20182020年高考真题物质的结构与性质

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2018-2020年高考真题:物质的结构与性质
1.(2020新高考Ⅱ卷,7)向4CuSO 溶液中滴加氨水至过量,下列叙述正确的是( ) A.先出现沉淀,后沉淀溶解变为无色溶液
B.离子方程式为()2+
2+32324Cu 4NH H O Cu NH 4H O +=+⎡⎤⋅⎣⎦ C. 2+Cu 与中的氮原子以π键结合 D.分子中∠HNH 为10928'︒
2.(2020新高考Ⅱ卷,13)下列对有关事实的解释正确的是( ) 事实
解释
A
某些金属盐灼烧呈现不同焰色
电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长
不同
B 4CH 与3NH 分子的空间构型不同
二者中心原子杂化轨道类型不同
C HF 的热稳定性比HCl 强 H —F 比H —Cl 的键能大
D 2SiO 的熔点比干冰高
2SiO 分子间的范德华力大
A.A
B.B
C.C
D.D
3.(2020北京,4)已知:33As (砷)与P 为同族元素。

下列说法不正确...
的是( ) A.As 原子核外最外层有5个电子 B.3AsH 的电子式是
C. 热稳定性:33AsH PH <
D. 非金属性:As<Cl
4.(2020天津,13)Fe 、Co 、Ni 是三种重要的金属元素。

回答下列问题:
(1)Fe 、Co 、Ni 在周期表中的位置为 ,基态Fe 原子的电子排布式为 。

(2)CoO 的面心立方晶胞如图1所示。

设阿伏加德罗常数的值为A N ,则CoO 晶体的密度为
3g cm -:三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,其熔点由高到低的顺序为 。

(3)Fe 、Co 、Ni 能与2Cl 反应,其中Co 和Ni 均生成二氯化物,由此推断33FeCl CoCl 、和2Cl 的氧化性由强到弱的顺序为 ,()3Co OH 与盐酸反应有黄绿色气
体生成,写出反应的离子方程式: 。

(4)95℃时,将Ni 片浸在不同质量分数的硫酸中,经4小时腐蚀后的质量损失情况如图2所示,当()24H SO ω大于63%时,Ni 被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因
为 。

由于Ni 与24H SO 反应很慢,而与稀硝酸反应很快,工业上选用24H SO 和3HNO 的混酸与Ni 反应制备4NiSO 。

为了提高产物的纯度,在硫酸中添加3HNO 的方式为 (填“一次过量”或“少量多次”),此法制备4NiSO 的化学方程式为 。

5.(2020新高考Ⅰ卷,4)下列关于C 、Si 及其化合物结构与性质的论述错误的是( ) A.键能C-C>Si-Si 、C-H>Si-H ,因此26C H 稳定性大于26Si H
B.立方型SiC 是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C.4SiH 中Si 的化合价为+4,4CH 中C 的化合价为-4,因此4SiH 还原性小于4CH
D.Si 原子间难形成双键而C 原子间可以,是因为Si 的原子半径大于C ,难形成p-p π键 6.(2020新高考Ⅰ卷,7)336B N H (无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。

下列关于336B N H 的说法错误的是( )
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能
B.形成大π键的电子全部由N 提供
C.分子中B 和N 的杂化方式相同
D.分子中所有原子共平面
7.(2020新高考Ⅰ卷,12)α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其结构简式如下。

下列关于α-氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是 ( )
A.其分子式为8112C H NO
B.分子中的碳原子有3种杂化方式
C.分子中可能共平面的碳原子最多为6个
D.其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子
8.(2020新高考Ⅰ卷,17)2CdSnAs 是一种高迁移率的新型热电材料,回答下列问题: (1)Sn 为ⅣA 族元素,单质Sn 与干燥2Cl 反应生成4SnCl 。

常温常压下4SnCl 为无色液体,4SnCl 空间构型为 ,其固体的晶体类型为 。

(2)3NH 、3PH 、3AsH 的沸点由高到低的顺序为 (填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为 ,键角由大到小的顺序为 。

