内容正文:
班级
姓名
题型强化练(八)
原子结构
1.(2025·山东烟台二模)锰及其化合物在生
产生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态Mn2+的价电子排布式为
,Mn的第三电离能
(填“>”
“<”或“=”)铁的第三电离能。
(2)科学家设计了一种含锰的仿生螯合物
[Mn(EDTB)](NOs)2·DMF可催化酚类
转化为醌。其中DMF的结构简式为
0
B
CH的合成如下:
CH3
HO
OH
N
00
00
NH2乙二醇
HN-
-NH
HN
NH
HO
OH
NH2140-160元
EDTA
邻苯二胺
EDTB
①NO3的空间构型为
,EDTB分
子中N的杂化轨道类型为
DMF
分子中键角:α
B(填“>”“<”或
“=”)。
②对苯二胺的沸点为267一269℃而邻苯
二胺的沸点为252~258℃,两者差异的原
因是
2.(2025·北京昌平二模)CoSe2因其固有的
电催化活性和丰富的化学相组成成为理想
的电解水催化剂。
(1)基态Co+的价电子排布式是
(4)MOF衍生CoSe2的制备
步骤I:将含Co2+的盐海液[Co(NO3)2·
6H2O]和1,3,5-苯三羧酸(H3BTC)海解在
乙二醇中,并放入反应釜内加热得到中空
的Co-MOF前驱体。
步骤Ⅱ:进一步在惰性气氛下高温煅烧硒
化,制得中空微球状的CoSe2
①中空的Co-MOF前驱体中Co2+与1,3,
5-苯三羧酸根(BTC3一,结构如图所示)之
间形成配位键,理由是
·126
得分
与性质、分子结构与性质
OOC
COO
②在碱性条件下,
COO
2-甲基咪唑(结构如图所示)优HC、
于H3BTC制备Co-MOF前驱
N
体;而在酸性条件下,2-甲基咪2-甲基咪唑
唑的优势将会大大降低,降低的原因可能
是
(2025·浙江温州二模)氟元素在医疗、生
活和工业等多个领域发挥着重要作用。请
回答:
(1)IA族元素又称为卤族元素,下列关于
卤族元素的表达中正确的是
A.F、Cl、Br、I第一电离能逐渐减小
B.基态溴原子核外电子排布式:
[Ar]4s24p5
C.微粒半径比较:r(CI)>r(Cl)>r(CI+)
D.CIO3的VSEPR模型为平面三角形
(2)NF3是微电子工业中一种优良的等离
子蚀刻气体,可用以下方法制备:4NH3+
3F2-NF3+3NH4F。
①比较键角的大小:NH3
NF3(填
“>”“<”或“=”)
②比较配位键的强弱:H3N→BF3
F3N→BF3(填“>”“<”或“=”)
(2025·天津滨海新三模)氮族元素、氧族
元素可以形成许多结构和性质特殊的物
质,请回答下列问题:
(1)基态N原子核外电子的运动状态有
种:由氮元素形成的三种微粒:
①[He]2s22p3;②[He]2s22p2;③[He]
2s22p23s1。叙述正确的是
A.微粒半径:③>①>②
B.失去一个电子所需最低能量:①>②
>③
C.电子排布属于激发态的是:③
D.得电子能力:①>②
班级
姓名
(2)已知烷基的推电子效应强于H原子,
CH3CH2NH2与NH3结合H+能力更强
的是
(填化学式)。
(3)已知:
HO一SOH,类比SO3与CH3OH反应
O
生成液态酯CH3OSO3H(一元强酸),其熔
沸点
H2S0O4(填“>”或“<”),写
出该产物与足量NaOH溶液在加热条件下
反应的离子方程式
(4)已知H2S2O3的结构式为
9
H一O一S一O一H,推测酸性H2S2O3
0
H2SO4(填“>”或“<”),从结构
角度解释原因是
5.(2025·山东泰安四模)镍及其化合物应用
广泛。回答下列问题:
(1)基态Ni原子中能量最高的能级组内电
子排布式为
;与Ni同周期相邻的
两种元素基态原子电子排布中单电子数之
比为
(2)镍能形成多种配合物,如Ni(CO)4、
[Ni(CN)4]2-、[Ni(NH3)4]2+等。
Ni(CO)4是无色挥发性液体,易溶于CCL4、
CS2等有机溶剂,Ni(CO)4为
(填
“极性”或“非极性”)分子;K2[Ni(CN)4]是
红黄色单斜晶体,K2[Ni(CN4)]的熔点高
于Ni(CO)4的原因
