重点10 物质结构与性质综合题- 高考化学专练【热点·重点·难点】

重点10  物质结构与性质综合题

【命题规律】

本专题考点为高考选考必考点。主要考查基态原子核外电子排布(电子排布式或价电子的轨道表达式)、第一电离能和电负性递变规律等；共价键类型、数目的判断、氢键配位键的表示、原子轨道杂化类型、分子构型判断、性质比较等；晶体类型的判断、晶体熔沸点高低的比较、氢键对溶解性的影响、晶体密度和晶体参数的计算、晶体空间利用率的计算、金属晶体的堆积方式等。考查的核心素养以宏观辨识和微观探析为主。

【备考建议】

2021年高考备考应关注以新材料、新物质为载体的物质结构试题，该类试题背景虽然很新，但考查内容却依然围绕基础知识进行，所以只要认真审题，利用好相关信息便可突破。

【限时检测】（建议用时：40分钟）

1．【2020年新课标Ⅰ】Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：

(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_________。

(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na)，原因是_________。I1(Be)> I1(B)> I1(Li)，原因是________。

(3)磷酸根离子的空间构型为_______，其中P的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。

(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有____个。

电池充电时，LiFeO4脱出部分Li+，形成Li1−xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x=_______，n(Fe2+ )∶n(Fe3+)=_______。

2．【2020年新课标Ⅲ】氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题：

(1)H、B、N中，原子半径最大的是______。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素______的相似。

(2)NH3BH3分子中，N—B化学键称为____键，其电子对由____提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2，的结构如图所示：；在该反应中，B原子的杂化轨道类型由______变为______。

(3)NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)，电负性大小顺序是__________。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是_________(写分子式)，其熔点比NH3BH3____________(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之间，存在____________________，也称“双氢键”。

(4)研究发现，氦硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为a pm、b pm、c pm，α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。

氨硼烷晶体的密度ρ=___________g·cm−3(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。

3．【四川省成都市2021届高三第一次诊断性考试】铁、钴均为第四周期VIII族元素，它们的单质及化合物具有广泛用途。回答下列问题：

(1)基态Co2+中成单电子数为___________；Fe和Co的第三电离能I3(Fe)___________ I3(Co)(填“>”“<”或“=”)。

(2)化学上可用EDTA测定Fe2+和Co2+的含量。EDTA的结构简式如图所示：

①EDTA中电负性最大的元素是___________ ，其中C原子轨道杂化类型为___________；

②EDTA存在的化学键有___________(填序号)。

a.离子键       b.共价键         c.氢键        d.σ键       e.π键       f.配位键

(3)将1 mol CoCl3·4NH3溶于水中，加入足量AgNO3溶液生成1 mol AgCl沉淀。则CoCl3·4NH3中配离子的化学式为___________ ；已知孤电子对与成键电子的排斥作用大于成键电子对与成键电子的排斥作用，试判断NH3分子与钴离子形成配合物后H-N-H键角___________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(4)一种铁氮化合物具有高磁导率，其结构如图所示：

已知晶体的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA

①该结构中单纯分析铁的堆积，其堆积方式为___________；

②该铁氮化合物的化学式为___________；

③计算Fe(II)构成正八面体的体积为___________cm3

4．【陕西省汉中市2021届高三第一次模拟】许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列有关问题：

(1)现代化学中，常利用___________上的特征谱线来鉴定元素。

(2)某同学画出基态碳原子的轨道表示式：，该表示式违背了___________； CH、-CH3、CH都是重要的有机反应中间体。CH的空间构型为_______；CH中C原子成键的杂化方式为_____。

(3)34号元素硒的基态原子的价层电子排布式为___________，第四周期中，与硒原子未成对电子数相同的金属元素有___________种。

(4)Fe3O4晶体中，O2- 围成正四面体空隙(1、3、6、7号氧围成)和正八面体空隙(3、6、7、8、9、12号氧围成)，Fe3O4中有一半的Fe3＋填充在正四面体空隙中，Fe2＋和另一半Fe3＋填充在正八面体空隙中，晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为___________，有___________%的正八面体空隙没有填充阳离子。

(5)白铜(铜镍合金)的立方晶胞结构如图所示，其中原子A的坐标参数为(0，1，0)。

①原子B的坐标参数为___________；

②若该晶体密度为d g·cm-3，则铜镍原子间最短距离为___________。

5．【广西北海市2021届高三第一次模拟】点击化学的代表反应为铜催化的叠氮-炔基Husigen环加成反应，NaN3、SO2F2、FSO2N2等均是点击化学中常用无机试剂。回答下列问题：

(1)基态Cu原子价电子排布式为___________；基态N原子未成对电子有___________个。

(2)F、O、N的电负性从小到大的顺序是___________。

(3)SO2F2中硫原子价层电子对数目为___________；SO2F2的沸点比FSO2N3的低，其主要原因是___________。

(4)NaN3是HN3的钠盐，下列有关HN3说法正确的是___________(填字母)。

a．HN3分子呈直线型               b．HN3分子间存在氢键

c．HN3中氮原子杂化方式只有sp     d．HN3与HOCN互为等电子体

(5)是一种叠氮-炔基Husigen环加成反应产物，每个该分子中含有___________个σ键。

(6)CuBr是点击化学常用的催化剂，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为a pm。

已知①、②号铜原子坐标依次为(0，0，0)、(，0，)，则③号溴原子的坐标为___________；设NA为阿伏加德罗常数的值，CuBr的密度为___________g·cm-3(列出计算式)。