备考2025届高考化学一轮复习分层练习第五章物质结构与性质元素周期律第7讲物质结构与性质的综合题.docxVIP

第7讲物质结构与性质的综合题

1.硼（B）、钴（Co）和锰（Mn）形成物质时比较困难和变更多端。

（1）基态Co的价层电子排布式为3d74s2，在其次周期主族元素中，第一电离能比B低的元素是Li。

（2）硝酸锰是工业制备中常用的催化剂，Mn（NO3）2中NO3－的空间结构为平面三角形；写出两种与NO3－互为等电子体的微粒的化学式：CO32

（3）①偏硼酸根离子的一种无限长的链式结构如图1所示，其化学式可表示为（BO2）nn－（或BnO2n

图1

②一种五硼酸根离子的结构如图2所示，其中B原子的杂化方式为sp3、sp2。

图2

解析（1）Co是27号元素，其基态原子的价层电子排布式为3d74s2；同一周期主族元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而整体呈增大的趋势，但第ⅡA族元素的第一电离能大于第ⅢA族元素，第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族元素，所以其次周期主族元素中第一电离能比B低的元素是Li。（2）NO3－的中心原子N的价层电子对数为3＋5+1－3×22＝3，没有孤电子对，NO3－的空间结构为平面三角形；与NO3－互为等电子体的粒子含有4个原子、价电子总数为24，有CO32－、SO3、BF3等。（3）①依据“均摊法”，无限长的链式偏硼酸根离子结构中，一个B原子占有O原子的数目为1＋2×12＝2，所以其化学式可表示为（BO2）nn－或BnO2nn－。②

2.[2024浙江名校联考]钙钛矿材料具有可设计性，其吸光实力远高于晶硅材料。钙钛矿常由H、N、O、Ca、Ti、卤素等元素形成。

（1）基态Ti原子的价电子排布图为。与Ti位于同一周期且含有相同未成对电子数的主族元素为Ge、Se。

（2）下列说法正确的是BC（填字母）。

A.CH3NH3＋中C原子与

B.N、O元素的其次电离能大小依次为O＞N

C.CaTiO3的组成元素的电负性大小依次是O＞Ti＞Ca

D.SiCl4的相对分子质量大于SiO2，所以SiCl4的沸点大于SiO2

解析（1）Ti为22号元素，基态Ti原子的电子排布式为[Ar]3d24s2，价电子排布图为。Ti的未成对电子数为2，与Ti位于同一周期且含有相同未成对电子数的主族元素，其电子排布式为[Ar]3d104s24p2、[Ar]3d104s24p4，对应元素分别为Ge、Se。（2）CH3NH3＋中C原子形成4个σ键，无孤电子对，杂化类型为sp3，N原子形成4个σ键（其中1个为配位键），无孤电子对，杂化类型为sp3，A项错误；O元素失去1个电子后2p能级为半充溢结构，则O的其次电离能大于N的其次电离能，B项正确；CaTiO3的组成元素的电负性大小依次是O＞Ti＞Ca，C项正确；SiCl4为分子晶体，SiO2为共价晶体，SiCl4的沸点小于SiO2，D

3.[2024贵州贵阳部分中学质检]某科研团队报道了一组铁铜双金属有机化合物用于催化在水汽置换条件下的苯甲醛还原反应。已知铁铜双金属有机化合物的结构如图所示（R代表的是烃基，L代表的是困难基团）。

（1）基态铜原子的价电子排布式为3d104s1。

（2）该物质中碳元素的杂化方式为sp、sp2、sp3。

（3）如表是Fe和Cu部分电离能的数据，请说明I2（Fe）小于I2（Cu）的主要缘由：Cu失去一个电子后成为Cu＋，Cu＋的价电子排布式是全充溢的3d10，再失去其次个电子时，须要的能量比较多，Fe失去一个电子后成为Fe＋，其价电子排布式为3d64s1，再失去其次个电子，须要的能量相对较低。

元素

Fe

Cu

第一电离能I1/（kJ·mol－1）

759

746

其次电离能I2/（kJ·mol－1）

1561

1958

（4）Cu可以形成多种协作物，[Cu（NH3）4]2＋是常见的协作物，具有对称的空间结构。其中两个NH3被两个CN－取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu（NH3）4]2＋的空间结构为正方形，一个CN－中σ键和π键的数目之比为1∶2。

（5）NH3可以与多种金属离子形成络合物，且NH3极易溶于水，缘由与氢键有关，则NH3的一水合物的结构式为，理由是NH3·H2O是由于NH3和H2O之间存在氢键而形成的，其结构可能有2种状况：，依据NH3·H2O?NH4＋＋OH－，可以推想正确的结构式为。

（6）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，称为原子的分数坐标。Fe和Cu在自然界常以硫化物的形式存在，一种四方结构的晶胞结构及部分原子的分数坐标如下。

x

y

z

Cu

0

0

0

Fe

0.5

0.5

0

写出该晶胞中距离Cu（0，0，0）最近的S的坐标参数：（34，14，18）、（14，34，18）、（14，14，38）

解析（1）铜是29号元素，基态铜原