高中化学专题训练物质结构与性质

物质结构与性质

1．X、Y、Z、W、R五种元素的原子序数依次增大。五种元素中，仅R为金属元素，其

原子序数为27。X价电子排布式为ns n np n，元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等，W与其他四种元素能层数不同，且未成对电子数目为1。

根据推断出的元素回答下列问题：

(1)基态R原子核外电子排布式为__________________，X、Y、Z三种元素的第一电离

能由大到小的顺序为______(用具体元素符号表示)。

(2)1 mol配合物[R(XY)6]4－中含有σ键的数目为__________________。

(3)XZW2是一种高毒类物质，结构与甲醛相似，X原子杂化方式为____________，其沸

点高于甲醛的主要原因是_____________________________________________。

(4)YW3为黄色、油状、具有刺激性气味的液体，该分子的立体构型为________(用文字

描述)。

(5)某晶体的晶胞结构如图Z16­1所示，则该化合物的化学式为

__________________(R、Z用具体元素符号表示)。

图Z16­ 1

2．铁、钴、镍等金属及其化合物在工业上有重要用途。请回答：

(1)基态Fe3＋的M层电子排布式为____________。

(2)配合物Fe(CO)n常温下为液态，推测其晶体属于____(填晶体类型)。写出两种与配

体CO互为等电子体的离子：__________(填化学式)。

(3) Co2＋、Co3＋都能形成配离子。用KCN处理含Co2＋的盐溶液，生成的[Co(CN)6]4－有

强还原性，加热时能与水反应生成[Co(CN)6]3－，该反应的离子方程式为

__________________________________；Co3＋的另一种配合物Co(NH3)5BrSO4溶于水，加入BaCl2溶液无明显现象，该化合物在水中的电离方程式为______________________。

(4)自然界的镍矿中含有大量氧化镍，其晶体结构与NaCl相同，该晶体中Ni2＋的配位

数为________；实验室常利用丁二酮肟检验Ni2＋，其结构如图Z16­2，分子中σ键与π键

的数目比为________，其中碳原子的杂化类型为______。

图Z16­ 2

(5)金属镍为面心立方最密堆积，密度为ρ g/cm 3

，镍的原子半径是________cm(用字母表示)。

3．铝及其化合物在工农业生产及日常生活中有重要用途，请完成下列问题。

(1)铝原子核外自旋方向相同的电子最多有________个，与铝同族的第四周期元素原子的价电子排布式为______。

(2)LiAlH 4是一种特殊的还原剂，可将羧基直接还原成醇。 CH 3COOH ――→LiAlH 4乙醚CH 3CH 2OH

CH 3COOH 分子中σ键与π键个数之比为________，分子中键角1________(填“>”“＝”或“<”)键角2。

(3)工业上可用Al 2O 3、N 2、C 在高温下制备一种高温结构陶瓷，其晶胞如图Z16­3(与金刚石相似)。

图Z16­ 3

①晶胞中氮原子配位数为________，该晶胞中含有______个铝原子。

②该化合物的晶体类型为________，若该晶体密度为a g ·cm －3

，则该晶胞边长的表达式为____________pm 。

(4)AlCl 3在183 ℃开始升华，溶于水、乙醚等，其二聚物的结构如图Z16­4所示，其中铝原子的杂化方式为______，在图Z16­4中用“→”标出分子中的配位键。

图Z16­ 4

4．磷及其化合物在工农业生产上应用非常广泛。回答下列问题：

(1)基态磷原子的核外电子运动状态共有________种，其价电子排布式为

__________________。

(2)磷的三种同素异形体的结构如图Z16­5甲所示。

图Z16­ 5

①三种同素异形体中能导电的是________(填名称)。

②每个白磷分子中含有的孤电子对数目为________，白磷易溶于CS2，其原因是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

③红磷熔点为72 ℃，沸点为350 ℃，红磷属于________晶体。

(3)H3PO2(次磷酸)、H3PO3(亚磷酸)及H3PO4的酸性由强到弱的顺序为

____________________(用化学式表示)，与PO3－4空间构型相同的分子和阴离子分别是

________(各举1例)。

(4)噻替哌的结构简式如图乙所示，其中氮原子的杂化轨道类型为________，1 mol噻替哌中含有的σ键数目约为____________。

(5)磷化铟(InP)是一种半导体材料，可用于光纤通信技术，其晶胞结构如图丙所示，晶胞参数a＝0.587 nm，则InP晶体的密度为__________g·cm－3。

5．氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂(主要成分Na2B4O7)为起始物，经过一系列反应可以得到BN和火箭高能燃料及有机合成催化剂BF3，具体过程如下：

图Z16­ 6

(1)写出由B2O3制备BF3的化学方程式：__________________________________，

BF3中硼原子的杂化轨道类型为________，BF3分子空间构型为________。

(2)在硼、氧、氟、氮中第一电离能由大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。

(3)已知：硼酸的电离方程式为H3BO3＋H2O [B(OH)4]－＋H＋，试依据上述反应写出[Al(OH)4]－的结构式：______________________，并推测1 mol NH4BF4(氟硼酸铵)中含有________个配位键。

(4)由12个硼原子构成如图Z16­7甲的结构单元，硼晶体的熔点为1873 ℃，则硼晶体的1个结构单元中含有____个B—B键。