。[Ni(NH3)6]2+为正八面体
构型(如图所示),则[Ni(CO)2(NH3)4]+
的结构有
种。
NH
72+
NH
NH
·12
得分
(3)向绿色的硫酸镍溶液中滴加丁二酮肟
溶液,溶液中产生美丽的鲜红色沉淀,此反
应的化学方程式如下:
H
CY
N
Ni2*+2
2H+
0
H
丁二铜肟
丁二酮肟分子中杂化类型为$p3的原子有
;键角α
β(填“>”“<”或
“=”)。
6.(2025·山东济南二模)含氨配合物在生
产、检测、医药中发挥着重要作用。回答下
列问题:
CI
NH
CI
NH
Pt
Pt
CI
NH
HgN
ci
顺铂
反铂
(1)顺铂是临床使用的第一代铂类抗癌药
物,存在同分异构体反铂。基态C1占据的
最高能级的电子云轮廓图的形状是
;推测Pt的杂化轨道类型不是sp3的
依据是
;下列状态的氮
中,电离最外层一个电子所需能量最小的
是
(填标号)。
H1☐
ttt t
田☐]
2s 2p
2s
2p
2s 2p
b
顺铂的抗癌机理:在铜转运蛋白的作用下,
顺铂进入人体细胞发生水解,生成的Pt
(NH3)2(OH)CI与DNA结合,破坏DNA
的结构,阻止癌细胞增殖。生成物R中a
所示共价键,依据原子轨道重叠的方式判
断,属于
键;b所示的作用力类型
是
H3N
0-H
b
Pt(NH3)2(OH)Cl
NH
NNH
HN
鸟嘌昤
NH2晶”的目的是得到更纯的Ma2MoO4·2H2O,在重结晶过:
程中会有晶体的损失,产量会更低些,C项错误;该工艺中
排放出来的SO2会形成酸雨,但CO2不会产生酸雨,D项:
错误。
5.答案D
解析I2的CCI4溶液呈紫红色,A项正确:结合已知流
程,“反萃取”过程中发生3L2十60H一一5I+I03+
3H2O,B项正确;试剂a为强酸,向“溶液”加入BaCL,溶
液产生白色沉淀,说明溶液I含有SO?或Ag十,结合试剂
a为强酸判断试剂a为H,S)4,C项正确;粗碘加热至一定
温度,使其从固态升华为气态,碘蒸气在低温条件凝华,获
得纯碘,D项错误。
6.答案B
解析c是AICl3,A3+水解使溶液呈酸性,A正确;g是
Al(OH)3,h是AgCl,e是NH3,AI(OH)3不溶于氨水,
AgCl可与氨水反应生成银氨溶液,B错误;a(NaOH)可与
f(CO2)反应,生成碳酸钠或碳酸氢钠,C正确;CuCl2溶液
与NaOH反应生成蓝色沉淀,与(NH)2CO3反应生成沉
淀和气体,与A1CI3不反应,与AgNO3反应生成白色沉
淀,现象不同,可以鉴别这四种溶液,D正确。
7.答案B
解析“氯化蒸馏”中MnO2与浓盐酸反应体现浓盐酸的
酸性和还原性,A错误;氧化步骤中AsCL被氯气氧化生
成H3AsO4,反应方程式为:AsCl+Cl2+4H2O
H3AsO4+5HCl,B正确;根据分析,“操作X”为分液,C错
误;“水解”后的滤液是稀盐酸,不能直接用于溶解锗精矿,
D错误。
题型强化练(八)
1.答案(1)3d5>
(2)正三角形sp、sp>邻苯二胺可形成分子内氢
键,减弱分子间作用力,导致沸点相对较低(或对苯二胺更
易形成分子间氢键,增强分子间作用力,因此沸点更高)
解析(1)锰的原子序数为25,基态电子排布为::
1s22s22p3s23p3d54s2,Mn2+价电子排布式为3d。锰的
电子排布为3d,失去一个电子后变为3d,这是一个半充
满的稳定结构,因此需要较高的能量;铁的电子排布为
3d,失去一个电子后变为3d5,也是一个半充满的稳定结
构,但其第三电离能低于锰,因此,锰的第三电离能>铁的
第三电离能。
(2)①N0,的价层电子时数是:3+号×(6十1-2X3)=
3,且没有孤对电子,因此其空间构型为平面正三角形。
EDTB分子中的N原子通常与多个原子成键,既形成了双
键,也有单键,因此其杂化轨道类型为sp和sp两种杂化
方式。DMF分子中,氯原子采用sp3杂化,含有一对孤对
电子。键角a是H一C一N键角,B是C一N一C键角。由
于C一N一C中的氯原子的孤对电子排斥作用,C一N一C:
键角B略小于120°,而H一C一N键角α接近120°,故a1
>B。
②对苯二胺的氨基位于对位,分子间更容易形成氢键,而,
邻苯二胺的氨基位于邻位,分子间氢键作用较弱,因此对!