(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。

一种2Cd 配合物的结构如图所示,
1mol 该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 mol ,该螯合物中N 的杂化方式有种 。

(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。

四方晶系2CdSnAs 的晶胞结构如下图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。

x
y
z
Cd 0 0 0 Sn 0 0 0.5 As 0.25
0.25
0.125
一个晶胞中有 个Sn ,找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn (用分数坐标表示)2CdSnAs 晶体中与单个Sn 键合的As 有 个。

9.(2020全国Ⅲ卷,35)氨硼烷(33NH BH )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)33NH BH 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: +3-4363322NH B O 3NH BH +6H O
3++9H
3-36B O 的结构为。

在该反应中,B 原子的杂化轨道类型由______变为
______。

(3)33NH BH 分子中,与N 原子相连的H 呈正电性(δ+H ),与B 原子相连的H 呈负电性(δ-H ),电负性大小顺序是__________。

与33NH BH 原子总数相等的等电子体是_________(写分子式),其熔点比33NH BH ____________(填“高”或“低”),原因是在33NH BH 分子之间,存在____________________作用,也称“双氢键”。

(4)研究发现,氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构,晶胞参数分别为pm pm pm a b c 、、,90αβγ===︒。

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=___________3g cm -(列出计算式,设A N 为阿伏加德罗常数的值)。

10.(2020全国Ⅱ卷,35)钙钛矿(3CaTiO )型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料,回答下列问题: (1)基态Ti 原子的核外电子排布式为____________。

(2)Ti 的四卤化物熔点如下表所示,4TiF 熔点高于其他三种卤化物,自4TiCl 至4TiI 熔点依次升高,原因是____________。

化合物 4TiF
4TiCl
4TiBr
4TiI
熔点/℃
377 ﹣24.12 38.3 155
(3)3CaTiO 的晶胞如图(a)所示,其组成元素的电负性大小顺序是__________;金属离子与氧离子间的作用力为__________,2+Ca 的配位数是__________。

(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为2+Pb 、I -和有机碱离子+
33CH NH ,
其晶胞如图(b)所示。

其中2+Pb 与图(a)中__________的空间位置相同,有机碱+33CH NH 中,
N 原子的杂化轨道类型是__________;若晶胞参数为nm a ,则晶体密度为_________3g cm -(列出计算式)。

(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘,降低了器件效率和使用寿命。

我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐,提升了太阳能电池的效率和使用寿命,其作用原理如图(c)所示,用离子方程式表示该原理_______、_______。

11.(2020全国Ⅰ卷,35)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2+Fe 与3+Fe 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()1I 如表所示。

11(Li)(Na)I I >,原因是_________。

111(Be)(B)(Li)I I I >>,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)4LiFePO 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4LiFePO 的单元数有____个。

电池充电时,4LiFePO 脱出部分Li +,形成14Li FePO x -,结构示意图如(b)所示,则
x =_______,()()23Fe Fe n n ++: =_______。

12.(2019海南,19)Ⅰ.下列各组物质性质的比较,结论正确的是( ) A. 分子的极性:33BCl NCl < B. 物质的硬度:Nal< NaF C. 物质的沸点:HF HCl < D.在2CS 中的溶解度:42CCl H O < Ⅱ.锰单质及其化合物应用十分广泛。

回答下列问题:
(1)Mn 位于元素周期表中第四周期 族,基态Mn 原子核外未成对电子有 个。

(2)2MnCl 可与3NH ,反应生成()326Mn NH Cl ⎡⎤⎣⎦ ,新生成的化学键为 键。

3NH ,分子的空间构型为 ,其中N 原子的杂化轨道类型为 。

(3)金属锰有多种晶型,其中-Mn δ的结构为体心立方堆积,晶胞参数为pm Mn ⋅-a δ中锰
的原子半径为 pm 。

已知阿伏加德罗常数的值为A N ,Mn -δ的理论密度ρ=
3cm g -⋅。

(列出计算式)
(4)己知锰的某种氧化物的品胞如右图所示,其中锰离子的化合价为 ,其配位数为 。

13.(2018全国Ⅰ卷,35)Li 是最轻的固体金属,采用Li 作为负极材料的电池具有小而轻,能量密度大等优良性能,得到广泛应用,回答下列问题:
(1)下列Li 原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为__________、__________(填标号)。

