南京师大附中2012届高三化学总复习

物质结构复习（五） ---综合练习1
1．铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，超细铜粉可应用于导电材料、催化剂等领域中，CuCl和CuCl2都是重要的化工原料，常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。

(1) 超细铜粉的某制备方法如下：
① [Cu(NH3)4]SO4中所含的化学键有，
N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为________＞________＞________。

(填元素符号)
② NH4CuSO3中的金属阳离子的核外电子排布式为____________。

③ NH3分子中N原子的杂化方式为____________。

④ SO2－4离子的空间构型为____________。

(2) 氯化亚铜(CuCl)的某制备过程是：向CuCl2溶液中通入一定量SO2，微热，反应一段时间
后即生成CuCl白色沉淀。

①写出上述制备CuCl的离子方程式：
② CuCl的晶胞结构如右图所示，其中Cl原子的配位数为________。

③ CuCl的熔点比CuO的熔点________。

(填“高”或“低”)
2．铁及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途。

(1) 聚合硫酸铁(简称PFS)的化学式为[Fe(OH)n(SO4)(3－n)/2]m。

现代污水处理工艺中常利用PFS
在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。

与PFS中铁元素价态相同的铁的离子的电子排布式为____________。

(2) 六氰合亚铁酸钾K4[Fe(CN)6]可用作显影剂，该化合物中存在的化学键类型有________。

A. 离子键
B. 共价键
C. 金属键
D. 配位键
E. 氢键
CN－中碳原子的杂化轨道类型是__________，
写出一种与CN－互为等电子体的离子的化学式________________________。

(3) 三氯化铁常温下为固体，熔点304℃，沸点316℃，在300℃以上可升华，易溶于水，也易
溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。

据此判断三氯化铁晶体为________晶体。

(4) 普鲁士蓝可用作染料，它的结构如右图所示。

普鲁士蓝中，n(K+)∶n(Fe3+)∶n(Fe2+)∶n(CN - )＝__________
3．氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类仅次于碳元素。

(1) 氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为____________，氧元素与氟元素能形成
OF2分子，该分子的空间构型为________。

(2) 根据等电子原理，判断NO＋2离子中，氮原子轨道的杂化类型为________，1 mol NO3+所含
π键的数目为______________。

(3) 氧元素与过渡元素可以形成多种价态的金属氧化物。

如铬可生成Cr2O3、CrO3、CrO5等，
试写出Cr3+核外电子排布式________________。

(4) 钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如右图所示：由此可判断该钙的氧
化物的化学式为________________。

4．甲烷、甲醇、肼(N2H4)、氨和氢气等都可作为燃料电池的燃料。

(1) 与甲醇互为等电子体的有机物分子式为____________________，甲醇的熔、沸点比甲烷的
熔、沸点高，其主要原因是。

(2) N2H4中N—N键键能________(填“＞”、“＜”或“＝”)CH3CH3中C—C键键能，工业上将NH3、
(CH3)2CO与氯气反应后水解制取N2H4，(CH3)2CO中碳原子轨道的杂化类型为________、________，1 mol (CH3)2CO中的π键数目为____________。

(3)用钛锰储氢合金储氢，与高压氢气钢瓶相比，具有重量轻、体积小的优点。

锰原子外围电
子排布式为____________。

金属钛的晶胞是面心立方结构(如图)，则钛晶体的1个晶胞中钛原子数为__________，钛原子的配位数为____________。

5．2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。

共同工作多年的二人因“突破性地”用撕裂的方法成功获得超薄材料石墨烯而获奖。

制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。

石墨烯的球棍模型示意图如右图。

(1) 下列有关石墨烯说法正确的是________。

A．石墨烯的结构与金刚石相似
B．石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面
C．12 g石墨烯含σ键数为N A
D．从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力
(2) 化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一，催化剂为金、铜、钴等金属或合金，
含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。

①钴原子在基态时，核外电子排布式为________________。

②乙醇沸点比氯乙烷高，主要原因是。

③金与铜可形成的金属互化物合金(如图)，它的化学式可表示为________________。

④下列含碳源中属于非极性分子的是______。

a．甲烷b．乙炔c．苯d．乙醇
⑤酞菁与酞菁铜染料分子结构如图，酞菁分子中氮原子采用的杂化方式是____________；
酞菁铜分子中心原子的配位数为________。

