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2020年高考化学考前难点突破提分训练（十二）物质结构与性质（选考）1.铁及其化合物在生活中有广泛应用。(1)3+Fe基态核外电子排布式为________________。(2)实验室用KSCN溶液、苯酚检验3+Fe。①1mol苯酚分子中含有σ键的数目为________________。②类卤素离子SCN－可用于3+Fe的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸(H−S−C≡N)和异硫氰酸(H−N=C=S)，这两种酸中沸点较高的是________。(3)氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为________。(4)某铁的化合物结构简式如图2所示①上述化合物中所含有的非金属元素的电负性由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。②上述化合物中氮原子的杂化方式为________。2.FritzHaber在合成氨领域的贡献距今已经110周年，氮族元素及其化合物应用广泛。1.在基态13N原子中，核外存在__________对自旋相反的电子，核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为__________形。2.根据价层电子对互斥理论，NH3、3NO、2NO中，中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是______________，与3NO互为等电子体的分子为__________。液氨中存在电离平衡2NH3=+4NH+2NH，根据价层电子对互斥理论，可推知2NH的空间构型为__________，液氨体系内，氮原子的杂化轨道类型为________。NH3比PH3更容易液化的原因为__________________。3.我国科学工作者实现世界首次全氮阴离子(3N)金属盐Co(N5)2(H2O2)▪4H2O的合成，其结构如图1所示，可知3N的化学键类型有______________。4.把特定物质的量之比的NH4Cl和HgCl2在密封管中一起加热时，生成晶体X，其晶胞的结构图及晶胞参数如图2所示。则晶体X的化学式为__________，其晶体密度为__________(设阿伏加德罗常数的值为NA，列出计算式)_______________g·cm－3。3.N、P、As等元素的化合物在生产和研究中有许多重要用途。请回答下列问题:(1)意大利罗马大学的FuNvioCacace等人获得了极具理论研究意义的4N分子,该分子的空间构型与4P类似,其中氮原子的轨道杂化方式为,N—N键的键角为。(2)基态砷原子的价电子排布图为,砷与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的顺序为。(3)配位原子对孤对电子的吸引力越弱,配体越容易与过渡金属形成配合物。3PH与3NH的结构相似,与过渡金属更容易形成配合物的是(填“3PH”或“3NH”)。(4)SC和3PCl是等电子体,SC的空间构型是。S—Cl键键长(填“”“”“”或)P—Cl键键长,原因是。(5)砷化镓为第三代半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长,耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示,砷化镓的化学式为。若该晶体的密度为-3gcm,设AN为阿伏加德罗常数的值,则a、b的距离为pm(用含和AN的代数式表示)。4.【化学———选修3:物质结构与性质】碳的化合物种类繁多,截止到二十世纪末,化合物总数达到2000万种以上,其中绝大多数是碳的化合物。回答下列问题:(1)与碳同周期的非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。(2)碳的氧化物CO能与铁形成碳基铁5Fe(CO),该物质可用作催化剂、汽油抗爆剂等。基态铁原子的价电子排布式为_________;与CO互为等电子体的一种阴离子的化学式为_________。(3)碳的另一种氧化物2CO分子中碳原子的轨道杂化类型为________;超临界状态的2CO流体可以溶解许多有机物,但2CO在水中的溶解度较小,原因是________________________。(4)碳的同素异形体60C的发现开创了国际科学界的一个新领域,科学家发现它的金属掺杂体系具有超导性。下图为一种超导体的晶胞,晶胞参数1420pma。①K占据的是60C分子围成的_______和_______空隙(填几何空间构型);②若60C分子的三维坐标参数分别为A0,0,0,B1/2,0,1/2,则距离A最近的K的坐标参数为_______;③该晶体的化学式为_______,密度为______3gcm(列出计算式即可)。5.钴蓝颜料具有鲜明的色调、优异的热稳定性、化学稳定性以及极强的耐候性，广泛应用于陶瓷、搪瓷、高温涂料、塑料和玻璃制品的着色。以石墨烯为催化剂M的载体，可以生产钴蓝晶体。（1）碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示。①图中石墨烯晶体中，1molC原子形成的石σ键的个数为________，碳原子的杂化类型为________；金刚石最小环中最多有________个C原子共面。②C原子在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是________________________。（2）钴蓝晶体结构如下图，该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成。①下列O原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是________（填字母）。A．B．C．②Co的金属活动性与Fe相近，则Co、Al、O的电负性大小顺序为________。③钴蓝的化学式为________，晶体中Al3＋占据O2-形成的________（填“四面体空隙”或“八面体空隙”）。NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为________g·cm-3（列计算式）。