A .
B .
C .
D .
(2)Li +与H -具有相同的电子构型,()Li r +小于()
H r -,原因是__________。

(3)4LiAIH 是有机合成中常用的还原剂,4LiAIH 中的阴离子空间构型是__________、中心原子的杂化形式为__________。

4LiAIH 中,存在__________(填标号)。

A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键
(4)2Li O 是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber 循环计算得到。

可知,Li 原子的第一电离能为__________1kJ mol -⋅,
O O 键键能为__________1kJ mol -⋅,
2Li O 晶格能为__________1kJ mol -⋅。

(5) 2Li O 具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。

已知晶胞参数为0.4665 nm ,阿伏加德罗常数的值为A N ,则2Li O 的密度为__________-3g cm (列出计算式)。

答案以及解析
1.答案:B
解析:向4CuSO 溶液中滴加氨水至过量,先生成氢氧化铜蓝色沉淀,后溶解形成铜氨溶液,为深蓝色溶液,故A 错误;离子方程式为()2+
2+32324Cu 4NH H O Cu NH 4H O +=+⎡⎤⋅⎣⎦,故B 正确;2+Cu 提供空轨道,3NH 的氨原子提供孤电子对,形成配位键,故C 错误;3NH 分子为三角锥形,键角∠HNH 为10718︒',故D 错误。

2.答案:C
解析:金属的焰色反应是金属在加热时电子由低能轨道跃迁到高能轨道后,又从高能轨道向低能跃迁,释放出不同波长的光,故A 错误;4CH 与3NH 分子的空间构型不同,但两者中心原子杂化轨道类型均为3sp ,故B 错误;HF 的热稳定性比HCl ,因为F 的非金属性强于C1,H —F 比H —Cl 的键能大,故C 正确;2SiO 为原子晶体,不存在范德华力,干冰为分子晶体,原子晶体的熔点,故D 错误。

3.答案:B
解析:A.As 与P 为同族元素,为ⅥA 族元素,则其原子核外最外层有5个电子,A 说法正确;B. 3AsH 属于共价化合物,电子式与氨气相似,为
,B 说法不正确;C.非金属
的非金属性越强,其气体氢化物越稳定,非金属性As<P ,热稳定性:33AsH PH <,C 说法正确;D.同周期元素,原子序数越大,非金属性越强,非金属性:As<Cl ,D 说法正确。

4.答案:(1)第四周期第VIII 族;22626621s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或62[Ar]3d s 4 (2)233
A 310a N ⨯⋅;NiO CoO FeO >>
(3)323CoCl Cl FeCl >>;2322+22Co(OH)6H Cl 2Co Cl 6H O +-++=+↑+ (4)随24H SO 质量分数增加,Ni 表面逐渐形成致密氧化膜; 少量多次;243423Ni+3H SO 2HNO 3NiSO 2NO 4H O +=+↑+或
434222Ni H SO 2HNO NiSO 2NO 2H O ++=+↑+
解析: (1)在元素周期表中Fe 、CO 、Ni 都是第四周期第Ⅷ族的元素;Fe 为26号元素,其基态原子的电子排布式是22626621s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或62[Ar]3d 4s 。

(2)根据CoO 晶胞的结构,利用均摊法得出,1个CoO 晶胞中有4个2Co +和4个2O -,故
CoO 晶体的密度为()23
33337A A A
()4(5916)310g cm g cm ()10m V N a N a N ---⨯+⨯=⋅=⋅⋅⋅⨯⋅晶胞晶胞。