6．雷尼镍(Raney-Ni)是一种历史悠久、应用广泛的催化剂，由镍—铝合金为原料制得。

(1) 元素第一电离能：Al________Mg(选填“＞”、“＜”或“＝”)
(2) 雷尼镍催化的一实例为
a b
化合物b中进行sp3杂化的原子有____________。

(3) 一种铝镍合金的结构如图，与其结构相似的化合物是______(选填序号：a. 氯化钠
b. 氯化铯
c. 石英
d. 金刚石)。

(4) 实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀。

① Ni2+在基态时，核外电子排布式为____________。

②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力(镍的配位数为4)。

7．MnO2是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一，在活性材料MnO2中加入CoTiO3纳米粉体，可以提高其利用率，优化碱锰电池的性能。

(1)写出基态Mn原子的核外电子排布式____________________。

(2)CoTiO3晶体结构模型如图。

在CoTiO3晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的
O数目分别为________个、________个。

(3)二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用
于污水处理。

O2在其催化作用下，可将CN -氧化成CNO-，进而得到N2。

与CNO-互为等电子体的分子、离子化学式分别为________、________(各
写一种)。

(4)三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图。

三聚氰胺分子中氮原子轨
道杂化类型是__________；1mol三聚氰胺分子中σ键的数目为________。

8．能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。

(1) 太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态
镍原子的外围电子排布式__________，它位于周期表____________区。

(2) 富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。

富勒烯(C60)的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为________；1 mol C60分子中σ键的数目为____________个。

图1
(3) Cu单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置
关系的平面图如图丙所示。

晶胞中Cu原子的配位数为____________，一个晶胞中Cu原子的数目为________。

(4) Fe(CO)5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)5晶体属于________(填晶体类型)；Fe(CO)5是配合物，配体、配位数分别是________、________。

(5) 下列说法正确的是________。

A．第一电离能大小：S＞P＞Si
B．电负性顺序：C＜N＜O＜F
C．因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低
D．SO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线型，相同条件下SO2的溶解度更大E．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔、沸点越高
9．下表是元素周期表的一部分，所列的字母分别代表一种元素。

试回答下列问题：
(1) m元素基态原子外围电子排布式为________。

(2) 下列有关说法正确的是________(填序号)。

A．b、c、d元素的电负性逐渐增大
B．f、g、h元素的第一电离能逐渐增大
C．b、g、p三种元素分别位于元素周期表的p、s、d区
D．f、g分别与e组成的物质的晶格能，前者比后者低
E．a、b和d以原子个数比2∶1∶1构成的最简单化合物分子中σ键和π键的个数比为3∶1
(3) 与c的最简单氢化物互为等电子体的离子是________(填化学式)。

(4) 最近发现，只含b、g和n三种元素的某种晶体具有超导性。

该晶体的一个晶胞如图1所
示，则该晶体的化学式为________________。

图1 图2
(5) 丁二酮肟常用于检验n2+。

在稀氨水介质中，丁二酮肟与n2+反应可生成鲜红色沉淀，其结
构如图2所示。

该结构中，C原子的杂化方式为____________，N、n之间的化学键类型是________(填写字母代号)
A．离子键B．极性键C．非极性键D．配位键E．氢键
10．能源、材料和信息是现代社会的三大“支柱”。

(1) 目前，利用金属或合金储氢的研究已取得很大进展，右图是一种镍基
合金储氢后的晶胞结构图。

① Ni原子的价电子排布式是。

②该合金储氢后，含1 mol La的合金可吸附H2的数目为_____________。

(2) 南师大结构化学实验室合成了一种多功能材料——对硝基苯酚水合物(化学式为
C6H5NO3·1.5H2O)。

实验表明，加热至94℃时该晶体能失去结晶水，由黄色变成鲜亮的红色，在空气中温度降低又变为黄色，具有可逆热色性；同时实验还表明它具有使激光倍频的二阶非线性光学性质。

①晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是__________________。

②对硝基苯酚水合物失去结晶水的过程中，破坏的微粒间作用力是。

(3) 科学家把NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO2－4
互为等电子体，且该阴离子中的各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构。

