2023届人教版高中化学二轮复习讲义---高考综合大题研究---物质结构与性质综合题模拟演练

1．硼及其化合物在工农业生产、新型材料等方面应用广泛。回答下列问题：

(1)B 的基态原子核外电子排布式为________________，与硼处于同周期且相邻的两种元素和硼的第一电离能由大到小的顺序为________________。

(2)硼、铝同主族，晶体硼的熔点为2 300 ℃，而金属铝的熔点为 ℃，试从晶体结构解释其原因：______________________________________________________________________。

(3)我国著名化学家申泮文教授对硼烷化学的研究开启了无机化学的新篇章。

①最简单的硼烷是B 2H 6，其分子结构如图所示：

B 原子的杂化方式为________________。

②氨硼烷(NH 3BH 3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，该分子内存在________(填字母)。

A ．σ键

B ．π键

C ．配位键

D ．离子键

③NaBH 4是一种重要的储氢载体，NaBH 4中阴离子的空间结构是_______________________。

(4)氮化硼(BN)晶体是一种特殊的高硬度材料，其结构如图所示：

晶胞沿z 轴在平面的投影图中，B 原子构成的几何形状是______________。已知氮化硼晶体中晶胞参数为a nm ，设阿伏加德罗常数的值为N A ，则该晶体的密度表达式为______g·cm －

3。 答案 (1)1s 22s 22p 1 C ＞Be ＞B

(2)铝为金属晶体，晶体硼为共价晶体，原子间靠共价键结合，作用力较强，因此其熔点高于铝(答案合理即可)

(3)①sp 3 ②AC ③正四面体形

(4)正方形 1023N A ·a 3

解析 (4)晶胞的质量m ＝ρ·V ＝4×(11＋14)N A g ，故ρ＝4×25N A (a ×10－7)3 g·cm －3＝1023N A ·a 3 g·cm －3 。 2．铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。回答下列问题：

(1)Cu 2O 中阳离子的基态核外电子排布式为________；Cu 和Ni 在元素周期表中的位置相邻，

Ni在元素周期表中的位置是____________________。

(2)将过量的氨水加到硫酸铜溶液中，溶液最终变成深蓝色，继续加入乙醇，析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O。

①乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为________；NH3与H＋以配位键形成的NH＋4的空间结构是________。

②[Cu(NH3)4]SO4·H2O中存在的化学键除了极性共价键外，还有________________________。

③NH3极易溶于水的原因主要有两个，一是__________________，二是___________________。

(3)CuSO4溶液中加入过量KCN溶液能生成配离子[Cu(CN)4]2－，1 mol CN－中含有的π键数目为____________________。

(4)Cu与F形成的化合物的晶胞结构如图所示，若晶体密度为a g·cm－3，则Cu与F最近距离为________pm(用N A表示阿伏加德罗常数的值，列出计算表达式，不用化简)。

答案(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)第四周期第Ⅷ族

(2)①sp3正四面体形②配位键、离子键

③氨分子和水分子间能形成氢键氨分子和水分子都是极性分子，相似相溶

(3)2N A

(4)

3

4×

34×(64＋19)

a·N A×1010

3．(2022·四川绵阳二模)新型铜锌锡硫化合物(Cu x Zn y Sn z S n)薄膜太阳能电池近年来已经成为可再生能源领域的研究热点。回答下列问题：

(1)Sn的价电子排布式为________________，Zn位于元素周期表的______________区。

(2)Si、P、S第一电离能由大到小的顺序是__________，其中电负性最大的元素是________。

(3)SO2－3和SO2－4键角较小的是__________，原因是___________________________________。

(4)向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，最终得到蓝色溶液，溶液中1 mol [Cu(NH3)4]2＋含有______________个σ键。再向溶液中加入乙醇，得到深蓝色晶体，该晶体中不存在______________(填字母)。

A．离子键B．共价键

C．配位键D．金属键

E．氢键

(5)锌黄锡矿(K型)是制备薄膜太阳能电池的重要原料，其晶胞结构如图所示(晶胞参数α＝β＝γ＝90°)。该晶体的化学式为__________，密度ρ＝______________g·cm－3(用含有N A的代

数式表示)。

答案 (1)5s 25p 2 ds

(2)P ＞S ＞Si S

(3)SO 2－3 SO 2－3、SO 2－4的硫原子都是sp 3杂化，但SO 2－

3有孤电子对，排斥作用较大，使其键角小于SO 2－

4

(4)16N A (或16××1023) D

(5)Cu 2ZnSnS 4 8802a 3N A ×1030 解析 (1)Sn 位于第五周期第ⅣA 族，价电子数等于最外层电子数，即Sn 的价电子排布式为5s 25p 2；Zn 位于元素周期表第四周期第ⅡB 族，属于ds 区。

(2)三种元素属于同周期，同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA ＞第ⅢA ，第ⅤA ＞第ⅥA ，Si 、P 、S 第一电离能由大到小的顺序是P ＞S ＞Si ；同周期从左向右电负性增大(稀有气体除外)，因此电负性最大的元素是S 。

(3)SO 2－3中中心原子S 的价层电子对数为3＋6＋2－3×22

＝4，SO 2－4中中心原子S 的价层电子对数为4＋6＋2－4×22

＝4，前者含有1个孤电子对，后者不含孤电子对，根据孤电子对之间的斥力＞孤电子对与成键电子对之间的斥力＞成键电子对之间的斥力，因此SO 2－3

的键角小于SO 2－4

。 (4)Cu 2＋与NH 3之间形成配位键，1个Cu 2＋与4个NH 3形成4个配位键，即形成4个σ键，NH 3中N 与3个H 形成3个σ键，因此1 mol [Cu(NH 3)4]2＋含有(4＋4×3)N A 个σ键，即16N A

或16××1023个σ键；深蓝色晶体为[Cu(NH 3)4]SO 4·H 2O ，[Cu(NH 3)4]2＋与SO 2－4

之间形成离子键，Cu 2＋与NH 3之间形成配位键，N 和H 之间形成共价键，[Cu(NH 3)4]SO 4·H 2O 也含有氢键，但不含有金属键。