发布时间 : 星期三 文章2019高考化学大二轮复习热点大题专攻练五物质结构与性质（选考）更新完毕开始阅读56fd56c7bfd5b9f3f90f76c66137ee06eef94eff
(五)物质结构与性质(选考)
1．铁被誉为“第一金属”，铁及其化合物在生活中有广泛应用。 (1)
基
态
Fe
3
＋
的简化电子排布式为
________________________________________________________________________。
(2)实验室用KSCN、苯酚(OH)检验Fe。N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)，苯酚中碳原子的杂化轨道类型为________。
(3)FeCl3的熔点为306 ℃，沸点为315 ℃。FeCl3的晶体类型是__________________。FeSO4
常作净水剂和补铁剂，SO4的立体构型是________。
(4)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1 mol Fe(CO)5分子中含________ mol σ键，与CO互为等电子体的离子是________________(填化学式，写一种)。
(5)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________。 (6)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知：氧化亚铁晶体的密度为ρ g·cm，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与Fe紧邻且等距离的Fe数目为________；Fe与O最短核间距为________ pm。
2＋
2＋
2＋
2－
－3
2－
3＋
解析：(1)铁离子的简化电子排布式为[Ar]3d。(2)N、O、S的第一电离能：N＞O＞S。苯酚中碳原子的杂化轨道类型为sp杂化。(3)氯化铁晶体的熔点、沸点较低，它是分子晶体。SO4中硫的价层有4个成键电子对，无孤电子对，SO4的立体构型为正四面体形。(4)CO与N2互为等电子体，1个CO分子中有1个σ键，1个CO分子与Fe形成1个配位键，配位键也是σ键，所以1 mol Fe(CO)5含10 mol σ键。与CO互为等电子体的离子有CN、C2。(5)氮化铁晶胞为六棱柱，顶点贡献率为111
，棱点贡献率为，面点贡献率为。观察晶胞知，12个铁位于顶点，2个铁位于面心，3个铁位63211
于体内；2个氮位于体内。1个晶胞含铁微粒数为12×＋2×＋3＝6，含氮微粒数为2，故铁、氮
62微粒数之比为6∶2＝3∶1。(6)氧化亚铁晶胞类似氯化钠晶胞。棱上3个离子相切，晶胞参数等于相邻两个离子核间距的2倍。观察题图2知，上、中、下三层各4个氧离子(共12个氧离子)与中心的氧离子紧邻且等距离，而氧化亚铁中氧离子、亚铁离子个数比为1∶1，所以，有12个Fe与1112＋2＋2－
Fe紧邻且等距离。1个氧化亚铁晶胞含Fe数为8×＋6×＝4，含O数为12×＋1＝4，所以，
8241个氧化亚铁晶胞含4个“FeO”。设Fe与O的最短核间距为d pm，有ρ＝
2＋
2－
2＋
－
2－
2－
2
2－
5
4×72
，
NA·（2d×10－10）3
3
解得d＝ 3610
×10 pm。 NA·ρ
5
答案：(1)[Ar]3d (2)N＞O＞S sp杂化 (3)分子晶体 正四面体形 (4)10 CN或C2(合理即可) (5)3∶1
3
(6)12
3610
×10 NA·ρ
－
2－2
2．锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一，早在远古时代，人们便发现并使用了锡。回答下列问题：
(1)锡是50号元素，在元素周期表中位于________区。
(2)SnO2是一种重要的半导体传感器材料，用来制备灵敏度高的气敏传感器，SnO2与熔融NaOH反应生成Na2SnO3，Na2SnO3中阴离子的空间构型为________。
(3)比较下列卤化锡的熔点和沸点，分析其变化规律及原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
熔点/℃ 沸点/℃ SnCl4 －33 114.1 SnBr4 31 202 SnI4 144.5 364 (4)汽车废气中常含有有毒的一氧化碳气体，但在二氧化锡的催化下，在300 ℃时，一氧化碳可大部分转化为二氧化碳。C、O、Sn
电负性由大至小的顺序是
________________________________________________________________________。
(5)灰锡具有金刚石型结构，其中Sn原子的杂化方式为________，微粒之间存在的作用力是________________________________________________________________________。
(6)①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图为灰锡的晶胞，其中原子坐标参1??1?1?数A为(0，0，0)，B为?，0，?，则D为?， ， ?。锡的配位数为________。 2??2?4?
