2019届一轮复习人教版 物质结构与性质 作业

物质结构与性质(选考)

1．[2018·山东青岛一模]第四周期过渡元素如铁、锰、铜、锌等在太阳能电池、磁性材料等科技方面有广泛的应用，回答下列问题：

(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)写出Cu2＋的外围电子排布式________；比较铁与锰的第三电离能(I3)：铁________锰(填“>”“＝”或“<”)，原因是___________________________________________________________ __________________________________________________________。

(3)已知[Zn(CN)4]2－与甲醛在水溶液中发生反应可生成一种新物质HOCH2CN，试判断新物质中碳原子的杂化方式________；1 mol [Zn(CN)4]2－中的σ键数为________。

(4)如图是晶体Fe3O4的晶胞，该晶体是一种磁性材料，能导电。

①晶胞中二价铁离子处于氧离子围成的________(填空间结构)空隙。

②晶胞中氧离子的堆积方式与某金属晶体原子堆积方式相同，该堆积方式名称为___________________________________________。

③解释Fe3O4晶体能导电的原因：__________________________ _________________________________________________________；

若晶胞的体对角线长为a nm，则Fe3O4晶体的密度为________g·cm－3(阿伏加德罗常数的值用N A表示)。

答案：(1)原子光谱

(2)3d 9 < Mn 2＋、Fe 2＋的价电子排布式分别为3d 5、3d 6，Mn 2＋处于3d 5半满较稳定状态，再失去一个电子所需能量较高

(3)sp 3、sp 8N A

(4)①正四面体 ②面心立方最密堆积 ③电子可在两种不同价

态的铁离子间快速发生转移 6963×1021

a 3N A

解析：(1)在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。(2)Cu 是29号元素，电子排布式为[Ar]3d 104s 1，Cu 2＋的外围电子排布式为3d 9；Mn 2＋、Fe 2＋的价电子排布式分别为3d 5、3d 6，Mn 2＋处于3d 5半满较稳定状态，再失去一个电子所需能量较高，所以第三电离能Fe 小于Mn 。(3)HOCH 2CN 中与羟基相连的碳原子为饱和碳原子，杂化轨道类型为sp 3，另外一个碳原子与氮原子形成碳氮三键，该碳原子杂化轨道类型为sp ；单键为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键含有1个σ键和2个π键，[Zn(CN)4]2－中含有4个C ≡N 键、每个CN －与Zn 形成一个σ键，故1 mol

[Zn(CN)4]2－中的σ键数为8N A 。(4)①根据晶胞中离子的位置关系可知，晶胞中二价铁离子处于氧离子围成的正四面体空隙；②晶胞采用面心立方最密堆积；③电子可在两种不同价态的铁离子间快速发生转移，故Fe 3O 4晶体能导电；根据晶胞均摊计算，晶胞中含有铁离子的

个数为4×18＋3×12

＝2，亚铁离子的个数为1，氧离子的个数为1＋12×14

＝4，若晶胞的体对角线长为a nm ，设边长为x nm ，面对角线为2x nm ，则体对角线长为3x nm ＝a nm ，故x ＝33

a nm ，体积为

x 3＝39a 3×10－21 cm 3，质量为232N A g ，故密度ρ＝m V ＝232N A

g 39a 3×10－21 cm 3＝6963×1021

a 3N A

g/cm 3。 2．[2018·山东济宁一模]由P 、S 、Cl 、Ni 等元素组成的新型材料有着广泛的用途，回答下列问题：

(1)基态Cl 原子核外电子排布式为_________________________， P 、S 、Cl 的第一电离能由大到小顺序为_____________________。

(2)SCl 2分子中的中心原子杂化轨道类型是________，该分子构型为________。

(3)Ni 与CO 能形成配合物Ni(CO)4，该分子中σ键与π键个数比为________。

(4)已知MgO 与NiO 的晶体结构(如下图)相同，其中Mg 2＋

和Ni

2＋的离子半径分别为66 pm 和69 pm 。则熔点：MgO________NiO(填“>”“<”或“＝”)，理由是___________________________________ _________________________________________________________。

(5)若NiO 晶胞中离子坐标参数A 为(0,0,0)，B 为(1,1,0)，则C 离子坐标参数为________。

(6)一定温度下，NiO 晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O 2－作密置单层排列，Ni 2＋填充其中(如下图所示)，已知O 2

－的半径为a m ，每平方米面积上分散的该晶体的质量为________g 。(用a 、N A 表示)

答案：(1)1s 22s 22p 63s 23p 5 Cl>P>S

(2)sp 3 V 形

(3)1∶1

(4)> Mg 2＋半径比Ni 2＋小，MgO 的晶格能比NiO 大

(5)⎝ ⎛⎭

⎪⎫1，12，12 (6)2532a 2N A 或7523a 2N A

解析：(1)基态Cl 原子的电子排布式是1s 22s 22p 63s 23p 5，同周期

元素第一电离能从左到右呈增大的趋势，第一电离能排序时，P 元素电子排布有半充满结构，第一电离能比同周期相邻元素高，高于S 元素而低于Cl 元素，所以第一电离能：Cl>P>S 。

(2)SCl 2中S 原子价层电子对数＝2＋12

(6－1×2)＝4，采取sp 3杂化方式，含两对孤对电子，所以该分子构型为V 形。

(3)Ni 与CO 能形成配合物Ni(CO)4，CO 中含有1个σ键，2个

π键，配位键也属于共价键，也为σ键，该分子中σ键个数为1×4＋4＝8，π键个数为2×4＝8，故σ键与π键个数比为1∶1。

(4)晶体结构相同时，离子半径越小，离子键强度越大，Mg 2＋半

径比Ni 2＋小，MgO 的晶格能比NiO 大，熔点：MgO>NiO 。

(5)题中已经给出了坐标系的三个方向示意图，晶胞是边长为1