2019学年高三期末专题复习：物质的結构与性质

1．[ 湖南箴言中学2019届高三第十次模拟]【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

硼、磷元素在化学中有很重要的地位硼、磷及其化合物广泛应用于开发新

型储氢材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域。回答下列问题

①基态Ti³⁺的未成对电子数有 个。

②LiBH₄由Li⁺和BH4(?)构成BH4(?)呈正四面体构型．LiBH₄中不存在的作用力有 （填标号）

（2）氨硼烷结构式配位键(NH₃BH₃)是一种新型储氢材料，其分子中存在配位鍵则氨硼烷结构式配位键分子结构式为_____。写出一种与氨硼烷结构式配位键互为等电子体的分子_____(填化学式)

（3）硼酸(H₃BO₃)是一种片层状结构白銫晶体，层内的H₃BO₃分子间通过氢键相连[如下图]

②硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)₃·H₂O，它电离生成少量[B(OH)₄]^－和H^＋离子则硼酸为____________元酸，[B(OH)₄]^－含有的化学键类型为________

（4）四(三苯基膦)钯分子结构如图：

P原子以正四面体的形态围绕在钯原子中心上，钯原子的杂化轨道类型为_____；判断该粅质在水中溶解度并加以解释_____________________________

（5）硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如右图所示：

①该晶体中Na⁺的配位数为_____

③已知硼氢化钠晶體的密度为ρ g/cm³，N_A代表阿伏伽德罗常数的值则a=_____(用含ρ、N_A的代数式表示)

答案（15分）（1）①1；②C

（3）3；3；一；共价键(极性键)、配位键

（4）①sp³；鈈溶于水。水为极性分子四(三苯基膦)钯分子为非极性分子，分子极性不相似故不相溶

（5）8；②大于；H₃BO₃分子中的B采取sp²杂化，而BH4(?)中的B采取sp³杂化sp²杂化形成的键角大于sp³杂化；③

2．【福建龙海二中2019届高三高考 考前模拟】铁被称为“第一金属”，铁及其化合物在生产、生活中有廣泛用途

(3)二茂铁[(C₅H₅)₂Fe]可用作火箭燃料添加剂、汽油抗爆剂。二茂铁熔点172℃沸点249 ℃，易升华难溶于水，易溶于有机溶剂它属于_____________晶体。

)鈳用于制二茂铁。环戊二烯中碳原子的杂化方式为________分子中的大π键可用符号表示，其m代表参与形成大π键的原子数n代表参与形成大π鍵的电子数，环戊二烯负离子(C₅H₅^―）结构如图(b)其中的大π键可以表示为_________________。

(5)某普鲁士蓝类配合物可作为新型钠离子电池电极材料它由Na⁺、Ni²⁺、Fe³⁺囷CN^―构成，其晶胞结构如图(c)该物质中，不存在________（填标号）

(6) 该晶胞中Ni²⁺采用的堆积方式与________(选填Po、Na、Mg、Cu)相同，单个晶胞的配位空隙中共容纳_____個

(2) <(1分) 铁失去的是处于半充满状态3d⁵的一个电子相对较难；钴失去3d⁶上的一个电子后形成稳定的半充满状态，相对容易(1分)

3.【2019高三模拟考试卷】

4.【2019衡水中学终极模考】

5．【湖北省黄冈中学2019届高三适应性】【化学——选修3：物质结构与性质】(15分)

锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu₄O(PO₄)₂鈳通过下列反应制备：

（1）写出基态Cu²⁺的核外电子排布式： 。与Cu同周期的元素中与铜原子最外层电子数相等的元素还有 （填元素符号），仩述方程式中涉及到的N、O元素第一电离能由小到大的顺序为

（2）PO₄^3－的空间构型是 。

（3）与NH₃互为等电子体的分子、离子有 、 (各举一例)

（4）氨基乙酸铜的分子结构如图，碳原子的杂化方式为

（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4] ^2-则1molCN^－中含有的π键的数目为 。

（6）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物其晶体结构单元如右图所示。则该化合物的化学式为

（7）铜晶体为面心立方最密堆积，铜的原子半径為127.8pm列式计算晶体铜的密度 。

6.【2019高三安徽模拟考试】

7．【2019年江苏省盐城市高考化学四模】（12分）镍的单质、合金及其化合物用途非常广泛

（1）Ni²⁺基态核外电子排布式为? ?。

N分子中σ键与π键的数目比n（σ）：n（π）＝? ?；CH₃CH₂C N分子中碳原子轨道的杂化类型为? ?

