发布时间 : 星期二 文章2019届高考化学二轮复习专题十六物质结构与性质专题强化练更新完毕开始阅读365e84bb6d175f0e7cd184254b35eefdc9d3152c
309教育网 www.309edu.com
专题十六 物质结构与性质
专题强化练
1．(2018·全国卷Ⅲ)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：
(1)Zn原子核外电子排布式为________________。
(2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能
I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是
_____________________________________________________。
(3)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃)，其化学键类型是________；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是________________________________________。
(4)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为________，C原子的杂化形式为________。
(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为______________。六棱柱底边边长为a cm，高为c cm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为________g·cm(列出计算式)。
－3
解析：(1)Zn是第30号元素，所以核外电子排布式为[Ar]3d4s。
(2)Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能，原因是，Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比较困难。同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子，而Cu的最外层是一个电子，Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对，额外吸收能量。
(3)根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物，所以一定存在离子键。作为离子化合物，氟化锌在有机溶剂中应该不溶，而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物，分子的极性较小，能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。
(4)碳酸锌中的阴离子为CO3，根据价层电子对互斥理论，其中心原子C的价电子对为4－3×2＋22
3＋＝3对，所以空间构型为正三角形，中心C为sp杂化。
2
(5)由图示，堆积方式为六方最紧密堆积。为了计算的方便，选取该六棱柱结构进行计算。六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用的，面心是两个六棱柱共用，所以该六棱柱中的锌
2－
10
2
309教育资源库 www.309edu.com
309教育网 www.309edu.com
1165
原子为12×＋2×＋3＝6个，所以该结构的质量为6× g。该六棱柱的底面为正六边形，
62NA边长为a cm，底面的面积为6个边长为a cm的正三角形面积之和，根据正三角形面积的计算公式，该底面的面积为6×6×65
322323
a cm，高为c cm，所以体积为6×ac cm。所以密度为：44
NA
6×
32
ac4
＝6532
acNA4
g·cm。
－3
答案：(1)[Ar]3d4s
(2)大于 Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
(3)离子键 ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小 (4)平面三角形 sp (5)六方最密堆积(A3型)
32
NA×6××ac4
65×6
2
102
2．硫和钒的相关化合物，在药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题： (1)基态钒原子的外围电子轨道表达式为_________________。
钒有＋2、＋3、＋4、＋5等多种化合价，其中最稳定的化合价是______________，VO4
的几何构型为__________。
(2)2-巯基烟酸氧钒配合物(图1) 是副作用较小的有效调节血糖的新型药物。
3－
①该药物中S 原子的杂化方式是____________，所含第二周期元素第一电离能按由大到小顺序的排列是__________________。
②2-巯基烟酸(图2)水溶性优于2-疏基烟酸氧钒配合物的原因是 _____________________________________________________。
(3)多原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”，下列物质中存在“离域π键”的是________。
A．SO2 B．SO4 C．H2S D．CS2
(4)某六方硫钒化合物晶体的晶胞如图3所示，该晶胞的化学式为_______。图4 为该晶胞的俯视图，该晶胞的密度为_____ g·cm (列出计算式即可)。
－3
2－
309教育资源库 www.309edu.com
309教育网 www.309edu.com
解析：(1) 钒为23号元素，电子排布式为[Ar]3d4s，所以外围电子排布式为3d4s，所以外围电子轨道表达式为
3
2
3
2
其最稳定的化合价是＋5，即失去所有的价电子，形成最外层8电子的稳定结构；根据价层电子对互斥原理，VO4中的中心原子V的价电子为5，配位原子O不提供电子，带有三个单位负电荷，所以外层电子为8个，共4对，空间构型为正四面体。
(2) ①从图中得到S的配位数为2，所以此时S的外层有6＋2＝8个电子，电子对为4，所以S应该的杂化方式是sp杂化；其中含有的第二周期元素是C、N、O，同周期元素从左向右应该是第一电离能增大，因为N的2p能级上有3个电子，是p能级的半满稳定结构，所以N的第一电离能反常增大，所以第一电离能为N>O>C；②2-巯基可以与水分子形成氢键，所以其水溶性会更好。
(3)从题目表述来看，形成离域π键的要求是：①原子共平面；②有相互平行的p轨道。根据价层电子对互斥理论，二氧化硫为平面三角形，硫酸根为正四面体，硫化氢为V型，二硫化碳为直线型。所以选项B一定错误；而硫化氢的H原子不存在p轨道。所以选项C错误。由上正确的是选项AD。
11
(4)晶胞中有V为：8×＋4×＝2个，S为：2×1＝2个，所以化学式为VS；因为该晶
842×8332
胞中有2个VS，所以晶胞质量为g; 根据图4得到晶胞的面积为a×a nm，所以晶
NA2
2×83
3
胞的体积为：a×a×b nm3，1 nm＝10－7cm，所以晶体密度为
2
33－
NA
3
a×a×b×10－21
2
＝
2×8332
abNA×10－212
g·cm。
－3
答案：(1)
3
＋5 正四面体
(2)①sp N>O>C ②2-巯基烟酸的羧基可与水分子之间形成氢键，使其在水中溶解度增大
309教育资源库 www.309edu.com
309教育网 www.309edu.com
(3)AD (4) VS ρ＝2（32＋51）
3－21×102
g·cm
－3
a2bNA×
3．据媒体报道，法国一家公司Tiamat日前研发出比当前广泛使用的锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池，预计从2020年开始实现工业生产。该电池的负极材料为Na2Co2TeO6(制备原料为Na2CO3、Co3O4和TeO2)，电解液为NaClO4的碳酸丙烯酯溶液。
回答下列问题：
(1)Te属于元素周期表中________区元素，其基态原子的价电子排布式为________。 (2)基态Na原子中，核外电子占据的原子轨道总数为________，最高能层电子云轮廓图形状为________。
(3)结合题中信息判断：C、O、Cl的电负性由大到小的顺序为 _____________________________________ (用元素符号表示)。
(4)CO3的几何构型为________；碳酸丙烯酯的结构简式如图所示，则其中碳原子的杂化轨道类型为________，1 mol碳酸丙烯酯中键的数目为________。
2－
(5)[Co(H2O)6]的几何构型为正八面体形，配体是________，该配离子包含的作用力为__________(填字母)。
A．离子键 B．极性键 C．配位键 D．氢键 E．金属键
(6)Na和O形成的离子化合物的晶胞结构如图所示，晶胞中O的配位数为________，该晶胞的密度为ρ g·cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Na与O之间的最短距离为________cm(用含ρ、NA的代数式表示)。
－3
3＋
解析：(1)Te与O是同一主族元素，属于元素周期表中p区元素，Te为第5周期第ⅥA族元素，其基态原子的价电子排布式为5s5p。
(2)基态Na原子的电子排布式为1s2s2p3s，核外电子占据的原子轨道总数为6，最高能层电子为3s，电子云轮廓图为球形。
(3)元素的非金属性越强，氧气与氯化氢能够反应生成氯气和水，氧元素的非金属性最强，电负性数值越大，C、O、Cl的电负性由大到小的顺序为O>Cl>C。
2
2
6
1
2
4
309教育资源库 www.309edu.com