2020届高考化学二轮复习第一部分专题十四专题强化练(十四)(含解析)

专题强化练(十四)1．(2019·江苏卷)Cu 2O 广泛应用于太阳能电池领域。

以CuSO 4、NaOH 和抗坏血酸为原料，可制备Cu 2O 。

(1)Cu 2＋基态核外电子排布式为________。

(2)SO 2－4的空间构型为________(用文字描述)；Cu 2＋与OH －反应能生成[Cu(OH)4]2－，[Cu(OH)4]2－中的配位原子为________(填元素符号)。

(3)抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。

(4)一个Cu 2O 晶胞(见图2)中，Cu 原子的数目为________。

解析：(1)Cu 位于第四周期第ⅠB 族，其价电子排布式为3d 104s 1，因此Cu 2＋基态核外电子排布式为[Ar]3d 9或1s 22s 22p 63s 23p 63d 9。

(2)SO 2－4中S 形成4个σ键，孤电子对数为6＋2－4×22＝0，因此SO 2－4空间构型为正四面体形；[Cu(OH)4]2－中Cu 2＋提供空轨道，OH －提供孤电子对，OH －只有O 有孤电子对，因此[Cu(OH)4]2－中的配位原子为O 。

(3)根据抗坏血酸的分子结构，该结构中有两种碳原子，全形成单键的碳原子和双键的碳原子，全形成单键的碳原子为sp 3杂化，双键的碳原子为sp 2杂化；根据抗环血酸分子结构，分子中含有4个—OH ，能与水形成分子间氢键，因此抗坏血酸易溶于水。

(4)考查晶胞的计算，白球位于顶点和内部，属于该晶胞的个数为8×18＋1＝2，黑球全部位于晶胞内部，属于该晶胞的个数为4，化学式为Cu 2O ，因此白球为O 原子，黑球为Cu 原子，即Cu 原子的数目为4。

答案：(1)[Ar]3d 9或1s 22s 22p 63s 23p 63d 9(2)正四面体 O (3) sp 3、sp 2易溶于水 (4) 42．(2019·佛山质检)碳、氮、铜形成的单质及它们形成的化合物有重要研究和应用价值，回答下列问题：(1)邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应，其结构简式如图所示。

①基态Cu 原子的价电子排布式为____________，在元素周期表中铜位于____________区(填“s”“p”“d”或“ds”)。

②C 、N 、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为____________。

③邻氨基吡啶的铜配合物中，Cu 2＋的配位数是________，N 原子的杂化类型为____________。

(2)C 60是富勒烯族分子中稳定性最高的一种，N 60是未来的火箭燃料，二者结构相似。

①下列有关C 60和N 60的说法正确的是______________(填序号)。

A ．C 60和N 60均属于分子晶体 B ．N 60的稳定性强于N 2 C ．C 60中碳原子是sp 3杂化 D ．C 60易溶于CS 2、苯②近年来，科学家合成了一种具有“二重结构”的球形分子，它是把足球形分子C 60容纳在足球形分子Si 60中，则该分子中含有的化学键类型为______________(填“极性键”“非极性键”)。

(3)原子坐标参数和晶胞参数是晶胞的两个基本参数。

①图a 中原子坐标参数分别为：A(0，0，0)，B(12，12，0)，C(12，0，12)，则D 的原子坐标参数为________。

②图b 为铜的晶胞，铜原子半径为R nm ，N A 是阿伏加德罗常数的值，则铜晶体的密度为________g·cm －3(用含R 、N A 的式子表示)。

解析：(1)①Cu 的原子序数为29，基态Cu 原子的价电子排布式为3d 104s 1，在元素周期表中铜位于ds 区；②同周期从左到右第一电离能逐渐增大，但N 的价电子排布为2s 22p 3，2p 能级为半充满结构，第一电离能变大，故C 、N 、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C ；③邻氨基吡啶的铜配合物中，Cu 2＋形成2个Cu —N 键，2个 Cu —O 键，Cu 2＋的配位数是4；—NH 2上的N 形成3个 σ键，一对孤电子对，为sp 3杂化，杂环上的N 形成3个σ键，一个π键，为sp 2杂化。

(2)①A 项，C 60和N 60均由分子构成，属于分子晶体，正确；B 项，N 2形成三键，键能大，N 60的稳定性弱于N 2，错误；C 项，C 60中碳原子形成3个σ键，一个π键，碳是sp 2杂化，错误；D 项，C 60非极性分子，易溶于CS 2、苯，正确。

②C 60置于“足球型”的Si 60内合成“二重构造”球形分子C 60Si 60，该反应中反应物全部加合在一起，类似有机反应中的加成反应，其中C —C 键、Si —Si 键为非极性键；C —Si 键为极性键。

(3)D 的原子坐标参数x 为0，y 、z 为12，D 的原子坐标参数为(0，12，12)；Cu 晶体的粒子堆积方式为面心立方最密堆积，该晶胞中Cu 原子个数＝6×12＋8×18＝4，其晶胞体积V ＝(22R ×10－7)3 cm 3，其密度ρ＝m V ＝4M （N A V ）g·cm －3＝64×4N A ×（22R ×10－7）3＝82×1021N A ·R 3 g·cm －3。

