高考化学二轮复习 题型专练（十一）物质结构与性质（选考）（含解析）-人教版高三全册化学试题.docx

题型专练(十一)物质结构与性质(选考)1.(2019·河南开封一模)决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题:(1)已知元素M是组成物质Ca5(PO4)3F的一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第5个电子所需能量(即电离能用符号I1至I5表示)如表所示:I1I2I3I4I5电离能kJ·mol-1589.81145.44912.464918153元素M化合态常见化合价是价其基态原子电子排布式为。(2)Ca3(PO4)3F中非金属元素电负性由大到小的顺序为。(3)PO43-的中心原子的杂化方式为该离子的空间构型为键角为其等电子体有(请写出两种)。(4)CaF2晶胞结构如图所示则CaF2晶体中与Ca2+最近且等距离的Ca2+数目为;已知Ca2+和F-半径分别为acm、bcm阿伏加德罗常数为NAM为摩尔质量则晶体密度为g·cm-3(不必化简)。(5)已知MgO与CaO的晶体结构相似其摩氏硬度的大小关系为原因为。答案(1)+21s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2(2)F>O>P(3)sp3正四面体形109°28'SO42-、CCl4等(4)124MNA[4(a+b)3]3(5)MgO>CaOMg2+半径比Ca2+小MgO晶格能较大解析(1)根据元素M气态原子I1~I5的大小可以看出:I1、I2相差不大I2、I3相差较多说明M原子最外层有2个电子。在Ca5(PO4)3F中元素有Ca、P、O、F四种元素只有Ca元素最外层有2个电子容易失去最外层的2个电子化合价为+2价;根据原子核外电子排布规律可知Ca基态原子电子排布式为[Ar]4s2或1s22s22p63s23p64s2。(2)Ca3(PO4)3F中非金属元素有P、O、F三种元素的非金属性F>O>P元素的非金属性越强其电负性越大故按电负性由大到小的顺序排列为F>O>P。(3)PO43-的中心原子P的价层电子对数是4故P原子杂化方式为sp3杂化;由于孤电子对数为0该离子的空间构型为正四面体形键角为109°28'其等电子体有SO42-、CCl4等。(4)根据CaF2晶胞结构可知:在每个晶胞中与Ca2+离子距离最近且等距离的Ca2+有3个(顶点Ca2+与面心Ca2+最近)顶点Ca2+可被8个晶胞共用每个Ca2+计算了2次所以与Ca2+离子距离最近且等距离的Ca2+有(3×8)÷2=12个;将CaF2晶胞分成8个小立方体立方体中心为F-离子顶点为Ca2+晶胞中共有4个钙离子、8个氟离子。小立方体的对角线为2(a+b)则晶胞的对角线为4(a+b)晶胞的边长为4(a+b)3根据晶体密度计算公式可得该晶体的密度ρ=mV=4MNA[4(a+b)3]3g·cm-3。(5)MgO与CaO的晶体结构相似由于离子半径Ca2+>Mg2+离子半径越大与O2-的核间距就越大晶格能就越小物质的硬度就越小故其摩氏硬度的大小关系为MgO>CaO。2.(2019·辽宁葫芦岛二模)铁、钴、镍等过渡元素在工业生产和科学研究中具有重要作用回答下列问题。(1)Fe3+简化的电子排布式为第四电离能I4(Co)I4(Fe)(填”>”或”<”)。(2)FeSO4常用作净水剂和补铁剂SO42-的空间构型为其中硫原子采用杂化任意写出一种SO42-的等电子体:。(3)Fe(CO)x常温下呈液态;熔点为-20.5℃沸点为103℃易溶于非极性溶剂据此可判断Fe(CO)x晶体属于(填晶体类型)若配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18则x=。(4)氮化铁晶体的晶胞如图1所示该氮化铁晶体的化学式为。(5)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ρg·cm-3NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中与O2-紧邻且等距离的Fe2+数目为Fe2+与O2-最短核间距为pm。答案(1)[Ar]3d5<(2)正四面体sp3ClO4-、S2O32-、PO43-(任写一种)(3)分子晶体5(4)Fe3N(5)6336ρ×NA×1010解析(1)Fe在第四周期Ⅷ族基态原子简化电子排布式为:[Ar]3d64s2则Fe3+简化电子排布式为[Ar]3d5;Co基态原子简化电子排布式为:[Ar]3d74s2气态Co原子失去三个电子后会变为[Ar]3d6更易生成[Ar]3d5Fe3+3d能级为半充满结构较稳定故第四电离能I4(Co)<I4(Fe)。(2)SO42-的价层电子对数为