第十一章第二節真題體驗·直擊高考【全國卷真題體驗】1．(2016·全國卷Ⅱ，37節選)東晉《華陽國志·南中志》卷四中已有關于白銅的記載，云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外，曾主要用于造幣，亦可用于制作仿銀飾品?；卮鹣铝袉栴}：(1)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構型是________。②在[Ni(NH3)6]2＋中Ni2＋與NH3之間形成的化學鍵稱為________，提供孤電子對的成鍵原子是______。③氨的沸點________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是______________；氨是______分子(填“極性”或“非極性”)，中心原子的軌道雜化類型為________。(2)單質銅及鎳都是由________鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu＝1958kJ·mol－1、INi＝1753kJ·mol－1，ICu>INi的原因是_________________________。(3)某鎳白銅合金的立方晶胞結構如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數量比為________。②若合金的密度為dg·cm－3，晶胞參數a＝____________________nm。【答案】(1)①正四面體②配位鍵N③高于NH3分子間可形成氫鍵極性sp3(2)金屬銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子(3)①3∶1②eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(251,6.02×1023×d)))eq\s\up7(\f(1,3))×107【解析】(1)①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子為SOeq\o\al(2－,4)，由價層電子對互斥理論推斷，SOeq\o\al(2－,4)具有正四面體的空間構型。②[Ni(NH3)6]SO4中陽離子為[Ni(NH3)6]2＋，由基態Ni原子電子排布式可知，失去2個4s能級上的最外層電子后，所得的基態Ni2＋具有空軌道，而NH3分子中中心氮原子周圍有1對孤對電子，因此Ni2＋與NH3之間形成配位鍵，提供孤電子對的成鍵原子是N。③氨分子的空間構型是三角錐形，不對稱，因此氨是極性分子；氨分子的中心氮原子的軌道雜化類型為sp3，其中氮原子3個p軌道與氫原子的s軌道形成共價單鍵，另一個軌道由孤電子對占據。(3)①由晶胞結構、均攤法可知，1個鎳白銅合金晶胞中含有的銅原子和鎳原子分別為6×eq\f(1,2)＝3、8×eq\f(1,8)＝1，則該晶胞中Cu、Ni原子的數量比為3∶1；②以1mol該晶胞為研究對象，則1mol該晶胞含有3molCu和1molNi，由m＝nM可知，1mol該晶胞的m＝m(Cu)＋m(Ni)＝3mol×64g·mol－1＋1mol×59g·mol－1＝251g；設該晶胞的邊長(a)為x×10－7cm，由晶胞構型可知，1個該晶胞的V＝(x×10－7cm)3，則6.02×1023個該晶胞的V＝6.02×1023×(x×10－7cm)3，則該合金的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(251g,6.02×1023×x×10－7cm3)＝dg·cm－3，解得x＝eq\r(3,\f(251,6.02×1023×d))×107或eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(251,6.02×1023×d)))eq\s\up7(\f(1,3))×107。2．(2015·全國卷Ⅰ，37節選)碳及其化合物廣泛存在于自然界中?；卮鹣铝袉栴}：(1)碳在形成化合物時，其鍵型以共價鍵為主，原因是_____________。(2)CS2分子中，共價鍵的類型有________，C原子的雜化軌道類型是________，寫出兩個與CS2具有相同空間構型和鍵合形式的分子或離子：___________________。(3)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物熔點為253K，沸點為376K，其固體屬于________晶體。(4)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結構如圖所示：①在石墨烯晶體中，每個C原子連接______個六元環，每個六元環占有____個C原子。②在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環也為六元環，每個C原子連接____個六元環，六元環中最多有____個C原子在同一平面。【答案】(1)C有4個價電子且半徑小，難以通過得失電子達到穩定電子結構(2)σ鍵和π鍵spCO2、SCN－(或COS等)(3)分子(4)①32②124【解析】(2)CS2中C原子價層電子對數目為eq\f(4－2×2,2)＝2，C原子的雜化軌道類型為sp雜化。(3)該化合物熔、沸點都較低，應為分子晶體。(4)①石墨烯為平面結構，每個碳原子周圍有3條單鍵，每兩條相鄰單鍵在一個環內，則每個C原子連接3個六元環，每個環內有6×eq\f(1,3)＝2個碳原子；②金剛石晶體為空間立體網狀結構，每個碳原子周圍有4條單鍵，每兩條相鄰單鍵參與形成三個六元環，即每個C原子連接12個六元環，每個環內最多有4個C原子共平面。3．(2014·全國卷Ⅱ，37節選)元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同，b的價電子層中未成對電子有3個，c的最外層電子數為其內層電子數的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子?；卮鹣铝袉栴}；(1)a和其他元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為______；分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是____________(填化學式，寫出兩種)。(2)這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數為3的酸是________；酸根呈三角錐結構的酸是________(填化學式)。(3)e和c形成的一種離子化合物的晶體結構如圖1，則e離子的電荷為________。(4)這5種元素形成的一種1∶1型離子化合物中，陰離子呈四面體結構；陽離子呈軸向狹長的八面體結構(如圖2所示)。