苯二胺的沸,点更高。
·25
2.答案(1)3d7
(4)①Co2+提供空轨道,1,3,5苯三羧酸根(BTC-)中
的O提供孤对电子,形成配位键②酸性条件下,H+与N
原子配位,减少了Co+与N原子配位
解析(1)C0是27号元素,核外含有27个电子,则基态
Co2+的价电子排布式是3d7。(4)①Co-MOF前驱体中
C02+与1,3,5-苯三羧酸根(BTC3-,结构如图所示)之间形
成配位键,理由是:C02十提供空轨道,1,3,5-苯三羧酸根
(BTC一)中的O提供孤对电子,形成配位键;②在碱性条
件下,2甲基咪唑(结构如图所示)优于H3BTC制备C0
M)F前驱体;氨基具有碱性,在酸性条件下,2-甲基咪唑的
优势将会大大降低,降低的原因可能是:酸性条件下,H
与N原子配位,减少了C02+与N原子配位。
3.答案(1)AC
(2)①>②>
解析(1)元素周期表中同主族元素从上到下,元素第一
电离能逐渐减小,则F、CI、B、I第一电离能逐渐减小,A正
确;澳为35号元素,则基态溴原子核外电子排布式[A]
3d1°4s24p,B错误;同种元素的阴离子半径大于原子半
径,原子半径大于阳离子半径,则微粒半径r(CI)>r(C)
1
>r(CI),C正确:CIO中心氯原子价层电子对数=2×
(7十1-3×2)+3=4,采取sp3杂化,则VSEPR模型为四
面体形,D错误:(2)①由于电负性F>N>H,则NF3分子
中成键电子对离N原子更远,两个N一F键之间的斥力减
小,故NF3中的键角更小,键角更大的是NH3,则键角
NH>NF3;②由于电负性F>N>H,则NF3中氣原子对
孤电子对吸引力强于NH3,更难提供孤电子对与BF3中的
B形成配位键,则配位键的强弱:H3N→BF3>F3N
→BF3。
4.答案(1)7AC
(2)CHCH,NH2
(3)<
CH OSO+H+20H-CH OH+H2O
+S02
(4)<O的电负性比S的大,导致吸电子能力S=S小于
S=O,使得硫代硫酸中羟基极性较小,更难断裂,酸性比硫
酸小
解析(1)已知N为7号元素,核外有7个电子,根据鲍利
原理可知,基态N原子核外电子的运动状态有7种:由氨
元素形成的三种微粒:①[He]2s22p3即为基态N原子;
②[He]2s22p2即为基态N+;③[He]2s22p23p1是激发态
N原子;一般电子层数越多原子半径越大,而N原子失电
子数越多,原子半径越小,则微粒半径:③>①>②,A正
确;能量越高越容易失电子,基态原子的第一电离能小于
第二电离能,则电离一个电子所需最低能量:②>①>③,
B错误;由上述分析可知,原子核外电子排布符合构造原
理、能量最低原理的原子属于基态原子或离子,则①基态N
原子,②为基态N;③是激发态N原子,C正确;能量越低
越易得电子,则得电子能力:②>①,D错误;(2)已知烷基
的推电子效应强于H原子,导致CHCH2NH2中N原子
周围的电子云密度比NH3更大,则CH3CH2NH2结合
H+能力更强,故答案为:CHCH2NH2;(3)根据硫酸的结
构简式可推知液态酯CH OSO3H的结构简式为:
HCO一S—O一H,故H2SO1分子周围形成氢键数目
比液态酯CH;OSO3H周围形成的氢键多,则其熔沸点<
H2SO1,根据酯的水解反应可知,该产物即CH3OSO3H与
足量NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为:
CHOSO +H+20H-CHOH+H0+S
(4)已知HS2O3的结构式为HO一SO一H,由于O
的电负性比S的大,导致吸电子能力S=S小于S=O,使得
硫代硫酸中羟基极性较小,更难断裂,酸性比硫酸小,故可
推测酸性H2S2O3<H2SO4,故答案为:<;O的电负性比
S的大,导致吸电子能力S=S小于S=O,使得硫代硫酸中
羟基极性较小,更难断裂,酸性比硫酸小。
5.答案(1)3d4s23:1或1:3
(2)非极性K,[Ni(CN为离子晶体,Ni(CO):为分子
晶体,离子晶体熔点更高2
(3)C、0<