因为Fe 、CO 、Ni 的二价氧化物是离子化合物,2Fe +、2Co +、2Ni +半径依次减小,晶体的晶格能依次增大,熔点依次升高,故熔点顺序是NiO>CoO>FeO 。

(3)Fe 、Co 、Ni 与2Cl 反应时分别生成3FeCl 、2CoCl 、2NiCl ,故氧化性强弱顺序是3Co +
(或3Ni +)32Cl Fe +>>;3Co +可以氧化Cl -生成2Cl ,故有
23222Co(OH)6H 2Cl 2Co 6H O Cl +-+++=++↑。

(4)当()24H SO ω大于63%时,Ni 被腐蚀的速率随24H SO 浓度增大而逐渐降低,说明Ni
表面生成了致密的氧化膜,阻止了内部的Ni 被进一步氧化(是一种钝化现象);Ni 与硫酸反应较慢,加人稀硝酸可以使N 的氧化速率加快(生成NiO 后被稀硫酸溶解生成4NiSO ),但硝酸过量会使产物中存在()32Ni NO 而导致纯度降低,为此,加入稀硝酸应采用少量多次
的操作方法,反应的化学方程式是243423Ni 3H SO 2HNO 3NiSO 2NO 4H O ++=+↑+或243422Ni H SO 2HNO NiSO 2NO 2H O ++=+↑+。

5.答案:C
解析:化合物中键能越大,该物质越稳定,由于键能C —C>Si —Si 、C —H>Si —H ,故可判断稳定性2626C H Si H >,A 项正确;SiC 与金刚石均为立体网状的共价晶体,二者成键和结
构均相似,均具有很高的硬度,B 项正确;根据非金属性C>Si ,可知还原性44SiH CH >,C
项错误;由于原子半径:Si>C,Si 原子间难形成p p π-键故决定了Si 原子间很难形成双键,D 项正确。

6.答案:A
解析:336B N H 与苯的结构相似,属于共价化合物,共价化合物的熔点与分子间作用力有关,与化学键的键能无关,A 项错误;336B N H 中形成大π键的电子全部由N 提供,B 项正确;
由于336B N H 和苯的结构类似,则该分子中B 和N 均为2sp 杂化,C 项正确;由于336B N H 和苯分子结构相似,则336B N H 分子中12个原子共面,D 项正确。

7.答案:C
解析:由α-氰基丙烯酸异丁酯的结构简式可确定其分子式为8112C H NO ,A 项正确;—CN 为直线形结构,其中C 原子为sp 杂化,碳碳双键两端的C 原子和碳氧双键上的C 原子均为2sp 杂化,4个饱和碳原子为3sp 杂化,即该分子中碳原子有3种杂化方式,B 项正确;由于
为四面体结构,最少有1个碳原子不与其他碳原子在同一平面上,即该分子中最多有7个碳原子共平面,C 项错误;含苯环的该物质的同分异构体中至少含有4种不同化学环境的氢原子,D 项正确。

8.答案:(1)正四面体形;分子晶体
(2)333NH AsH PH 、、;333AsH PH NH 、、;333NH PH AsH 、、
(3)6;1
(4)4;(0.5,0,0.25)、(0.5,0.5,0);4
解析:(1)Sn 为元素周期表中ⅣA 族元素,最外层有4个电子,故4SnCl 的中心原子Sn 的价电子对数为441442
-⨯+=,且均为成键电子对,故4SnCl 的空间构型为正四面体形。

由4SnCl 常温常压下为液体的物理性质可知4SnCl 符合分子晶体的特点,故其为分子晶体。

(2)3NH 中存在分子间氢键,导致其沸点比与N 元素同主族的P 、
As 元素的氢化3PH 、3AsH 沸点要高,而3PH 、3AsH 中均不存在分子间氢键,故影响3PH 、3AsH 沸点的因素为范德华力,相对分子质量越大,沸点越高,则沸点由高到低的顺序为3AsH 、3PH 、3NH 。