該化合物中，陰離子為________，陽離子中存在的化學鍵類型有________；該化合物加熱時首先失去的組分是________，判斷理由是___________?！敬鸢浮?1)sp3H2O2、N2H4(2)HNO2、HNO3H2SO3(3)＋1(4)SOeq\o\al(2－,4)共價鍵和配位鍵H2OH2O與Cu2＋的配位鍵比NH3與Cu2＋的弱【解析】(1)含有氫且呈三角錐形的分子是NH3，N原子雜化方式為sp3；O、N、C的氫化物分子中既含有極性共價鍵又含非極性共價鍵的化合物有H2O2、N2H4、C2H6、C6H6等。(3)Cu與O能形成兩種化合物，根據均攤法可由原子數比確定化合物的化學式為Cu2O，含Cu＋。(4)5種元素形成的1∶1型離子化合物中，陰離子呈四面體結構的為SOeq\o\al(2－,4)，由圖2中的陽離子結構可知含有Cu2＋、4個NH3、2個H2O，陽離子符號為[Cu(NH3)4(H2O)2]2＋，含有共價鍵、配位鍵；加熱化合物時根據配位鍵強弱確定首先失去的組分?！靖魇∈姓骖}體驗】1．(2016·江蘇卷，21A節選)[Zn(CN)4]2－在水溶液中與HCHO發生如下反應：4HCHO＋[Zn(CN)4]2－＋4H＋＋4H2O=[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CNHOCH2CN的結構簡式(1)1molHCHO分子中含有σ鍵的數目為______mol。(2)HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是____________。(3)與H2O分子互為等電子體的陰離子為____________________________。(4)[Zn(CN)4]2－中Zn2＋與CN－的C原子形成配位鍵。不考慮空間構型，[Zn(CN)4]2－的結構可用示意圖表示為__________________________?！敬鸢浮?1)3(2)sp3和sp(3)NHeq\o\al(－,2)(4)【解析】(1)HCHO的結構式為，單鍵全為σ鍵，雙鍵中一個為σ鍵，一個為π鍵，所以1molHCHO中存在3molσ鍵。(2)HOCH2CN中“—CH2—”中的C為sp3雜化，“—C≡N”中C為sp雜化。(3)N得一個電子與O的電子數相等，所以NHeq\o\al(－,2)與H2O互為等電子體。(4)Zn2＋與CN－之間為配位鍵，配位鍵由C指向Zn。2．(2016·四川卷，8節選)M、R、X、Y為原子序數依次增大的短周期主族元素，Z是一種過渡元素。M基態原子L層中p軌道電子數是s軌道電子數的2倍，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，Z的基態原子4s和3d軌道半充滿。請回答下列問題：(1)X的氫化物的沸點低于與其組成相似的M的氫化物，其原因是___________。(2)X與M形成的XM3分子的空間構型是________。(3)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如圖所示，則圖中黑球代表的離子是______(填離子符號(4)在稀硫酸中，Z的最高價含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化M的一種氫化物，Z被還原為＋3價，該反應的化學方程式是_______________________________?！敬鸢浮?1)H2S分子間不存在氫鍵，H2O分子間存在氫鍵(2)平面三角形(3)Na＋(4)K2Cr2O7＋3H2O2＋4H2SO4=K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3O2↑＋7H2O【解析】由軌道電子數關系知M是氧元素，由金屬性知R是鈉元素，由X與氧形成的化合物可引起酸雨知X是硫元素，則Y為氯元素，由Z的基態原子特點知Z是鉻元素。(2)SO3中硫原子的價層電子對數為3＋(6－3×2)÷2＝3，沒有孤電子對，故空間構型為平面三角形。(3)根據晶胞結構，白球的數目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，黑球的數目為8，由于化合物為Na2O，故黑球代表的是Na＋。(5)K2Cr2O7被還原為Cr3＋，被氧化的為H2O2，氧化產物為O2，根據得失電子守恒及元素守恒寫出方程式。3．(2016·浙江卷，15節選)磷(P)是組成生命物質的重要元素，請回答：(1)每個白磷分子中有________個σ鍵。(2)PH3的分子構型與NH3的分子構型相似。下列關于PH3和NH3的說法正確的是________。A．P—H鍵的極性大于N—H鍵的極性，PH3和NH3均為極性分子B．PH3的沸點高于NH3的沸點C．PH3可形成分子晶體D．PH3中，P—H鍵的鍵長大于N—H鍵的鍵長，其鍵角小于BF3分子中的鍵角(3)磷脂的結構簡式如下：在水中磷脂可能更傾向于形成下列圖________(填“A”或“B”)所示的雙分子層結構，試說明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)6(2)CD(3)A在水中，磷脂分子的弱極性部分(Ⅰ端)易相互靠近，而其親水部分(Ⅱ端)與水分子極性相近，因而朝向水【解析】(1)白磷分子的分子式為P4，分子構型為四面體形，四個P原子位于四面體的頂點，有六個P—P鍵。(2)N的非金屬性強于P，則N—H鍵的極性大于P—H鍵，A項錯誤；NH3分子間易形成氫鍵，沸點反常，B項錯誤；固態PH3為分子晶體，C項正確；P原子半徑比N原子半徑大，則P—H鍵的鍵長大于N—H鍵的鍵長，鍵角小于109°28′，BF3為平面三角形分子，鍵角為120°，D項正確。4．(2015·山東卷，33節選)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。(1)下列有關CaF2的表述正確的是________。a．Ca2＋與F－間僅存在靜電吸引作用b．F－的離子半徑小于Cl－，則CaF2的熔點高于CaCl2c．陰陽離子比為2∶1的物質，均與CaF2晶體構型相同d．CaF2中的化學鍵為離子鍵，因此CaF2在熔融狀態下能導電(2)CaF2難溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，原因是_____________________(用離子方程式表示)。已知：AlFeq\o\al(3－,6)在溶液中可穩定存在。(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子構型為________，其中氧原子的雜化方式為________。【答案】(1)bd(2)3CaF2＋Al3＋=3Ca2＋＋AlFeq\o\al(3－,6)(3)V形sp3【解析】(1)CaF2是離子化合物，陰陽離子間既存在靜電吸引作用，又存在靜電排斥作用，a項錯誤；熔