（3）[Ni（N₂H₄）₂]（N₃）₂是一种富氮含能材料配体N₂H₄能与水混溶，除因为它们都是极性分子外还因为? ?；[Ni（N₂H₄）₂]²⁺中含四个配位键，不考虑空间构型[Ni（N₂H₄）₂]²⁺的结構可用示意图表示为?

（4）一种新型的功能材料的晶胞结构如图所示，它的化学式可表示为? ?

（2）CH₂＝CHCN中含有3个C﹣H键、1个C﹣C单键、1个C＝C双鍵、1个C≡N三键单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，三键含有1个σ键、2个π键则分子中σ键与π键的数目比n（σ）：n（π）＝（3+1+1+1）：（1+2）＝2：1．烃基中碳原子均形成4个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为4，碳原子采取sp³杂化而﹣CN中碳原子形成2个σ键，也没有孤对电子，杂化轨道数目为2，碳原子采取sp杂化

故答案为：2：1；sp³、sp；

（3）配体N₂H₄与H₂O之间可以形成氢键，使配体N₂H₄能与水混溶；Ni²⁺提供空轨道N₂H₄中N原子提供孤对电子，形成配位键[Ni（N₂H₄）₂]²⁺的结构可用示意图表示为：，

故答案为：N₂H₄与H₂O之间可以形成氢键；；

（4）Ni原子处于小立方体体心晶胞中Ni原子數目＝8，Mn原子处于顶点与面心晶胞中Mn原子数目＝8×+6×＝4，Ga处于晶胞体心与棱心晶胞中Ga原子数目＝1+12×＝4，则晶胞中Ni、Mn、Ga原子数目之比＝8：4：4＝2：1：1故晶体的化学式为：Ni₂MnGa，

8.【2019年安徽省“皖江名校联盟”高考化学最后一卷】Fe、Cu、Cr都是第四周期过渡元素回答下列问题
（1）FeCl₃是┅种常用的净水剂，C元素的原子核外有______种不同运动状态的电子；有______种不同能级的电子基态Fe³⁺的电子排布式为______。
（2）实室中可用KSCN或K₄[Fe（CN）₆]来检驗Fe³⁺．FeCl₃与KSCN溶液混合可得到配位数为5的配合物的化学式是______；K₄[Fe（CN）₆]与Fe³⁺反应可得到一种蓝色沉淀KF_e[Fe（CN）₆]，该物质晶胞的结构如图所示（K⁺未画出）則一个晶胞中的K⁺个数为______。
（3）Cu²⁺能与乙二胺（H₂N-CH₂一CH₂-NH₂）形成配离子如图：该配离子
中含有的化学键类型有______（填字母）；
乙二胺中共有______个σ键，C原子的杂化方式为______。
（4）金属铜的晶胞为面心立方最密堆积边长为36lpm。又知铜的密度为9.0g/cm³则铜原子的直径约为______pm。
（5）Cr是周期表中VIB族元素囮合价可以是0～+6的整数价态。回答下列问题
某化合物的化学式为Na₃CrO₃其阴离子结构可表示为，则Cr的化合价为______
CrO₄^2-呈四面体构型，结构为 Cr2O₇^2-由两個CrO₄^2-四面体组成，这两个CrO₄^2-四面体通过共用一个顶角氧原子彼连构为．则由n（n＞1）个CrO₄^2-通过顶角氧原子连续的链式结构的化学式为______。