同主族元素,随着原子序数的递增,电负性逐渐减弱,则其气态氢化物中的成键电子对逐渐远离中心原子,致使成键电子对的排斥力降低,键角逐渐减小,故键角由大到小的顺序是3NH 、3PH 、3AsH 。

(3)该螯合物中2Cd +与5个N 原子、2个O 原子形成化学键,其中与1个O 原子形成的为共价键,另外的均为配位键,故1 mol 该配合物中通过螯合作用形成6 mol 配位键。

该螯合物
中无论是硝基中的N 原子,还是3NO -中的N 原子,还是六元环中的N 原子,N 均为2sp 杂
化,即N 只有1种杂化方式。

(4)由四方晶系2CdSnAs 晶胞及原子的分数坐标可知,有4个Sn 位于棱上,
6个Sn 位于面上,则属于一个晶胞的Sn 的个数为4×
1/4+6×1/2=4。

与Cd(0,0,0)最近的Sn 原子为如图所示的a 、b 两个Sn 原子,a 位置的Sn 的分数坐标为(0.5,0,
0.25),b 位置的Sn 的分数坐标为(0.5,0.5,0)。

2CdSnAs 晶体中Sn 除与该晶胞中的2个As 键合外,还与相邻晶胞中的2个As 键合,故晶体中单个Sn 与4个As 键合。

9.答案:(1)B ;Si(硅)
(2)配位;N ;3sp ; 2sp
(3)N>H>B ; 33CH CH ;低;δ+H 与δ-H 的静电引力
(4)30A 6210
N abc -⨯ 解析: (1)根据同一周期从左到右主族元素的原子半径依次减小,可知H 、B 、N 中原子半径最大的是B 。

元素周期表中B 与Si(硅)处于对角线上,二者化学性质相似。

(2)33NH BH 中N 有孤对电子,B 有空轨道,N 和B 形成配位键,电子对由N 提供。

33
NH BH 中B 形成四个σ键,为3sp 杂化,3
36B O -中B 形成3个
σ键,为2sp 杂化。

(3)电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。

与N 原子相连的H 呈正电性,与B 原子相连的H 呈负电性,故电负性N>H>B 。

原子数相同、价电子总数相同的微粒互称为等电子体,与33NH BH 分子间存在8H +与8H -的静电引力,也称为“双氢键”,“双氢键”能改变物质的熔沸点,而33CH CH 分子间不存在“双氢键”,熔沸点较低。

(4)氨硼烷的相对分子质量为31,一个氨硼烷的2×2×2超晶胞中含有16个氨硼烷,该超晶胞
的质量为(A 3116/N ⨯)g ,体积为101010303210cm 210cm 210cm 810cm a b c abc ----⨯⨯⨯⨯⨯=⨯,
则氨硼烷晶体的密度为()303A 62/10g cm N abc --⎡⎤⨯⋅⎣⎦。

