高三化学二轮复习——物质结构与性质(选修3)
更新时间:2023-04-26 01:31:01 阅读量: 教学研究 文档下载
高三化学二轮复习——物质结构与性质(选修3)
复习建议:4课时(题型突破2课时习题2课时)
1.
(2018·课标全国Ⅰ,35)Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为________、________(填标号)。
(2)Li+与H-具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H-),原因是________。
(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是________、中心原子的杂化形式为________。LiAlH4中,存在________(填标号)。
A.离子键B.
σ键
C.π键D.氢键
(4)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber循环计算得到。
可知,Li原子的第一电离能为________kJ·mol-1,O===O键键能为________kJ·mol -1,Li2O晶格能为________kJ·mol-1。
(5)Li2O具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.466 5 nm,阿伏
加德罗常数的值为N A,则Li2O的密度为________g·cm-3(列出计算式)。
解析(1)根据能级能量E(1s) (4)锂原子的第一电离能是指1 mol气态锂原子失去1 mol电子变成1 mol气态锂 离子所吸收的能量,即为1 040 kJ·mol-1 2 =520 kJ·mol-1。O===O键键能是指1 mol 氧气分子断裂生成气态氧原子所吸收的能量,即为249 kJ·mol-1×2=498 kJ·mol -1。晶格能是指气态离子结合生成1 mol晶体所释放的能量或1 mol晶体断裂离子键形成气态离子所吸收的能量,则Li2O的晶格能为2 908 kJ·mol-1。(5)1个氧 化锂晶胞含O的个数为8×1 8+6×1 2 =4,含Li的个数为8,1 cm=107 nm,代入 密度公式计算可得Li2O的密度为 8×7+4×16 N A(0.466 5×10-7)3 g·cm-3。 答案(1)D C(2)Li+核电荷数较大 (3)正四面体sp3AB(4)520498 2 908 (5) 8×7+4×16 N A(0.466 5×10-7)3 2.(2018·课标全国Ⅱ,35)硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示: H2S S8FeS2SO2SO3H2SO4 熔点/℃-85.5 115.2 >600 (分解) -75.5 16.8 10.3 沸点/℃-60.3 444.6 -10.0 45.0 337.0 回答下列问题: (1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_____________________,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。 (2)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________________________________。 (3)图(a)为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为___________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为________形,其中共价键的类型有________种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为________。 (5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为a nm,FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为N A,其晶体密度的计算表达式为________g·cm-3;晶胞中Fe2+位于S2-2所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为________nm。 解析(1)基态Fe原子核外有26个电子,按照构造原理,其核外电子排布式为[Ar]3d64s2,按照洪特规则,价层电子3d上6个电子优先占据5个不同轨道,故价层电子的电子排布图为。基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,电子占据最高能级为3p,p能级的电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。(2)价层电子对数包括成键电子对数和孤电子对数,H2S中S的成键电子对数为2,孤电子对数为 6-1×2 2=2,故价层电子对数为4(或价层电子对数为 6+1×2 2 =4),同理,SO2中S的价层电子对数为 6+0×2 2=3,SO3中S的价层电子对数为 6+0×3 2=3,H2S中S的价层电子对数不同于SO2、SO3。(3)S8和SO2均为分子晶体,分子间存在的作用力均为范德华力,S8的相对分子质量大,分子间范德 华力强,故熔点和沸点高。(4)气态SO3为单分子,分子中S无孤电子对,其分子的立体构型为平面三角形,S和O之间形成双键,故共价键有σ键和π键两种。固态SO3为三聚分子,分子中每个S与4个O成键,S无孤电子对,故原子的 杂化轨道类型为sp3。(5)该晶胞中Fe2+位于棱上和体心,个数为12×1 4+1=4, S2-2位于顶点和面心,个数为8×1 8+6× 1 2=4,故晶体密度为 M N A×4 g÷(a×10 -7 cm)3= 4M N A a3×10 21 g·cm-3。根据晶胞结构,S2-2所形成的正八面体的边长为该晶胞 中相邻面的面心之间的连线之长,即为晶胞边长的 2 2,故该正八面体的边长为 2 2 a nm。 答案(1)哑铃(纺锤) (2)H2S(3)S8相对分子质量大,分子间范德华力强(4)平面三角2sp3杂化 (5) 4M N A a3×10 21 2 2a 3.(2018·课标全国Ⅲ,35)锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题: (1)Zn原子核外电子排布式为_____________________________________。 (2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是___________________ _____________________________________________________。 (3)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是________;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是__________________________________________________________。 (4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为________,C原子的杂化形式为________。 (5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为________:六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为N A,Zn的密度为____________________________________________g·cm-3(列出计算式)。
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