该阴离子的电子式是________，其中心原子N的杂化方式是____________________。

物质结构复习（六） ---综合练习2
11．氮元素可形成卤化物、氮化物、叠氮化物及络合物等。

(1) NF 3沸点－129 ℃，其分子的空间构型为__________________；
(2) 叠氮酸(HN 3)是一种弱酸，部分电离出H +和N 3-。

① 与N 3-互为等电子体的分子、离子有________(各举1例)。

② 叠氮化物、氰化物都能与Fe 2+、Cu 2+及Co 3+等形成络合物，如[Co(N 3)(NH 3)5]SO 4、
Fe(CN)64-。

写出铁的基态原子核外电子排布式________，CN -中C 原子的杂化类型是
________。

[Co(N 3)(NH 3)5]SO 4中钴的配位数为________。

③ NaN 3与KN 3结构类似，NaN 3晶格能__________KN 3晶格能(填“>”或“<”)。

(3) X 与N 形成的氮化物中，X +中所有电子正好充满K 、L 、M 三个电子层，它与N 3-形成晶
体结构如图所示。

X +符号是________，每个N 3-与其距离最近的X +有________个。

12．镍(Ni)可形成多种配合物，且各种配合物有广泛的用途。

(1) 配合物Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl 4、苯等有机溶剂。

固态Ni(CO)4属于________
晶体；基态Ni 原子的电子排布式为________________；写出两种与配体CO 互为等电子
体微粒的化学式________、________。

(2) 某镍配合物结构如图所示，分子内含有的作用力有________(填字母)。

A ．氢键
B ．离子键
C ．共价键
D ．金属键
E ．配位键
(3) 很多不饱和有机物在Ni 催化下可与H 2发生加成反应，如①CH 2===CH 2、②乙炔、③、
④HCHO 等，其中碳原子采取sp 2杂化的分子有________(填序号)；HCHO 分子的空间构
型为________。

(4) 据报道，某种含有镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性，其结构如图所示。

则该晶体
的化学式为____________。

晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有________个。

13．已知A 、B 、C 、D 、E 、F 都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中A 、
B 、
C 、
D 、
E 为不同主族的元素。

A 、C 的最外层电子数都是其电子层数的2倍，B 的电负性
大于C ，通过蓝色钴玻璃观察E 的焰色反应为紫色，F 的基态原子中有4个未成对电子。

(1)基态的F 3+核外电子排布式是________。

(2)B 的气态氢化物在水中的溶解度远大于A 、C 的气态氢化物，原因是________。

(3)化合物FD 3是棕色固体、易潮解、100 ℃左右时升华，它的晶体类型是________；化合物
ECAB 中的阴离子与AC 2互为等电子体，该阴离子的电子式是________。

(4)FD 3与ECAB 溶液混合，得到含多种配合物的血红色溶液，其中配位数为5的配合物的化
学式为________。

(5)化合物EF[F(AB)6]是一种蓝色晶体，右图表示其晶胞的18
(E ＋未画出)。

该蓝色晶体的一个晶 胞中E +的个数为________。

14．叠氮化钠(NaN 3)是一种无色结晶，广泛用于汽车安全气囊及化工合成等。

常见的两种制备
方法为：2NaNH 2＋N 2O===NaN 3＋NaOH ＋NH 3；3NaNH 2＋NaNO 3===NaN 3＋3NaOH ＋NH 3↑。

(1) 下列说法正确的是________。

A ．N 3-与N 2O 互为等电子体
B ．NaN 3、NaNH 2、NaOH 、NaNO 3均为离子化合物
C ．NaNH 2熔点(210℃)比NaOH 熔点(318.4℃)低，是因为前者相对分子质量小
D ．第一电离能N 比O 大
(2) NH 3沸点(－33.34℃)比N 2O 沸点(－88.49℃)高，其主要原因是 。