解析(1)Ni为28号元素,核外电子排布式为
1s22s22p3s23p3d84s2,能量最高的能级是3d,组内电子
排布式为34s2,与Ni同周期相邻的两种元素为C0和
Cu,价层电子排布式分别为3d4s2、3dl04s1,单电子数分别
为3和1,二者元素基态原子电子排布中单电子数之比为3
:1或1:3。(2)Ni(CO)4是无色挥发性液体,易溶于
CCL4、CS2等有机溶剂,CCl4、CS2均为非极性分子,根据相
似相溶原理可知,Ni(CO)4为非极性分子。K2[Ni(CN)4]
的塔,点高于Ni(CO)4的原因是:K2[Ni(CN)4]为离子晶
体,Ni(CO)4为分子晶体,离子晶体熔点更高。[Ni
(NH)6+为正八面体构型,则[Ni(CO)2(NH3)4P+的结
CO
72+
CO
72+
NH3
∽NH3
NH3
CO
构有
Ni
Ni
H.N
H;N
CO NHs
NH,NH
共2种。(3)由丁二酮肪分子结构可知,甲基中C原子形
成4个o键,为sp3杂化,O原子形成2个。健且含有2个
孤电子对,为sp杂化,N原子形成2个。键且含有1个孤
电子对,为sp杂化,故sp3杂化的原子有C、O:丁二酮肟
分子中N原子存在孤电子对,丁二酮肟中N原子与镍离子
形成配位键后,孤对电子的斥力变小,健角变大,即键角α:
<B。
6.答案(1)哑铃形存在顺铂和反铂同分异构现象或答出
若为sp3杂化仅一种空间结构c。(分子内)氢键
解析(1)基态C1的价电子排布式为3s23p5,占据的最
高能级为3p,电子云轮廓图的形状是哑铃形;[Pt
(NH3)2Cl2]有顺式和反式结构,则[Pt(NH3)2CL2]为平面
结构,从而推测Pt的杂化轨道类型不是sp3,依据是:存在
顺铂和反铂同分异构现象或答出若为s即3杂化仅一种空间
结构;在原子核外电子所占据的轨道中,能量1s<2s<2p:
<35,轨道的能量越高,电离出轨道中的电子所需的能量越
小,则下列状态的氣中,电离最外层一个电子所需能量最
·25
小的是c。生成物R中a所示共价键,是N原子提供孤电
子对与中心P原子提供空轨道形成的配位键,依据原子轨
道重叠的方式判断,属于σ键;b所示的是)、H原子间形
成的氢键,作用力类型是:(分子内)氢键。
题型强化练(九)
4M
1.答案
ax10i0em=376X102
a NA
g/cm3
解析
由图,d处Zn图中红图处
,其在xyz轴的投影坐标
00
bapm
a pm
分别为子景、子,金标为(受,子)小:据“均法“,品
胞中含8×日+6×行=4个50,4个Z,则晶你窖度为
4M
心48
5.76×1032
(aX10-10cm)3
g/cm3。
a NA
2.答案(1)8
(2)76X1021
ap
解析(I)由晶胞示意图可知,以体心BH为例,与BH
距离最近的Na十的数量8(棱心4个,面心4个);(2)已知
硼氢化钠晶体的密度为pg·cm3,VA代表阿伏加德罗常
数的值,由晶胞示意图可知,每个晶胞的体积为:aX2a×
1021cm3=2a3×10-21cm3,一个晶胞中含有Na+个数
为:4X寸+6×合=4,含有BH,个数为:8X日+4×号
+1=4,则一个品跑的质童为:48g故有p=是
438
2x10 cm NaGX 101 NA-7610
a3p。
3.答案
①(gg)4:3@4X5t8X9
NaA·(a×1010)3
解析①在单元i中,Mn原子与4个)原子配位,因此配
位数为4:在单元ⅱ中,Mn原子与3个O原子配位,因此配
位数为3,所以Mn的配位数之比为4:3。O原子位于体
对角货上离顶点子处,因北共业标为(合·日日)》。这足
因为体对角线的长度为万倍,离顶点子处的坐标为
(日,宫,日).②把和1摆为A的样子,锰原子位于晶
胞的8个顶点和6个面心,以及4个「的内部各个,4个ⅱ
的内部各4个,所以一个A中含有锰原子为:8X日+6X
号十4X1+4X4=24,氧原子均在晶跑内部,故氧原子为:
4X8=32,所以其氧化物的化学式为:M24O32。该氧化物
的晶体密度为
(24×55+32×16)
NA·(a×10-10)39