高考化学总复习 12 物质结构与性质（选学）（42）晶体结构与性质（2）（含解析）新人教版-新人教版高三全册化学试题.doc

晶体结构与性质（2）李仕才1．(2017年高考·课标全国卷Ⅲ)研究发现在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性显示出良好的应用前景。回答下列问题：(1)Co基态原子核外电子排布式为__________。元素Mn与O中第一电离能较大的是__________基态原子核外未成对电子数较多的是__________。(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中沸点从高到低的顺序为__________原因是_____________________。(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外还存在__________。(5)MgO具有NaCl型结构(如图)其中阴离子采用面心立方最密堆积方式X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a＝0.420nm则r(O2－)为__________nm。MnO也属于NaCl型结构晶胞参数为a′＝0.448nm则r(Mn2＋)为__________nm。解析：(1)根据构造原理可写出Co基态原子核外电子排布式为ls22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。O是非金属元素而Mn是金属元素前者易得电子而不易失电子后者则反之所以O的第一电离能大于Mn。Mn和O的基态原子核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p4前者的3d轨道中5个电子均未成对后者的2p轨道中有2个电子未成对所以Mn的基态原子核外未成对电子数较多。(2)CO2中C的价层电子对数为2故为sp杂化；CH3OH分子中C的价层电子对数为4故为sp3杂化。(3)水和甲醇均为极性分子常温常压下两种物质均呈液态；二氧化碳和氢气均为非极性分子常温常压下两种物质均呈气态根据四种物质在相同条件下的状态可以判断出水、甲醇的沸点均高于二氧化碳、氢气的沸点。由于水分子中的2个氢原子都能参与氢键的形成而甲醇分子中只有羟基上的氢原子能够形成氢键所以水中的氢键比甲醇多则水的沸点高于甲醇的沸点。二氧化碳和氢气都属于分子晶体但由于二氧化碳的相对分子质量大于氢气所以二氧化碳的沸点高于氢气的沸点。(4)Mn(NO3)2是离子化合物存在离子键；此外在NOeq\o\al(－3)中3个O原子和中心原子N之间还形成一个4中心6电子的大π键(Πeq\o\al(64)键)所以Mn(NO3)2中的化学键有σ键、π键和离子键。(5)因为O2－采用面心立方最密堆积方式所以面对角线长度是O2－半径的4倍则有[4r(O2－)]2＝2a2解得r(O2－)＝eq\f(\r(2)4)×0.420nm≈0.148nm；MnO也属于NaCl型结构根据晶胞的结构可得2r(Mn2＋)＋2r(O2－)＝a′代入数据解得r(Mn2＋)＝0.076nm。答案：(1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2OMn(2)spsp3(3)H2O>CH3OH>CO2>H2H2O与CH3OH均为极性分子H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子CO2分子量较大、范德华力较大(4)离子键和π键(Πeq\o\al(64)键)(5)0.1480.0762．(2016年高考·课标全国卷Ⅱ)东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外曾主要用于造币亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：(1)镍元素基态原子的电子排布式为______________________3d能级上的未成对电子数为________。(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。②在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋与NH3之间形成的化学键称为________提供孤电子对的成键原子是________。③氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)原因是____________________________________________________；氨是________分子(填“极性”或“非极性”)中心原子的轨道杂化类型为________。(3)单质铜及镍都是由________键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu＝1958kJ·mol－1、INi＝1753kJ·mol－1ICu>INi的原因是______________________________________________。(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________