题型专练 物质结构与性质综合-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2同步课件（人教版2019 新题型版）

化学 选择性必修2 物质结构与性质 RJ 新题型版 1 0 题型专练 物质结构与性质综合 刷难关 2 1.锌及其化合物在工业、农业方面用途广泛。 （1）基态 原子的价层电子排布式为_________。 解析 位于周期表中第四周期第ⅡB族，价层电子排布式为 。 3 （2） 原子能形成多种配位化合物。一种锌的配合物结构如图甲： 甲 其中C、、、元素的第一电离能大小关系是________________，结构中采取 杂化的原子 有___个。配位键①和②相比，较稳定的是____；键角③___键角④（填“ ”“ ”或“ ”）。 8 ① 4 解析 同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大的趋势，元素 轨道处于半充满状态，较稳 定，第一电离能大于其同周期相邻元素， 为金属元素，较易失去电子，第一电离能最小，因此 、C、、四种元素的第一电离能由大到小的顺序为 ；题给结构中的单键碳原 子和水中的氧原子都采取杂化，共有8个原子。和相比， 的电负性弱，更容易提供孤电子 对，配位键更加稳定，故更加稳定的是配位键①；键角③是双键和单键之间的排斥力形成的，电 子云密度大，排斥力较大，键角较大，键角④是单键和单键之间的排斥力形成的，电子云密度小， 排斥力较小，键角较小，故键角 键角④。 5 （3）和 中阴离子对应的酸中沸点较高的是_______________（写结构简式）， 原因是______________________________________________________________________________ ___。 草酸的相对分子质量大于乙酸，同时草酸存在两个羧基结构，形成的分子间氢键多于乙酸 解析 两种物质中阴离子对应的酸分别为乙酸、草酸 ，草酸的相对分 子质量大于乙酸，同时草酸存在两个羧基结构，可形成的分子间氢键多于乙酸，故沸点高的为 。 6 （4） 存在多种晶体结构，其中纤锌矿型和闪锌矿型是最常见的晶体结构，如图为这两种晶 体的局部结构。 7 ①图乙纤锌矿型晶体中 的配位数为___。 4 解析 由图乙可知，纤锌矿型晶体中 的配位数为4； ②闪锌矿型中填入部分所形成的“正四面体”空隙中，闪锌矿晶胞中含有___个 形成 的“正四面体”空隙。 8 解析 闪锌矿型中 所形成的“正四面体”空隙有8个。 ③图丙闪锌矿型晶胞密度为，则与的最短距离为_ ______________ （设 为阿伏加德罗常数的值）。 解析 根据均摊原则，闪锌矿型晶胞含有数为4，数为 ，晶胞的边长是 ，则与的最短距离为体对角线长的，即 。 8 2.上海有机化学研究所施世良课题组以 为催化剂实现了叔醇的手性合成。 （1） 在元素周期表中的位置是________________， 写出其基态原子的价层电子排布式：________。 第四周期第族 解析 是28号元素，在元素周期表中的位置是第四周期第 族，其基态原子的价层电子排布式 为 。 9 （2）是指双，环辛二烯 镍，其结构如图甲所示。 ①与碳元素同周期且电负性大于碳的元素有___种。 3 解析 同周期元素从左到右电负性逐渐增大，与碳元素同周期且电负性大于碳的元素有、、 ， 共3种。 10 ② 分子内存在的作用力有_____（填序号）。 .配位键.金属键 .极性键 .非极性键 .氢键 解析 分子内，分子和形成配位键，分子内C和C形成非极性键、C和 形成极 性键，存在的作用力有配位键、极性键、非极性键，选 。 ③ 分子中碳原子的杂化方式为__________。 、 解析 分子中全部形成单键的C为杂化、形成双键的C为 杂化。 11 （3）葡萄糖 分子中，手性碳原子个数为___。 4 解析 与4个不同原子或原子团相连的碳原子为手性碳原子，葡萄糖 （ ）分子中，手性碳原子个数为标出 。 12 （4）以下三种叔醇的沸点从高到低的顺序（用序号表示）及原因是_________________________ ________________________________________________________________。 A. B. C. ，A、B、C均为分子晶体，相对分子质量依次增大，故范德华力依次增大，沸点依次升高 解析 A、B、C均为分子晶体，相对分子质量依次增大，故分子间作用力依次增强，所以沸点依 次升高。 13 （5） 晶胞结构如图乙所示： ① 原子的配位数为___。 6 解析 根据题图乙，的配位数是6，结合化学式中、原子数的关系可知， 原子的配位数 为6。 ②两个原子的原子分数坐标分别为 和________。 解析 根据题图乙，两个原子的原子分数坐标分别为和 。 14 ③已知晶体密度为，射线衍射测算出的晶胞参数、 ，则阿 伏加德罗常数可表示为_ ________（用含、和 的代数式表示）。 解析 根据均摊原则，晶胞中原子数为2，原子数为 ，晶胞 参数、，、轴夹角为 ，则晶胞底面为菱形，晶胞的体积为 ，晶体密度为，则 ，阿伏加德罗常 数 。 15 3.[河北秦皇岛一中2023高二期末] 按要求回答下列问题： （1）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由和组成。第二电离能___ （填 “ ”或“ ”）。 解析 锌、铜的价层电子排布式分别是、 ，在失去一个电子后，铜失去的第二个 电子在全满的轨道上，而锌的第二个电子在轨道上，而 全满能量低，结构也更稳定，所以 需要更多能量，故 。 