10.答案:(1)22626221s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或22[Ar]3d 4s
(2)4TiF 为离子化合物,熔点高,其他三种均为共价化合物,随相对分子质量的增大分子间
作用力增大,熔点逐渐升高
(3)O >Ti >Ca ;离子键;12
(4)4+Ti ;3sp ;213A
62010a N ⨯⨯ (5)3222Eu Pb 2Eu Pb +++++、2322Eu I 2Eu 2I ++-++
解析:(1) 钛元素是22号元素,故其基态原子的核外电子排布式为22626221s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或
22[Ar]3d 4s ;故答案为:22626221s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或22[Ar]3d 4s ;
(2) 一般不同的晶体类型的熔沸点是原子晶体>离子晶体>分子晶体,4TiF 是离子晶体,其余三种则为分子晶体,故4TiF 的熔点高于其余三种物质;444TiCl TiBr TiI 、、均为分子晶体,对于结构相似的分子晶体,则其相对分子质量越大,分子间作用力依次越大,熔点越高;故答案为:4TiF 是离子晶体,其余三种则为分子晶体,故4TiF 的熔点高于其余三种物质;444TiF TiBr TiI 、、均为分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,故熔点依次升高;
(3)3CaTiO 晶体中含有Ca 、Ti 、O 三种元素, Ca 、Ti 是同为第四周期的金属元素,Ca 在Ti 的左边,根据同一周期元素的电负性从左往右依次增大,故Ti>Ca ,O 为非金属,故其电负性最强,故三者电负性由大到小的顺序是:O>Ti>Ca ,金属阳离子和氧负离子之间以离子键结合,离子晶体晶胞中某微粒的配位数是指与之距离最近且相等的带相反电性的离子,故2Ca +的配位数必须是与之距离最近且相等的氧离子的数目,从图(a )可知,该数目为三个相互垂直的三个面上,每一个面上有4个,故2Ca +的配位数是12;故答案为:O>Ti>Ca ;离子键;12;
(4) 比较晶胞(a )(b )可知,将图(b )中周围紧邻的八个晶胞中体心上的离子连接起来,就能变为图(a )所示晶胞结构,图(b )中体心上的2Pb +
就变为了八个顶点,即相当于图
(a )中的4Ti +;图(b )中顶点上的I -就变成了体心,即相当于图(a )中的2Ca
+;图(b )面心上中的33CH NH +就变成了棱心,即相当于图(a )中的2O -;故图(b )中的2Pb +与图
(a )中的4Ti +的空间位置相同;有机碱33CH NH +
中N 原子上无孤对电子,周围形成了4个
σ键,故N 原子采用3sp 杂化;从图(b )可知,一个晶胞中含有2Pb +的数目为1个,33CH NH +的数目为1个,I -的数目为3个,故晶胞的密度为
()21337A A 1mol (2073127121461)g /mol 62010N a N a 10m V ρ-⨯+⨯+++⨯===⨯⨯⨯⨯,故答案为:4+Ti ;3sp ;213A
62010a N ⨯⨯ ; (5) 从作用原理图(c )可以推出,这里发生两个离子反应方程式,左边发生
32+2+Pb 2Eu Pb +2Eu ++,右边发生232I 2Eu 2Eu 2I ++-++,故答案为:
32+2+Pb 2Eu Pb +2Eu ++;232I 2Eu 2Eu 2I ++-++
11.答案:(1)4:5
(2)Na 与Li 同主族,Na 的电子层数更多,原子半径更大,故第一电离能更小;Li ,Be 和B 为同周期元素,同周期元素从左至右,第一电离能呈现增大的趋势;但由于基态Be 原子的s 能级轨道处于全充满状态,能量更低更稳定,故其第一电离能大于B 的 (3) 正四面体形;4;3sp
(4)4;316
或0.1875 ;13:3 解析: (1)根据构造原理可知基态2+Fe 和3+Fe 的价层电子排布式分别为63d 和53d ,其未成对电子数分别为4和5,即未成对电子数之比为45。

(2)Li 和Na 均为第ⅠA 族元素,由于Na 电子层数多,原子半径大,故Na 比Li 容易失去最外层电子,即11(Li)(Na)I I >。

Li 、Be 、B 均为第二周期元素,随原子序数递增,第一电离能有增大的趋势,而Be 的2s 能级处于全充满状态,较难失去电子,故第一电离能Be 比B 大。

(3)34PO -的中心原子P 的价层电子对数为4,孤电子对数为0,中心原子P 为3sp 杂化,故
34PO -的空间构型为正四面体。

(4)由题图可知,小白球表示锂原子,由图(a )知,每个晶胞中的锂原子数为
81/841/441/24⨯+⨯+⨯=,
故一个晶胞中有4个4LiFePO 单元。

由图(b )知,14Li FePO x -结构中,一个晶胞含有13/4个锂原子,此时锂原子、铁原子的个数比为13:16,进而推出3/16x =。

设()1316416Li Fe PO 中二价铁离子的个数为a ,三价铁离子的个数为b ,由231348a b ++=,16a b +=,得到1:3: 3a b =,即()()
23Fe :Fe 13:3n n ++=。

