非选择题专攻（二）　物质结构与性质（课件）-【正禾一本通】2023高考化学高三二轮专题复习高效讲义（新教材）

2023版·化学（新教材新高考B） 　物质结构与性质 非选择题专攻（二）　 　攻略1　高考真题研明·定努力方向 1.（2022·山东卷）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义，化学式为Ni（CN）x·Zn（NH3）y·zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示（H原子未画出）。每个苯环只有一半属于该晶胞，晶胞参数为a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°。回答下列问题： （1）基态Ni原子的价电子排布式为　　　　，在元素周期表中位置为　　　　　　。 （2）晶胞中N原子均参与形成配位键，Ni2＋与Zn2＋的配位数之比为　　　　；x∶y∶z＝　　　　；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是　　　　。 （3）吡啶（）替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大π键，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据　　　　（填标号）。 A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道 （4）在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是 ①_____________________，②_________________________________。 （5）、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是 　　　　　　　　。 解析：（1）已知Ni是28号元素，故基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2，在周期表中第四横行第10纵列，即位于第四周期第Ⅷ族。（2）由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Ni2＋个数为2× eq \f(1,2) ＝1，Zn2＋个数为8× eq \f(1,8) ＝1，含有CN－个数为8× eq \f(1,2) ＝4，NH3个数为8× eq \f(1,4) ＝2，苯环个数为4× eq \f(1,2) ＝2，则该晶胞的化学式为Ni（CN）4·Zn（NH3）2·2C6H6，且晶胞中每个N原子均参与形成配位键，Ni2＋周围形成的配位键数目为4，Zn2＋周围形成的配位键数目为6，则Ni2＋与Zn2＋的配位数之比为4∶6＝2∶3；x∶y∶z＝4∶2∶2＝2∶1∶1；由以上分析可知，Ni2＋的配位数为4，则Ni2＋采用sp3杂化，而Zn2＋的配位数为6，Zn2＋采用sp3d2杂化，即晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是Zn2＋。 （3）吡啶（ eq \a\vs4\al() ）替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的 eq \i\pr\in(6,6,) 大π键，则说明吡啶中N原子也是采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成σ键和存在孤电子对，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道。（4）已知吡啶为极性分子，苯分子为非极性分子，H2O分子为极性分子，且吡啶中N原子能与H2O分子形成分子间氢键，从而导致吡啶在水中的溶解度远大于苯。（5）已知—CH3为推电子基团，—Cl是吸电子基团，则导致N原子电子云密度大小顺序为＞＞，结合题干信息可知，其中碱性最弱的为。 答案：（1）3d84s2　第四周期第Ⅷ族　（2）2∶3　2∶1∶1　Zn2＋　（3）D　（4）①吡啶能与H2O分子形成分子间氢键　②吡啶和H2O分子均为极性分子，相似相溶，而苯为非极性分子 （5） 2.（2022·湖南卷）铁和硒（Se）都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题： （1）乙烷硒啉（Ethaselen）是一种抗癌新药，其结构式如图： ①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]　　　　； ②该新药分子中有　　　　种不同化学环境的C原子； ③比较键角大小：气态SeO3分子__________SeO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(3)) 离子（填“＞”“＜”或“＝”），原因是　　　　　　　　　　　　　　。 （2）富马酸亚铁（FeC4H2O4）是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示： ①富马酸分子中σ键与π键的数目比为　　　　； ②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　。 （3）科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化H2，将N3－转化为NH eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(2)) ，反应过程如图所示： ①产物中N原子的杂化轨道类型为　　　　； ②与NH eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(2)) 互为等电子体的一种分子为　　　　（填化学式）。 （4）钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示： ①该超导材料的最简化学式为 　　　　； ②Fe原子的配位数为　　　　； ③该晶胞参数a＝b＝0.4 nm、c＝1.4 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为　　　　　　　 g·cm－3（列出计算式）。 解析：（1）③