2020年高考化学综合检测(15-11)

2020年高考化学综合检测（15-11）

(时间：60分钟，满分：105分)

1．(15分)(2018·高考全国卷Ⅱ)硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：

(1)基态Fe 原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为________，基态S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。

(2)根据价层电子对互斥理论，H 2S 、SO 2、SO 3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________。

(3)图(a)为S 8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为________________________________________________________________________。

(4)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为________形，其中共价键的类型有________种；固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子，该分子中S 原子的杂化轨道类型为________。

(5)FeS 2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为a nm 、FeS 2相对式量为M 、阿伏加德罗常数的值为N A ，其晶体密度的计算表达式为________g·cm －3；晶胞中Fe 2＋位于S 2－2所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为________nm 。

解析：(1)基态Fe 原子核外有26个电子，按照构造原理，其核外电子排布式为[Ar]3d 64s 2，按照洪特规则，价层电子3d 上6个电子优先占据5个不同轨道，故价层电子的电子排布图为

。基态S 原子的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 4，电子占据最高能级为3p ，p 能级的电子云轮廓图为哑铃或纺锤形。(2)价层电子对数包括成键电子对数和孤电子对

数，H 2S 中S 的成键电子对数为2，孤电子对数为6－1×22

＝2，故价层电子对数为4(或价层电子对数为6＋1×22＝4)，同理，SO 2中S 的价层电子对数为6＋0×22

＝3，SO 3中S 的价层电

子对数为6＋0×32

＝3，H 2S 中S 的价层电子对数不同于SO 2、SO 3。(3)S 8和SO 2均为分子晶体，分子间存在的作用力均为范德华力，S 8的相对分子质量大，分子间范德华力强，故熔点和沸点高。(4)气态SO 3为单分子，分子中S 无孤电子对，其分子的立体构型为平面三角形，S 和O 之间形成双键，故共价键有σ键和π键两种。固态SO 3为三聚分子，分子中每个S 与4个O 成键，S 无孤电子对，故原子的杂化轨道类型为sp 3。(5)该晶胞中Fe 2＋

位于棱上和体心，个数为12×14＋1＝4，S 2－2位于顶点和面心，个数为8×18＋6×12＝4，故晶体密度为M N A

×4 g ÷(a ×10－7 cm)3＝4M N A a 3×1021 g ·cm －3。根据晶胞结构，S 2－2所形成的正八面体的边长为该晶胞中相邻面的面心之间的连线之长，即为晶胞边长的

22，故该正八面体的边长为22a nm 。 答案：(1)

哑铃(或纺锤)

(2)H 2S (3)S 8相对分子质量大，分子间范德华力强

(4)平面三角 2 sp 3

(5)4M N A a 3×1021 22

a 2．(15分)氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。回答下列问题：

(1)基态砷原子的电子排布式为_____________________________。

(2)[K 3Fe(CN)6]晶体中Fe 3＋与CN －之间化学键类型为________键，与CN －

互为等电子体的化合物分子式为________。

(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染。光化学烟雾中含有NO x 、O 3、CH 2==CHCHO 、HCOOH 、(PAN)等二次污染物。

①N 2O 结构式可表示为N==N==O ，N 2O 中中心氮原子的杂化轨道类型为________，1 mol PAN 中含σ键数目为________。

②测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β－射线吸收法，β－射线放射源可用85Kr 。Kr 晶体为面心立方晶体，若晶体中与每个Kr 原子相紧邻的Kr 原子有m 个。晶胞中含Kr 原子

为n 个，则m n

＝________(填数字)。已知Kr 晶体的密度为ρ g/cm 3，摩尔质量为M g/mol 。阿伏加德罗常数的值用N A 表示，列式表示Kr 晶胞参数a ＝________nm 。

解析：(1)As 原子序数为33，由构造原理可知电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3或

[Ar]3d 104s 24p 3。(2)K 3[Fe(CN)6]晶体中，由于Fe 3＋有空轨道，能接受孤电子对，CN －

能提供孤电子对，所以Fe 3＋与CN －

之间的化学键类型为配位键；等电子体是原子数相等，价电子数也

相等的离子或分子，与CN －互为等电子体的化合物分子式为CO 。(3)①在N===N===O 中，

中间的中心氮原子的价层电子对数为5－12＝2，所以是sp 杂化。根据结

构可知，每个分子中含有10个σ键，所以1 mol PAN 中含σ键数目为10N A 。②以顶点为例计算，与之相邻的最近的Kr 位于三个面心上，而顶点的原子为8个立方体晶胞共有，每个面心上的Kr 为两个立方体晶胞共有，故与每个Kr 原子相紧邻的Kr 原子有m ＝3×8÷2＝12，

晶胞中含Kr 原子为n ＝8×18＋6×12＝4，所以m n ＝124＝3；根据V ＝m ρ＝4M

N A ρ cm 3＝4M ρN A

cm 3，所以晶胞边长为a ＝34M ρN A

×107 nm 。 答案：(1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3(或[Ar]3d 104s 24p 3)

(2)配位 CO

(3)①sp 10N A ②3 34M ρN A

×107 3．(15分)铁、钴、镍等金属及其化合物在科学研究和工业生产中应用十分广泛。回答下列问题：

(1)铁、钴、镍的基态原子核外未成对电子数最多的是________。

(2)酞菁钴分子的结构简式如图所示，中心离子为钴离子，酞钴分子中与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是________(填1、2、3、4)，三种非金属原子的电负性由大到小的顺

序为________(用相应的元素符号表示)；氮原子的杂化轨道类型为________。

(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的电子数之和为18，则x ＝______。

(4)NiO 、FeO 的晶体结构类型与氯化钠的相同，Ni 2＋和Fe 2＋

的离子半径分别为69 pm 和78 pm ，则熔点NiO________FeO(填“>”“<”或“＝”)，原因是_______________________。

(5)NiAs 的晶胞结构如图所示。