12.答案:Ⅰ. AB
Ⅱ.(1)V B Ⅱ 5 (2)配位 三角锥 3sp (3)
3a 4 -103255NA (a 10)⨯⨯⨯ (4)+2 6
解析:Ⅰ.A. BCl 3为平面正三角形分子,正负电荷重心重合,为非极性分子,而NCl3为极性分子,则分子极性:BCl 3<NCl 3,故A 正确;
B. NaI 和NaF 都是离子化合物,所带电荷相等,但离子半径:氟离子<碘离子,所以NaF 形成的离子键较强,其硬度较大,即物质的硬度:NaI<NaF ,故B 正确;
C. HF 分子间存在氢键,导致其沸点较高,则物质的沸点:HF>HCl ,故C 错误;
D. CS 2为非极性溶剂,CCl 4为非极性分子,H 2O 为极性分子,结合相似相容原理可知,在CS 2中的溶解度:CCl 4>H 2O ,故D 错误;
故选:AB 。

Ⅱ. (1)Mn 为25号元素,在第四周期ⅤⅡB 族;其原子核外有25个电子,其核外电子排布为
[Ar]3d 54s 2,基态Mn 原子核外未成对电子数为其3d 能级上的5个电子,所以其未成对电子数是5;故答案为:ⅤⅡB ;5;
(2)MnCl 2中含有离子键,NH 3中含有共价键,反应生成[Mn(NH 3)6]Cl 2,含有离子键、共价键和配位键,故新生成的化学键为配位键;NH 3分子中,N 原子的价层电子对数=3+(5−3×1)/2=4,有一对孤电子对,其的空间构型为三角锥形,杂化类型为sp 3杂化;故答案为:配位;三角锥形;sp3杂化;
(3)δ−Mn 的结构为体心立方堆积,设锰原子的半径为r,体对角线=4r,则有

个晶胞中含有锰原子的数目=8×1/8+1=2,根据
; 3a 4 -103255NA (a 10)
⨯⨯⨯; (4)如图所示,锰在棱上与体心,则有12×1/4+1=4,氧原子在顶点和面心,则有8×1/8+6×1/2=4,所以氧化物的化学式为MnO ,故锰离子的化合价为+2价;由图可知,配位数为6; 故答案为:+2;6。

13.答案:(1) D ;C
(2)Li +核电荷数较大
(3)正四面体;3sp ; AB
(4)520;498;2908
(5)()37A 87416
0.466510N -⨯+⨯⨯
解析:(1)根据能级能量(1s)(2s)(2p)E E E <<判断,能量最低的为D ,能量最高的为C 。

(2)Li +和H -的电子层结构相同,而具有相同电子层结构的离子半径大小与核电荷数有关,核电荷数越大,离子半径越小。

(3)[]4AlH -
中Al 采用3sp =杂化,呈正四面体结构。

四氢铝锂中存在离子键、配位键和共价键,配位键也是σ键。

(4)锂原子的第一电离能是指1 mol 气态锂原子失去1 mol 电子变成l mol 气态锂离子所吸收
的能量,即为1
11040kJ mol 520kJ mol 2--⋅=⋅。

O O 键键能是指1 mol 氧气分子断裂生成气态氧原子所吸收的能量,即为11249kJ mol 2498kJ mol --⋅⨯=⋅ 。

晶格能是指气态离子结合生成1 mol 晶体所释放的能量或1 mol 晶体断裂离子键形成气态离子所吸收的能量,则2Li O 的晶格能为1
2908kJ mol -⋅。

(5)1个氧化锂晶胞含O 的个数为1186482⨯+⨯=,含Li 的个数为8,1 cm=710nm ,代入密度公式计算可得2Li O 的密度为()337A 87416
g cm 0.466510N --⨯+⨯⋅⨯。

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