答案：(1)①3d 104s 1 ds ② N>O>C ③ 4 sp 2、sp 3(2)①AD ②极性键、非极性键 (3)①(0，12，12) ②82×1021N A ·R 33．(2019·揭阳一模)氮及其化合物与人类生产、生活息息相关。

(1)在现代化学中，常利用________上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。

(2)基态N 原子的价电子占据的能量最高的能级是________，价电子在该能级上的排布遵循的原则是_____________________。

(3)NH 4BF 4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。

1 mol NH 4BF 4含有________mol 配位键。

(4)化肥(NH 4)2SO 4中会含有N 4H 4(SO 4)2，该物质在水中电离出SO 2－4和N 4H 4＋4，N 4H 4＋4遇到碱性溶液会生成一种形似白磷(P 4)的N 4分子。

N 4比P 4的沸点__________，原因为________________________。

(5)尿素(H 2NCONH 2)也是一种常用的化肥，其分子中原子的杂化轨道类型有________，σ键和π键数目之比为__________。

(6)Cu 3N 具有良好的电学和光学性能，其晶胞结构如图。

Cu ＋半径为a pm ，N 3－半径为b pm ，Cu ＋和N 3－都是紧密接触的刚性小球，则N 3－的配位数为__________，Cu 3N 的密度为__________ g·cm －3(阿伏加德罗常数用N A 表示)。

解析：(1)根据原子光谱来鉴别物质及确定它的化学组成和相对含量的方法叫光谱分析，其优点是灵敏迅速，历史上曾通过光谱分析发现了许多新元素，如铷，铯，氦等。

(2)基态N 原子的核外电子排布式为1s 22s 22p 3，电子占据的最高能级是2p ；2p 轨道是电子为半充满，则价电子在该能级上的排布遵循的原则是洪特规则。

(3)NH 4BF 4为离子化合物，NH ＋4离子中含有1个N →H 配位键，BF －4离子中含有1个F →B 配位键，则1 mol NH 4BF 4含有2 mol 配位键。

(4)结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，N 4和P 4都为正四面体结构，都为非极性分子，N 4的相对分子质量低于P 4，分子间作用力比P 4弱，N 4比P 4的沸点低。

(5)H 2NCONH 2 分子中，羰基C 原子的杂化方式为sp 2杂化，氨基中N 原子的杂化方式为sp 3杂化；σ键的数目为7，π键的数目为1，σ键和π键数目之比为7∶1。

(6)由 Cu 3N 的晶胞结构可知，大球表示Cu 原子、小球表示N 原子，Cu 原子个数＝12×14＝3，N 原子个数＝8×18＝1，中间面上N 的周围有4个Cu ，上下面上各有1个Cu ，则N 3－的配位数4＋2＝6; 晶胞的体积＝[(2a ＋2b )×10－10cm]3，Cu 3N 的密度＝mV ＝64×3＋14[（2a ＋2b ）×10－10]3×N A＝2.58×1031N A ×（a ＋b ）3(g·cm －3)。

答案：(1)原子光谱 (2)2p 洪特规则 (3)2(4)低 N 4和P 4都为非极性分子，N 4的相对分子质量低于P 4，分子间作用力比P 4弱 (5)sp 2、sp 37∶1 (6)6 2.58×1031N A ×（a ＋b ）34．(2019·汕头期末)钒(23V)是我国的丰产元素，广泛应用于催化及钢铁工业，有“化学面包”、金属“维生素”之称。

回答下列问题：(1)钒原子的核外电子排布式为________________，在元素周期表中的位置为__________。

(2)V 2O 5常用作SO 2转化为SO 3的催化剂。

基态S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓为________形；气态SO 3以单分子形式存在，其分子的立体构型为________形；固体SO 3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S —O 键长有a 、b 两类，b 的键长大于a 的键长的原因为______________。

图1(3)V 2O 5溶解在NaOH 溶液中，可得到钒酸钠(Na 3VO 4)，该盐阴离子中V 的杂化轨道类型为________；也可得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图2所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为______________。

图2(4)钒的某种氧化物晶胞结构如图3所示。

该氧化物的化学式为_______，若它的晶胞参数为x nm ，则晶胞的密度为_______ g·cm －3。

图3解析：(1)V 是23号元素，可以推知钒在元素周期表中的位置为第四周期ⅤB 族；因此推断其电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 34s 2。

(2)S 是16号元素，其基态原子核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 4，其最高能级是3p 能级，其电子云形状是哑铃形；SO 3中S 原子价层电子对数＝3＋6－2×32＝3，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论，判断其空间构型为平面正三角形；根据SO 3的三聚体环状结构可知，该结构中硫原子形成4个键，该结构中 S —O 键长有两类，一类如图1中a 所示，a 键含有双键的成分，键能大，键长较短；另一类为b 键，b 键为单键，键能较小，键长较长，所以b 的键长大于a 的键长。