全国通用近年高考化学一轮复习第十二章物质结构与性质高效演练直击高考12.2分子结构与性质(2021

（全国通用版）2019版高考化学一轮复习第十二章物质结构与性质高效演练直击高考12.2 分子结构与性质
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12.2 分子结构与性质
高效演练·直击高考
1。

（2018·兰州模拟)元素X位于第4周期,其基态原子有4个未成对电子。

Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,元素Z基态原子的3p轨道上有4个电子，W原子的2p轨道上有3个未成对电子。

(1）Y与W、Z可形成多种化合物.
①元素Y与Z中电负性较大的是____________(用元素符号描述）。

②离子Z的空间构型为________（用文字描述)，杂化方式为____________。

③ZY2空间构型是_____________,杂化方式是__________,属于_______（填“极性”或“非极性”）分子。

④元素Y与W中第一电离能较大的是____________(用元素符号描述）。

(2)Y的氢化物(H2Y)在乙醇中的溶解度大于H2Z，其原因是____________。

（3)含X2+的溶液与KCN、氨水反应可得到化合物
K3［X(CN）5(NH3)]。

①基态X2+的电子排布式是____________。

②1 moL配合物K3[X(CN)5(NH3)]中含σ键的数目为________。

③画出X原子的价电子排布图____________；
④[X(CN)5（NH3）］3—配离子中存在的化学键类型有____________（填序号).
a.配位键
b.氢键c。

极性共价键
d。

非极性共价键e。

离子键
【解析】元素X的4个未成对电子是3d电子，X是铁。

Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y是氧。

元素Z基态原子的3p轨道上有4个电子，Z是硫。

W原子的2p轨道上有3个未成对电子，W是氮。

(1)①元素Y与Z中电负性较大的是O。

②离子Z的中心原子S的价层电子对为4，其中有一对孤电子对,其空间构型为三角锥形，杂化方式为sp3.
③ZY2的中心原子S的价层电子对为3，其中有一对孤电子对，空间构型为V形,杂化方式为sp2,分子中电荷分布不均匀，分子有极性。

④元素Y与W中N的2p电子处于半充满的较稳定状态，所以第一电离能较大的是N。

（2）Y的氢化物（H2Y）在乙醇中的溶解度大于H2Z，其原因是H2O分子与乙醇分子间可形成氢键，而H2S不能.
(3）①基态X2+的电子排布式是[Ar］3d6或1s22s22p63s23p63d6。

②1 mol配合物K3［X(CN)5(NH3)]中含σ键的数目为14 mol.
③X原子的价电子排布图为。

④[X(CN)5(NH3)]3—配离子中存在的化学键类型有a、c。

答案:(1)①O ②三角锥形sp3③V形sp2极性
④N （2）H2O分子与乙醇分子间可形成氢键，而H2S不能（3）①[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6
②14 mol
③④a、c
2.（新题预测)铁元素和碳元素形成的单质及化合物在生产、生活中有广泛的用途，请回答下列问题:
（1）基态Fe原子的价层电子的电子排布图为________；其最外层电子的电子云形状为
__________.
(2)（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O俗称摩尔盐。

其阴离子的VSEPR模型名称为__________。

写出一种与N互为等电子体的分子的电子式:__________.
(3)Fe(CO）5可用作催化剂、汽油抗暴剂等.其分子中σ键和π键的数目之比为__________。

CO的沸点高于N2的原因是______________________。

（4)碳元素可形成多种单质。

①石墨烯是从石墨中剥离出来的由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料。

其中碳原子的杂化方式为______________________________。

②金刚石的晶胞如图所示。

若晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为N A，则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为__________;1 cm3晶体的平均质量为__________（列出计算式即可）。

【解析】（1)基态Fe的价层电子排布式为3d64s2,可得其价层电子的电子排布图。

其最外层电子为 4s电子，故电子云形状为球形.
（2)S的价层电子对数目为4,其 VSEPR 模型名称为正四面体形。

根据等电子体的含义：原子总数相同且价电子数相等。

与 N互为等电子体的分子为CH4或SiH4，可写出电子式。

（3)Fe(CO）5分子中Fe与5个CO形成5个σ键,每个CO分子中含有1个σ键和2个π键,故二者的数目之比为1∶1。

二者相对分子质量相同，组成和结构相似,极性越强，分子间作用力越大,沸点越高。

(4）①石墨中碳原子与其他三个碳原子之间形成三个σ键，其空间构型为平面三角形，故杂化方式为sp2.
②空间利用率等于晶胞中原子实际占用体积除以晶胞体积，可得其空间利用率为34％。

每个金刚石的晶胞实际占用8个碳原子，其质量为(12×8)/N A g；晶胞的体积为(a×10—10）3cm3,1 cm3
晶体中平均含有晶胞的数目为1/（a×10-10)3，则1 cm3晶体的平均质量为×
g= g。

答案:（1)球形
(2）正四面体形(或)
（3)1∶1 二者相对分子质量相同，CO为极性分子,N2为非极性分子，CO的分子间作用力大于N2的
（4)①sp2②34%
3.下表为元素周期表的一部分,a、b、c…为部分元素。

回答下列问题:
(1）请写出上述元素h的基态原子核外电子排布式_________________.
(2)比较b、c、f三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性________（写化学式）,e、g的电负性的大小关系为________(写元素符号).
(3）b3a4分子的结构式是________，该分子中存在的σ键与π键的个数比为________。

（4)c、d两种元素中第一电离能较大的是________（写元素符号),其原因是
_________________________。

（5）已知f的氢氧化物与水电离出的OH—可形成配位键,则生成的含有配位键的离子的结构简式为________（标出配位键）,该离子的立体构型为________。

【解析】根据元素在元素周期表中的位置知，a、b、c、d、e、f、g、h分别是H、C、N、O、F、Al、Cl、Zn。

(1）h是30号元素锌,其原子核外有30个电子，其基态原子核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2。

(2）b、c、f三种元素的非金属性N>C〉Al,因此最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H2CO3〉Al（OH)3。

e、g的电负性F〉Cl。

(3)b3a4分子是丙炔分子，其结构式为,分子中单键都是σ键，
碳碳三键中一个是σ键,两个是π键，所以丙炔分子中σ键和π键的个数比为6∶2=3∶1。

(4）同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素,当原子轨道中电子处于全空、全满、半满时较稳定，氮原子2p轨道上有3个电子,为半充满状态，氧原子2p轨道上有4个原子,所以氮原子第一电离能较大。

（5）含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键,在配位化合物中，配位键由含有孤电子对的原子指向含有空轨道的原子,氢氧化铝中铝原子含有空轨道,氢氧根离子中氧
原子含有孤电子对，所以铝原子和氧原子能形成配位键，该配合物的结构简式为
[］-。

[Al(OH）4］—中铝原子为sp3杂化，立体构型为四面体形.
答案：(1）1s22s22p63s23p63d104s2（或[Ar]3d104s2)
（2)HNO3>H2CO3>Al（OH）3F〉Cl
(3)3∶1
（4）N N的电子排布式为1s22s22p3，2p轨道半充满,能量较低,较稳定，O的电子排布式为
1s22s22p4，2p轨道易失去一个电子形成半充满的稳定状态
(5）[］-四面体形。