发布时间 : 星期五 文章2020年高考化学二轮复习考点微测22物质结构与性质(含解析)更新完毕开始阅读30ba97ec11661ed9ad51f01dc281e53a5902513f
微测22 物质结构与性质(选考)
1．(2019·济宁二模)2019年1月3日上午，嫦娥四号探测器翩然落月，首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。所搭载的“玉兔二号”月球车，通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题：
(1)基态As原子的价电子排布图为______________，基态Ga原子核外有________个未成对电子。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位：kJ·mol)的数值依次为577、1 985、2 962、6 192，由此可推知镓的主要化合价为________和＋3，砷的电负性比镓______(填“大”或“小”)。
(3)1918年美国人通过反应：HC≡CH＋AsCl3AlCl3,CHCl===CHAsCl2制造出路易斯毒气。在HC≡CH分子中σ键与π键数目之比为________；AsCl3分子的空间构型为________。
(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃制得，(CH3)3Ga中碳原子的杂化方式为________。 (5)GaAs为原子晶体，密度为ρ g·cm，其晶胞结构如图所示，Ga与As以________键键合。Ga和As的原子半径分别为a pm和b pm，设阿伏加德罗常数的值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为______________________(列出计算式，可不化简)。
－3
－1
解析 (1)基态As原子的核外价电子为其4s能级上2个电子、4p能级上3个电子，所
以其价电子排布图为
基态Ga原子核外4p能级上有1个电子，则Ga未成对电子数是1。(2)根据镓失去电子的逐级电离能知，失去1个或3个电子电离能突变，由此可推知镓的主要化合价为＋1和＋3，同一周期元素电负性随着原子序数增大而增大，二者位于同一周期且原子序数Ga＜As，则电负性As比Ga大。(3)共价单键为σ键、共价三键中含有一个σ键、两个π键，因此乙炔分子中含有3个σ键、2个π键，则σ键、π键个数之比为3∶2；AsCl3分子中As原5－3×1
子价层电子对个数＝3＋＝4，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断空
2间构型为三角锥形。?4??CH3?3Ga中碳原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为sp。(5)GaAs为原子晶体，Ga和As原子之间以共价键键合；该晶胞中
4M3
NA11
Ga原子个数是4、As原子个数＝8×＋6×＝4，所以其化学式为GaAs，该晶胞体积＝＝
82ρ4×145
NA443－103－1033－
cm，该晶胞中所有原子体积＝4×π[(a×10)＋(b×10)] cm＝4×π×10ρ33
4－303334×π×10×?a＋b? cm330333
×(a＋b) cm，GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率＝4×145
NA
3 cmρ4×πρNA×10×?a＋b?
×100%＝×100%。
3×145
－30
3
3
答案 (1)(2)＋1 大 (3)3∶2 三角锥形 (4)sp
4π×10NAρ?a＋b?
(5)共价 ×100%
3×?70＋75?
－30
3
3
3
1
2．(2019·陕西一模)铝和氟的化合物在制造、化工等领域都有广泛应用。回答下列问题：
(1)基态铝原子的核外电子排布式为____________，占据最高能级的电子的电子云形状为________，基态铝原子比基态镁原子的第一电离能(I1)小，其原因是__________________________________________
____________________________________________________________ _________________________________________________________。
(2)通常情况下，AlF3可由六氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]受热分解制得，请写出该反应的化学方程式：_______________________________
__________________________________________________________。
(3)AlF3具有较高的熔点(1 040 ℃)，属于________(填晶体类型)晶体；AlCl3在178 ℃时升华，写出导致AlF3、AlCl3具有不同晶体类型的原因(从原子结构与元素性质的角度作答)_____________________