(3) 依据价层电子对互斥理论，NO 3-空间构型呈________形。

(4) 一种叠氮桥基化合物，合成方法如下：
醋酸铜中，Cu 2+ 在基态时核外电子排布式为________。

配合物C 中，氮原子杂化方式有________。

(5) 汽车安全气囊是基于反应6NaN 3＋Fe 2O 3=====撞击3Na 2O ＋2Fe ＋9N 2↑，铁的晶体有三种堆积
方式，其中两种的堆积方式如图。

下列说法正确的是________。

A ．空间利用率αFe 大于γFe
B ．αFe 、γFe 的堆积方式分别与铜和镁相同
C ．金属铁的导电性是由于通电时自由电子作定向移动
D ．αFe 延展时，可以转变为γFe
15（1）在短周期主族元素中，氯及其相邻两元素的电负性由大到小的顺序是 （用元
素符号表示）
（2）A 、B 、C 为同一短周期金属元素。

依据下表数据分析，C 元素在化合物中的主要化合价三种元素的原子半径由大到小的顺序是 。

（3）已知过氧化氢分子的空间结构如右图所示，分子中氧原子采取 杂化；
通常情况下，H 2O 2与水任意比互溶的主要原因是 。

（4）R 是1~36号元素中未成对电子数最多的原子。

R 3+在溶液中存在如下转化：
R 3+
R(OH)3 [R(OH)4]- ①基态R 原子的价电子排布式为 。

②[R(OH)4]-中存在的化学键是 。

A ．离子键
B ．极性键
C ．非极性键
D ．配位键
（5）等电子体原理可广义理解为：重原子数相等（重原子指原子序数≥4），总电子数或价电子
数相等的分子或离子。

若将H 2O 2滴入液氨中，可得白色固体A ，红外光谱显示，A 中有阴阳
两种离子，阳离子是正四面体，阴离子与H 2O 2互为等电子体。

则A 的结构简式为 。

16．第4周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。

(1)下列叙述正确的是________。

(填字母)
A．C6H6分子中含有6个σ键和1个大π键，C6H6是非极性分子
B．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
C．CH2O与水分子间能形成氢键
D．CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
(2)Mn和Fe
Mn元素价电子排布式为________，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难，其原因是_______________________________________________________________。

(3)根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属于
________区。

(4)Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如下图所示，则X的化学式为________。

(5)电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN－离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN -氧化
成CNO-，再在酸性条件下CNO-继续被NaClO氧化成N2和CO2。

①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为________。

②与CNO-互为等电子体微粒的化学式为________(写出一种即可)。

③氰酸(HOCN)是一种链状分子，它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体，其分子内各原子最
外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式________。

17．已知A、B、C、D、E五种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大。

元素A是周期表中原子半径最小的元素；B的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道，且这三种轨道中的电子数相同；D位于第2周期，其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；E位于ds区且原子的最外层电子数与A的相同。

请回答下列问题：(答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)B、C、D元素的第一电离能由大到小的顺序是________。

(2)E的基态原子的外围电子排布式是________。

(3)B、C元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子，则B的这种氢化物的化学式是_______；
(4)若A、B、D形成的某化合物呈酸性，相同条件下，其蒸气对氢气的相对密度为23，则该
化合物分子中B原子轨道的杂化类型是________；1mol该分子中含有σ键的数目是________。

(5)C、E两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式是________，E
原子的配位数是________。

18．铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。

请回答以下问题：
（1）CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为___________；
（2）CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是_______；
（3）2
SO 的立体构型是________，其中S原子的杂化轨道类型是_______；
4
（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为______；
一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______；该晶体中，原子之间的作用力是________；
（5）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。

若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为__________。

19．W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。

已知W 的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和氖原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负性在同周期主族元素中最大。

（1）X位于元素周期表中第周期第族；W的基态原子核外有个未成对电子（2）X的单质和Y的单质相比，熔点较高的是（写化学式）；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是（写化学式）
（3）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是（4）在25℃、101KPa下，已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复到原状态，平均每转移1mol电子，放热190.0KJ，该反应的热化学方程式是
20．氮元素可以形成多种化合物。

回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布式是_________________。

（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。

（3）肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被－NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。

①NH3分子的空间构型是_______________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_______。

②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) △H=－1038.7kJ·mol－1若该反应中有4mol N－H键断裂，则形成的π键有________mol。

③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。

N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不
存在__________(填标号)
a. 离子键
b. 共价键
c. 配位键
d. 范德华力
（4）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。

下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_________（填标号）。

a. CF4
b. CH4
c. NH4+
d. H2O。