、2molC—O键、2molC===O键、2molO—H键，故共含有σ键的数目为7×6.02×1023；(3)与CO2－3互为等电子体的一种分子的化学式为SO3或BF3；(4)镧镍合金可用于储氢，储氢之后所得晶体的化学式为LaNi5(H2)3，根据均摊法其晶体中⊕有8×18＝1、○有8×12＋1＝5、有8×14＋2×12＝3，分别代表La、Ni、H2，故图中代表的微粒是H2。答案：(1)3d84s2(2)①sp3NOC②7×6.02×1023(3)SO3(或BF3等)(4)H27．(2018·盐城三模)锰、砷、镓及其相关化合物用途非常广泛。(1)Mn2＋基态核外电子排布式为__________。(2)砷与镓、硒是同周期的主族元素，其第一电离能从小到大的顺序是__________。(3)BrCH2CN可用于制备砷叶立德，BrCH2