第12章 跟踪练(59) 突破物质结构与性质综合题（Word练习）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

跟踪练(59)　突破物质结构与性质综合题 1．(2022·山东青岛模拟)铬是人体内微量元素之一，是重要的血糖调节剂。 (1)铬在元素周期表中的位置为__________，其基态原子核外电子占据的原子轨道数为________。 (2)已知Cr3＋半径小，正电场较强，容易与H2O、NH3、Cl－等分子或离子形成多种配合物，[Cr(H2O)2(NH3)4]Cl3·2H2O是其中的一种。 ①该配合物中提供孤电子对形成配位键的原子是________。 ②中心原子杂化方式为________(填标号)。 a．sp2 b．sp3 c．sp3d d．d2sp3 ③该物质中，氮氢键的键角比独立存在的气态氨气分子中键角略大，其原因是 ________________________________________________________________________。 (3)钛铬合金是一种高温结构材料，第二电离能I2(Ti)________I2(Cr)(填“>”或“<”)，原因是________________________________________________________________________。 (4)铬的一种氮化物晶体立方晶胞结构如图所示。A点分数坐标为(0，0，0)，则B点分数坐标为________。已知r(N3－)＝a nm，r(Cr3＋)＝b nm，则AB间距离为________nm。 答案：(1)第四周期第ⅥB族　15 (2)① O、N　②d　③独立存在的氨气分子氮原子含有一个孤电子对，而该物质中的N原子的孤电子对提供出来与Cr3＋形成了成键电子对 (3)＜　钛第二电离能失去的是4s1电子，铬第二电离能失去的是3d5电子 (4)(1，1，)　3(a＋b) 解析：(2)①该配合物中[Cr(H2O)2(NH3)4]Cl3·2H2O，Cr3＋是中心原子，内界中H2O和NH3是配体，配体中的O原子和N原子有孤电子对，O原子和N原子提供孤电子对与Cr3＋形成配位键。 ②根据杂化轨道理论，Cr原子最外层的4s、4p轨道与内层3d轨道中的2个发生杂化，形成6个d2sp3杂化空轨道接受O和N提供的孤电子对形成6个配位键，故中心原子杂化方式为d2sp3。 (3)钛的核外电子排布是[Ar]3d24s2，第二电离能失去的是4s1电子，铬第二电离能失去的是3d5电子，3d5处于半充满稳定状态，较为稳定，需要较大能量才能失去，故第二电离能I2(Ti)＜ I2(Cr)。 (4)从该晶胞图示可知，A点分数坐标为(0，0，0)，结合B点在x、y、z三个坐标轴上的投影，则B点分数坐标为(1，1，)；已知r(N3－)＝a nm，r(Cr3＋)＝b nm，晶胞参数为2(a＋b) nm 则面对角线为2(a＋b) nm，B点到底面的长度为(a＋b) nm，则AB间距离为 nm＝3(a＋b) nm。 2．硼、钛、铁、铜等元素的化合物具有广泛的应用价值。回答下列问题： (1)Ti(BH4)3(硼氢化钛)可由TiCl4和LiBH4反应制得。基态钛原子的价层电子排布图为________。BH的立体构型为________，B原子的杂化轨道类型为________。电负性大小顺序为H________B(填“>”或“<”)。 (2)基态铁原子核外电子运动状态有______种。Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子。FeCl3的熔点为306 ℃、沸点315 ℃，FeCl3的晶体类型为________。 (3)元素Cu的一种氯化物立方晶胞结构如图所示： ①原子坐标参数可用来表示晶胞内各原子的相对位置，图中各原子坐标参数如下：A为(0，0，0)、B为(0，1，1)、C为(1，0，0)，则D原子的坐标参数为________。 ②该晶体中，铜、氯的微粒个数之比为_______________________________。 ③若晶胞边长为a pm，铜元素微粒半径为b pm，氯元素微粒半径为c pm，则该晶胞的空间利用率(即晶胞中原子体积占晶胞体积的百分率)为________________________(列出计算式)。 答案：(1) 　正四面体形　sp3　＞ (2)26　4s　分子晶体 (3)①(，，)　②1∶1　③×100% 解析：(2)铁原子核外有26个电子，每个电子的运动状态都不相同，所以铁原子核外电子运动状态有26种；铁的价电子排布式为3d64s2，Fe成为阳离子时首先失去的是最外层4s轨道上的电子，FeCl3的熔、沸点比较低，故FeCl3是分子晶体。 (3)①D位于晶胞内部，若把晶胞分为8个相等的小立方体，则D位于右前下的小立方体的体心。根据A、B、C的原子坐标参数可知，D的原子坐标参数为(，，)。 ②该晶体中，铜位于内