②已知灰锡的晶胞参数a＝0.648 9 nm，其密度为______ g·cm(NA为6.02×10 mol，不必算出结果，写出简化后的计算式即可)。
解析：(1)Sn是50号元素，价电子排布式为5s5p，在元素周期表中位于p区。(2)SnO3中Sn
2
2
2－
－3
23
－1
原子为sp杂化，无孤电子对，所以空间构型为平面三角形。(3)锡元素的卤化物都为分子晶体，分子之间通过分子间作用力结合。对于组成类型相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。由于相对分子质量：SnCl4＜SnBr4＜SnI4，所以它们的熔沸点由低到高的顺序：SnCl4＜SnBr4＜SnI4。(4)C、O、Sn电负性由大至小的顺序是O＞C＞Sn。(5)灰锡具有金刚石型结构，其中Sn原子的杂化方式为sp杂化。灰锡是同一元素的原子通过共用电子对形成的单质，所以微粒之间存在的作用力是非极性共价键(或共价键)。(6)①根据各个原子的相对位置可知，D在体对角
3
2
?111?线的1/4处，所以其坐标参数是?，，?。②根据晶胞结构可知，在晶胞中含有的Sn原子个数是
?444?
8×118.78×118.7－3
8×1/8＋6×1/2＋4＝8，所以晶胞的密度为cm＝23－73 g·3
6.02×10×（0.648 9×10）6.02×648.9×10 g·cm。
答案：(1)p (2)平面三角形
(3)SnCl4、SnBr4、SnI4熔沸点依次升高；原因是它们分子结构相似，随相对分子质量增大，分113
子间相互作用力逐渐增强 (4)O＞C＞Sn (5)sp杂化 非极性共价键(或共价键) (6)① 4
448×118.77
②3×10 6.02×648.9
3．X、Y、M、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；M是周期表中电负性最大的元素；Z基态原子的M层电子数是K层电子数的3倍；R的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题：
(1)
基
态
Y
原
子
的
价
电
子
排
布
图
是
2＋
7
－3
________________________________________________________________________；
Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是________(写元素名称)。
(2)离子XY2的立体构型是________；R的水合离子[R(H2O)4]中，提供孤电子对的原子是__________________(填元素符号)。
(3)已知XH3易与R
2＋
－
2＋
2＋
形成配离子，但XM3不易与R
2＋
形成配离子，其原因是
________________________________________________________________________。
(4)X与R所形成的化合物晶体晶胞如图所示，该晶体的化学为
式
________________________________________________________________________；
晶胞参数如图所示，则该晶胞密度是________ g·cm(列式并计算结果，保留小数点后一位)。 (5)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填字母)。
－3
a．CF4 b．CH4 c．NH4 d．H2O
解析：X、Y、M、Z、R是原子序数依次增大的前四周期元素，XY2是红棕色气体，X与氢元素可形成XH3，则X为氮元素、Y为氧元素；M是周期表中电负性最大的元素，则M为氟元素；Z基态原子的M层电子数是K层电子数的3倍，则Z原子M层电子数为6，故Z为硫元素；R的3d轨道中有9个电子，R原子外围电子排布为3d4s，故R为铜元素。(1)基态Y原子的价电子排布式为2s2p，
10
1
2
4
2＋
＋
价电子排布图为；Z所在周期为第三周期，第三周期中Cl
5＋1－2×2－
的第一电离能最大。(2)NO2中氮原子孤电子对数为＝1，价层电子对数为2＋1＝3，故
2其空间构型为V形；Cu提供空轨道，H2O中氧原子提供孤电子对，形成配离子。(3)由于电负性F＞N＞H，NF3分子中共用电子对偏向氟原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu形成配合物。(4)111
由晶胞结构可知，晶胞中白色球数目为1＋2×＋4×＋8×＝4，黑色球数目为4，故化学式为
24844－10－10－10
CuO，晶胞质量为×80 g，晶胞密度为×80 g÷(600×10 cm×600×10 cm×700×10
2＋
2＋
NANA
cm)≈2.1 g·cm。(5)F、O、N电负性很大，与氢元素形成的微粒之间可以形成氢键，正四面体顶点氮原子与嵌入空腔的微粒形成4个氢键，该微粒应含有4个氢原子，选项中只有NH4符合。
＋
－3
答案：(1) (2)V形 O
氯
(3)N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，所以NH3中共用电子对偏向N，而在NF3中，共用电子对偏向F，偏离N
(4)CuO 2.1 (5)c
4．南京理工大学化工学院胡炳成教授团队于2017年1月成功合成世界首个全氮阴离子盐，使氮原子簇化合物的研究又有了新的突破。请根据材料回答以下问题：
(1)N、O、F三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(填元素符号)；与N2互为等电子体的全氧离子化学式为__________________；具有空间网状结构的高聚氮结构如图1所示，则N70的沸点________(填“＞”“＜”或“＝”)高聚氮的沸点，原因是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；