6.哈尔滨工业大学于永生教授研究成果以“铜纳米催化剂室温催化氨硼烷产氢串联选择性还原催化3一硝基苯乙烯到3-氨基苯乙烯”为题以封面文章发表在国际期刊《美国化学学会杂志》(JACS)上，在有机化学选择性加氢反应研究领域取得重要进展。请回答下列问题：（1）下列分别为B、C、N、Cu基态原子价电子排布图，其中正确的是________（填标号）（2）物质的沸点高于，原因是__________________，硝基(2-NO)和氨基(2-NH)中N的杂化方式分别为_______________。(3)碳的第三种同素异形体——金刚石，其晶胞如图丁所示。已知金属钠的晶胞(体心立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A所示，则金刚石晶胞沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图应该是图________(从A～D图中选填)。（4）C为有机材料的主角，Si为无机材料的主角，SiC结构类似金刚石，则SiC为__晶体。下图为SiC的晶胞图，其中两个正方体中心重合、各面分别平行，其中心为Si原子（用●表示），试在小立方体的顶点画出C原子（用○表示）的位置，在大正方体画出相应Si原子的位置。（5）科学研究表明，34FeO是由2+3+2FeFeO－、、通过离子键而组成的复杂离子晶体。2O－的重复排列方式如图b所示，该排列方式中存在着两种类型的由2O－围成的空隙，如1、3、6、7的2O－围成的空隙和3、6、7、8、9、12的2O－围成的空隙，前者为正四面体空隙，后者为正八面体空隙，34FeO中有一半的3+Fe填充在正四面体空隙中，另一半3+Fe和2+Fe填充在正八面体空隙中，则34FeO晶体中，正四面体空隙数与2O－数之比为______,其中有_____%正四面体空隙填有3+Fe，有_______%正八面体空隙没有被填充。7.丙酮()气体具有刺激性气味，会损伤呼吸系统。我国科学家利用2TiOAu催化剂可高效去除空气中微量丙酮蒸气，原理如下：请回答下列问题（1）Au与Cu、Ag同族，位于周期表中_______________区；Ti的基态原子核外有___________对成对电子。（2）丙酮是一种重要的有机溶剂。①丙酮分子中碳原子的杂化类型为_____________，所含元素电负性由大到小的顺序为_____________________。②丙酮与环丙醇（）互为同分异构体，但沸点：前者_______________（填“大于”或“小于”）后者，原因为______________________。（3）2HO的ⅤSEPR模型为____________________，与其互为等电子体的阴离子为___________________（写一种即可）。（4）2TiO是难溶于水和稀酸的离子晶体。①2TiO能溶于热的浓硫酸中，冷却后析出含有钛酰离子的晶体，钛酰离子常成为链状聚合形式的阳离子，其结构形式如图a，化学式为_________________。②2TiO的晶胞如图b所示，图c为该晶胞的投影图，图d是沿晶胞对角面取得的截图，则该晶胞中Ti的配位数为________________；已知阿伏伽德罗常数的值为AN，该晶体的密度为__________________3gcmg（列出计算式即可）。8.[化学——选修3：物质结构与性质]碳族元素在生产、生活中的应用极其广泛，请回答下列有关碳族元素及其化合物的问题。（1）锗在诸多领域都有广泛而重要的应用，锗能使免疫力恢复并提高身体的自然治愈力，抗病毒，还可以用来治疗贫血等，请写出+4价基态锗离子的核外电子排布式：___________。（2）2323432NaCOKCONHCO、、均易溶于水，但它们的碳酸氢盐的溶解度相对较低，这是由于3HCO能通过氢键形成双聚或多聚离子，从而降低了相应碳酸氢盐的溶解度，请写出双聚232HCO的结构：___________。（已知23HCO的结构为，注意氢键的表示方式）（3）已知322PtNHCl有两种同分异构体，顺式结构为，反式结构为，322PtNHCl是_______（填“四面体”或“平面四边形”）结构。（4）二氨基乙酸根合铂（Ⅱ）的一种结构是，其中非金属元素的电负性由大到小的顺序为______________；其中C原子的杂化方式为_______；配位键数与π键数之比为_________；它的另一种同分异构体的结构为__________。（5）在有机—无机杂化钙钛矿材料中，XClBrI、、位于面心，2+Pb位于体心，而33CHNH排列在晶胞顶点，其晶体结构如图1所示，投影图如图2所示。①2+Pb占据X组成的正八面体空隙，2+Pb的配位数是______；该有机—无机杂化钙钛矿材料的化学式为________。②若X为Br，且两个相邻的Br间的距离为pma，设阿伏加德罗常数的值为AN，则晶体的密度______3gcm。（用AaN、表示）9.435CaFPO(氟磷灰石)常用作激光发射材料。氟磷灰石以副矿物见于各种火成岩中,在沉积岩、沉积变质岩中可形成有巨大工业价值的矿床。请回答下列问题:(1)基态钙原子的核外电子占据_____个能级,能量最高的电子所占据能层符号是_____。(2)在元素周期表中,P的第一电离能大于S的,其原因是____________________。(3)氟磷灰石中含氧酸根离子的立体构型是__________;与它互为等电子体的分子有__________(填一种即可)。(4)氟磷灰石可以制备白磷,白磷的结构如图1所示。41molP含_____molPP键,白磷中P采取的杂化方式是________。(5)F所在的主族元素中,气态氢化物的沸点最低的是_____,其原因是_______________。(6)2CaF的晶胞结构如图2所示。已知2CaF的摩尔质量为1gmolM,AN是阿伏加德罗常数的值。该晶体密度为3gcmd,则2Ca和F的最短核间距为_____nm。10.2016年中国科学家成功合成NiO/TiO2电解水催化剂和新型高效的钙钛矿太阳能电池，为解决能源危机保护环境作出了重大贡献。请回答下列问题：（1）TiO2与焦炭、Cl2在高温下反应的化学方程式为：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO①基态钛原子的价电子排布式为_________________。②该反应中涉及到的非金属元素的电负性大小顺序为________________