16 （2）氯化铬酰的熔点为，沸点为 ，固态氯化铬酰属于______晶体。制 备的同时生成光气，中所有原子都达到了8电子稳定结构，分子中则 键和 键的个数比为_____，空间结构为____________。 分子 平面三角形 解析 由题给氯化铬酰的熔、沸点可知，固态氯化铬酰属于分子晶体； 分子中所有原子均 达到了8电子稳定结构，则其结构式为 ，单键为 键，双键中含有1个 键和1个 键， 则分子中 键和 键的个数比为；分子中碳原子的杂化方式为 ，分子的空间构型为 平面三角形。 17 （3）直链的多磷酸盐是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠 等。焦 磷酸根离子、三磷酸根离子如图甲所示，则这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为 ________________（用代表 原子数）。 解析 根据磷酸根离子、焦磷酸根离子、三磷酸根离子的化学式：、、 可知， 磷原子的变化规律为1、2、3、，氧原子的变化规律为4、7、10、 ，酸根离子所带电荷 的变化规律为3、4、5、，因此这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为 。 18 （4）某四方晶系的晶胞如图乙所示，晶胞参数 、 ，晶胞棱边夹角均为 。 ①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位 置，称作原子的分数坐标。如该晶胞中2号原子，3号 原 子，4号原子。则1号 原子的坐标为________。 解析 由题图乙及题给原子的分数坐标，可知1号原子的分数坐标为 。 19 ②该晶体的化学式为_________（按照、、 顺序写）。 解析 有8个在晶胞体内，晶胞中含原子的个数为， 原子个数为 ，故该晶体的化学式为 。 ③2号原子与4号原子之间的距离为_____（用 表示）。 解析 由晶胞结构可知，4号原子与2号原子紧邻，晶胞参数、 ，晶 胞棱边夹角均为 ，则4号原子在边长为的立方体体对角线的处，故2号 原子与4号 原子之间的距离为 。 20 4.[陕西汉中2023模拟] 现代科技的发展离不开材料的开发与应用，而物质结构理论是材料研究的 基础，请回答Ⅰ~Ⅳ的问题。 Ⅰ.使用作原料的电合成技术，为减少 排放提供了一条有吸引力的途径，并为实现碳中和 奠定了坚实的基础。 （1）和 中碳原子的杂化类型分别是____和_____。 解析 的结构简式为，C的杂化类型为；中C形成三个 键，C的杂化类 型为 。 21 （2）1个分子中存在___个 键。 4 解析 原子之间的单键为 键，双键为1个 键和1个 键，1个分子中 键个数为4。 （3） 易溶于水的原因是________________________________________________________ _________。 与水分子之间形成氢键，且是极性分子，水是极性溶剂 解析 易溶于水的原因是与水分子之间形成氢键，且 是极性分子，水是极 性溶剂，二者相似相溶。 22 Ⅱ.硒与钾同周期、与硫同主族，金 在周期表中位于第六周期第ⅠB族。 （4）在基态原子中，能量最低的空轨道的符号是____，基态 原子的价层电子排布式为 _________。 解析 基态原子价层电子排布式为，能量最低的空轨道的符号为； 为79号元素，基态 原子的核外电子排布式为 ，价层电子排布 式为 。 23 （5）的空间结构为__________，写出一个与 互为等电子体的分子：______________ _____________________（填分子式）。 三角锥形 、（其他合理答案也可） 解析 中的价层电子对数 ，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形；原 子总数相等、价层电子总数相等的微粒互为等电子体，则与互为等电子体的分子有 、 等。 24 （6）是一种超导材料，是由足球烯与金属钾反应生成的盐。在晶胞中， 采 用面心立方堆积，每个晶胞中形成4个八面体空隙和8个四面体空隙， 填充在空隙中。晶胞中 被 占据的空隙百分比为_______。 解析 采用面心立方堆积，位于晶胞的顶角和面心，晶胞中数目为 ， 结合化学式可知晶胞中数目为 ，说明晶胞中的4个八面体空隙和8个四面体空 隙均被填充，即晶胞中占据的空隙百分比为 。 25 Ⅲ.咪唑、噻唑、吡啶是含和 的有机杂环类化合物，结构如图甲所示： （7）上述三种物质中，沸点最高的是______（填化学名称）。 咪唑 解析 咪唑结构中含有亚氨基 ，相邻分子间存在氢键，因此咪唑的沸点是三种物质中最高的。 26 （8）已知咪唑中存在大 键，则在咪唑分子的两个氮原子中，更容易与 形成配位键的是 ____（填“①”或“②”）号氮原子。 ① 解析 咪唑中②号原子形成3个 键，由于存在大 键，说明两个氮原子都是 杂化，则②号 氮原子没有孤电子对，而①号氮原子形成两个 键，有孤电子对，可以形成配位键，所以更容易 与 形成配位键的是①号氮原子。 27 Ⅳ.“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图乙所示、 原子各有一 个原子在结构单元内部。该结构单元底面（正六边形）边长为，该合金的密度为 。 28 （9）_______________（列出计算式，设 为阿伏加德罗常数的值）。 解析 位于结构单元的体内和顶角，位于结构单元的顶角、面心、体内和棱上， 原子个数 ，原子个数，所以化学式为 ；该 结构单元的质量，体积 ，则 ，解得 。 29 $$