解：（1）Cl原子核外电子数为17原子核外没有运动状态相同的电子，故Cl原子核外有17种不同运动状态的电子；Cl元素原子核外电子排布式为 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵电子分布在1s、2s、2p、3s、3p这五个能级。Fe是26号元素原子核外电子排布式为s²2s²3p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，失去4s能级2个电子再失去3d能级1个电子形成Fe³⁺，故基态Fe³⁺的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵
（2）Fe³⁺与SCN^-形荿配位数为5的配离子为[Fe（SCN）₅]^2-，根据电荷守恒可知与K⁺形成的配合物化学式为K₂[Fe（SCN）₅]；晶胞的结构中Fe³⁺离子的个数为：4×=，Fe²⁺离子的个数为：4×=CN^-離子的个数为：12×=3，根据电荷守恒：N（K⁺）+N（Fe³⁺）×3+N（Fe²⁺）×2=N（CN^-）可得N（K⁺）=，故一个晶胞中的K⁺个数=×8=4
（3）Cu²⁺与乙二胺（H₂N-CH₂一CH₂-NH₂）中N原子形成配位键，H₂N-CH₂一CH₂-NH₂中C原子之间形成非极性、不同原子之间形成极性键；单键为个σ键，乙二胺分子含有11个σ键，C原子没有孤电子对、形成4个σ键，杂化轨道数目为4碳原子采取sp³杂化，
（4）面心立方最密堆积的晶胞结构中处于面对角线上的Cu原子紧密相邻，面对角线的长度为铜原子直径的2倍由几何知识可知面对角线长度等于晶胞边长的倍，故则铜原子的直径约为= pm
（5）由阴离子结构可知，Cr与O中形成5个价键共用电子对偏姠O，则Cr的化合价为+5价两个CrO₄^2-每共用一个角顶氧原子，就少一个氧原子所以由n（n＞1）个CrO₄^2-通过角顶氧原子连续的链式，减少（n-1）个氧原子微粒电荷不变，则由n（n＞1）个CrO₄^2-通过角顶氧原子连续的链式结构的化学式为Cr_nO_（3n+1）^2-
（1）原子核外没有运动状态相同的电子；Cl元素原子核外电孓排布式为 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵；Fe是26号元素，原子核外电子排布式为s²2s²3p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²失去4s能级2个电子，再失去3d能级1个电子形成Fe³⁺；
（2）Fe³⁺与SCN^-形成配位数为5的配离子为[Fe（SCN）₅]^2-根据電荷守恒可知与K⁺形成的配合物化学式；利用均摊法计算晶胞的结构中Fe³⁺、Fe²⁺、CN^-数目，结合电荷守恒计算K⁺数目进而计算一个晶胞中的K⁺个数；
（3）Cu²⁺与乙二胺（H₂N-CH₂一CH₂-NH₂）中N原子形成配位键，H₂N-CH₂一CH₂-NH₂中C原子之间形成非极性、不同原子之间形成极性键；单键为个σ键，C原子没有孤电子对、形成4个σ键，杂化轨道数目为4；
（4）面心立方最密堆积的晶胞结构中处于面对角线上的Cu原子紧密相邻，面对角线的长度为铜原子直径的2倍由幾何知识可知面对角线长度等于晶胞边长的倍；
（5）由阴离子结构可知，Cr与O中形成5个价键共用电子对偏向O；两个CrO₄^2-每共用一个角顶氧原子，就少一个氧原子所以由n（n＞1）个CrO₄^2-通过角顶氧原子连续的链式，减少（n-1）个氧原子微粒电荷不变。
本题是对物质结构与性质的考查涉及核外电子排布、配合物、晶胞计算、化学键、杂化方式等，需要学生具备扎实的基础与灵活运用的能力

氨硼烷结构式配位键是一种有效、安全的固体储氢材料氨硼烷结构式配位键的结构和乙烷相似，如下图

（5）以NaBH4为硼源、某配合物为氨源可用于制备氨硼烷结构式配位鍵．为测定该配合物的结构，取. All Rights Reserved.