专题11 第35题 物质结构与性质（强化训练）-2021年高考化学二三轮复习题型大突破系列（解析版）

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专题 11 第35 题 物质结构与性质（强化训练）
1．铜、镁、钙、锡及其化合物有许多用途。回答下列问题：
(1)CuSO4和Cu(NO3)2中阳离子基态核外电子排布式为___________，S、O、 N 三种元素的第一电离能由大
到小的顺序为___________。
(2)CuSO4中阴离子的空间构型为___________，向盛 CuSO4溶液的试管中逐滴加入氨水直至过量，可观察
到的现象是___________，写出该过程涉及的总离子方程式___________。
(3)叶绿素的结构示意图(部分)如图所示，其中存在___________(填标号)。
a.非极性共价键 b.离子键 c.配位键 d.σ 键 e.π 键 f.氢键
(4)碳酸盐的热分解示意图如图所示：
热分解温度： CaCO3___________(填 “高于”或“低于”)SrCO3，原因是___________。
(5)磷青铜晶体的晶胞结构如图所示。若晶体的密度为 a g·cm−3， P 与最近的 Cu 原子的核间距为__________
_nm (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 N>O>S 正四面体形 先生成蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解生成深蓝
色溶液 Cu2++4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O acde 低于 r(Ca2+)＜r(Sr2+)，CaO 的晶格能大于 SrO 晶格能，
故CaCO3更易分解为 CaO
【详解】
(1)CuSO4和Cu(NO3)2中的阳离子为 Cu2+，Cu2+的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；同周期元
素的第一电离能，随着原子序数的增大，有增大的趋势，由于 N原子 2p 轨道半充满，第一电离能高于
O，同主族元素的第一电离能，随着原子序数的增大，逐渐减小，第一电离能 O>S，则第一电离能由大到
小顺序为 N>O>S；
(2)CuSO4中的阴离子为硫酸根离子，硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为 4，孤电子对数为 0，则空间构
型为正四面体形；向盛有硫酸铜溶液的试管里逐滴加入氨水，氨水与硫酸铜溶液反应生成蓝色的氢氧化铜
沉淀，继续滴加氨水，过量的氨水与氢氧化铜反应生成深蓝色的四氨合铜离子，反应的总离子方程式为
Cu2++4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]2++4H2O；
(3)由叶绿素的结构示意图可知，叶绿素中不含有阴、阳离子，不存在离子键；氮原子和氧原子上没有连有
氢原子，不可能形成氢键；含有的碳碳单键和碳碳双键为非极性共价键，含有的碳氮单键、碳氮双键、碳
氧单键、碳氧双键为极性共价键；单键为 σ键，双键中一个为 σ键，一个为 π键；碳氮双键中的氮原子与
镁原子形成配位键，答案选 acde；
(4)碳酸盐分解的实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中的氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过
程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，晶格能越大，其结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越
容易分解，r(Ca2+)＜r(Sr2+)，CaO 的晶格能大于 SrO 晶格能，故 CaCO3更易分解为 CaO；
(5)P 原子与最近的 Cu 原子之间的距离为棱长的一半，晶胞中位于顶点的 Sn 原子个数为 8× =1，位于面心
的Cu 原子的个数为 6× =3，位于体心的 P原子个数为 1，则晶体的化学式为 SnCu3P，设棱长为 x nm，由
晶胞的质量关系可得：(10−7x)3a= ，解得 x= ×10−7，则 P与最近的 Cu 原子的核间距为
nm。
2．今年是诺贝尔奖颁发 120 周年，其中很多获得诺贝尔化学奖的研究成果都极大的影响着我们的生活。请
回答与诺贝尔化学奖获奖成果相关的下列问题：
(1)1995 年，诺贝尔化学奖授予 Paul Crutzen、Mario Molina 和F.S Rowland 三位科学家，以表彰他们在平流
层臭氧化学研究领域所做出的贡献。氟利昂(CCl2F2等)及氮的氧化物在 O3分解中起重要作用，N、O、F的
第一电离能由大到小的顺序为_______。
(2)1996 年，诺贝尔化学奖授予对发现 C有重大贡献的三位科学家。C60 晶体中分子的配位数为_______，其
与金刚石互为_______。C60 与足量的 F2加成的化学方程式为_______。
(3)2019 年，诺贝尔化学奖授予 John B Goodenough，M.stanley Whittlingham 和 Akira Yoshino，以表彰他们
在锂离子电池的发展方面作出的卓越贡献。
①磷酸亚铁锂是制造锂离子电池电极的重要材料。磷酸亚铁锂中，磷原子的杂化方式与下列微粒的中的碳
原子杂化方式相同的是_______(填字母)。
A．HCHO B．CO C．C2H6 D．苯
② 从原子结构理论角度解释，Fe3+比Fe2+稳定的原因为_______。
③ 早在1973 年，Whittingham 发现一种极强富能材料 TiS2，以此作为锂电池的全新阴极。Ti 的基态原子核
外电子排布式为_______。下列硫的各种微粒中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______。(填字
母)。
A．[Ne]3s23p3 B．[Ne]3s23p4 C．[Ne]3s23p33d1 D．[Ne]3s23p5
(4)在TiS2的单位晶胞中(如下图所示)，阳离子分布在 8个顶点，阴离子分布在由上下各3个阳离子构成的
正二棱柱中，并间隔地排列在上半部的中心和下半部的中心。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，称作原子分数坐标，例如图中原子 1的坐标为(0，0，0)，原子 2的坐标为
(0，1，1)，原子 3的坐标为(， ， )，则原子 4的坐标为_______。设 TiS2的摩尔质量为 Mg/mol，阿
伏加德罗常数的值为 NA，则其密度 ρ为_______g/cm3。
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