_________________________________________________________。
(4)NaAlO2在水溶液中实际上都是以Na[Al(OH)4]形式存在。其中[Al(OH)4]为配离子，写出Al原子的杂化形式：__________，该阴离子中存在的化学键有________(填字母)。
A．离子键 C．非极性键 E．配位键
2＋
－
B．极性键 D．金属键 F．氢键
－3
(5)萤石CaF2晶体的晶胞如图所示，其中Ca的堆积方式称为________。立方体边长为
a cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则CaF2晶体的密度为________ g·cm(列出计算式)。
22621
解析 (1)根据核外电子排布规律得基态铝原子的核外电子排布式为1s2s2p3s3p；p轨道的电子云形状为纺锤型；基态铝原子比基态镁原子的第一电离能(I1)小，其原因是镁原子的3s轨道为全充满，3p轨道为全空，稳定性强，因此镁原子的第一电离能大于铝。(2)根据题干信息AlF3可由六氟铝酸铵[(NH4)3AlF6]受热分解制得，反应的化学方程式为(NH4)3AlF6△,3NH3↑＋3HF↑＋AlF3。(3)因为AlF3具有较高的熔点，且F非金属性强，则AlF3属于离子晶体；AlCl3为分子晶体，它们的差异在于F的电负性强于Cl，更容易得电子形成离子键而形成离子晶体。(4)[Al(OH)4]的配位数为4，则Al原子的杂化形式是sp；该阴离子中存在的化学键有极性键和配位键。(5)根据萤石的晶胞图所示，其中Ca的堆积方式称
2＋
－
3
M11mNA2＋－
为面心立方堆积；晶胞中Ca数目为8×＋6×＝4，F数目为8，则晶胞的密度ρ＝＝
82VV78×4－3
＝3 g·cm。
aNA
答案 (1)1s2s2p3s3p 纺锤型(哑铃型) 镁原子的3s轨道为全充满，3p轨道为全空，稳定性强，因此镁原子的第一电离能大于铝
△
(2)(NH4)3AlF6=====3NH3↑＋3HF↑＋AlF3
(3)离子 F的电负性强于Cl，更容易得电子形成离子键而形成离子晶体 (4)sp BE (5)面心立方堆积
78×4
3 3
22621
NAa3．(2019·雅礼中学一模)(1)碳能与氢、氮、氧三种元素组成化合物CO(NH2)2，该物质易溶于水的主要原因是______________________________________________。
(2)碳元素能形成多种无机物。 ①CO3的立体构型是__________。 ②MgCO3
分
解
温
度
比
CaCO3
低
的
原
因
是
____________________________________________________________ __________________________________________________________。
(3)图①为嘌呤的结构，嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，请解释原因：_______________________________________________
_________________________________________________________。
(4)图②为碳的一种同素异形体C60分子，每个C60分子中含有σ键的数目为________。
2－
(5)图③为碳的另一种同素异形体——金刚石的晶胞结构，其中原子坐标参数A为1??1?11?(0,0,0)，B为?，0，?，C为?，，0?；则D原子的坐标参数为______。 2??2?22?
(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④所示，其中(为Se，为Mn)，则Se的配位数为________，Mn和Se的摩尔质量分别为M1 g·mol、
－1
M2 g·mol，该晶体的密度为ρ g·cm，则Mn—Se键的键长为______________nm(写表达
－3
－1
式即可)。
－3
(7)KI的晶胞结构如图⑤所示，已知其晶体的密度为ρ g·cm，K和I的摩尔质量分别为Mk g·mol和MI g·mol，原子半径分别为rk pm和rI pm，阿伏加德罗常数的值为
－1
－1
NA，则KI晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________________(写表达式即可)。
解析 (1)化合物CO(NH2)2分子与水分子之间存在氢键，使尿素容易溶于水中。(2)①CO3
2－
4＋2－3×22－
的价层电子对数为3＋＝3，无孤对电子，CO3的立体构型为平面三角形。②Mg、
2Ca是同一主族的元素，MgCO3分解温度比CaCO3低的原因是氧化镁晶格能比氧化钙大，使得Mg比Ca更容易结合CO3中的O。(3)根据VSEPR理论，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，导致键合电子对之间的夹角减少，所以嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大。(4)每个碳原子形成3个σ键，每个σ键为2个碳原子共有，则平均每个碳原子形成1.5个σ键，则C60分子中有σ键数目为60×1.5＝90。(5)D与周围4个原子形成正四面体结构，D与顶点A的连线处于晶胞体对角线上，过面心B、C及上底面面心原
2＋
2＋
2－
2－