人教版高中化学大题优练11 以给定元素为背景的物质结构与性质 教师版.docx

以给定元素为背景的物质结构与性质
大题优练11
优选例题
例：2019年诺贝尔化学奖由来自美、英、日的三人分获，以表彰他们在锂离子电池研究方面做出的贡献，他们最早发明用LiCoO2作离子电池的正极，用聚乙炔作负极。回答下列问题：
(1)基态Co原子价电子排布图为_______。第四电离能I4(Co)比I4(Fe)小，是因为_______。
(2)LiCl的熔点(605℃)比LiF的熔点(848℃)低，其原因是______________________。
(3)乙炔(C2H2)分子中σ键与π键的数目之比为_______。
(4)锂离子电池的导电盐有LiBF4等，碳酸亚乙酯()是一种锂离子电池电解液的添加剂。
①LiBF4中阴离子的空间构型是_______。
②碳酸亚乙酯分子中碳原子的杂化方式有_______。
(5)Li2S是目前正在开发的锂离子电池的新型固体电解质，其晶胞结构如图所示，已知晶胞参数a=588pm。
①S2−的配位数为_______。
②设NA为阿伏加德罗常数的值，Li2S的晶胞密度为_______g·cm−3(列出计算式)。
【答案】（1） Co失去的是3d6上的一个电子，而失去的是半充满状态3d5
上的一个电子，故需要的能量较高
LiCl和LiF均为离子晶体，Cl−半径比F−大，LiCl的晶格能比LiF的小
3∶2
正四面体 sp2、sp3
8
【解析】(1)基态Co原子价电子排布式为3d74s2，其价电子排布图为；第四电离能I4(Co)比I4(Fe)小，价电子排布Co3+为3d6，Fe3+为3d5，Fe3+半满，稳定，难失去电子，因此原因为Co失去的是3d6上的一个电子，而失去的是半充满状态3d5上的一个电子，故需要的能量较高；(2)LiCl的熔点(605℃)比LiF的熔点(848℃)低，它们都为离子晶体，离子晶体熔点主要比较离子半径，晶格能，因此其原因是LiCl和LiF均为离子晶体，Cl−半径比F−大，LiCl的晶格能比LiF的小；(3)乙炔(C2H2)分子中有1个碳碳三键，2个C-H因此分子总σ键与π键的数目之比为3∶2；(4)①LiBF4中阴离子的中心原子B的价层电子对数为，因此空间构型是正四面体形；②碳酸亚乙酯分子中碳氧双键的碳原子，σ键有3个，没有孤对电子，因此杂化方式为sp2，另外两个碳原子，σ键有4个，没有孤对电子，因此杂化方式为sp3，所以碳原子的杂化方式有sp2、sp3；(5)①以最右面中心S2−分析，连接左边有4个锂离子，右边的晶胞中也应该有4个锂离子，因此配位数为8；②设NA为阿伏加德罗常数的值，根据晶胞计算锂离子有8个，硫离子个数为，Li2S的晶胞密度。
模拟优练
1．东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：
(1)镍元素基态原子的电子排布式为______，3d能级上的未成对电子数为______。
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是______。
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为______，提供孤电子对的成键原子是__________。
③氨的沸点______(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是__________________。氨是________分子(填“极性”或“非极性”)，中心原子的轨道杂化类型为________。
(3)单质铜及镍都是由________键形成的晶体；元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1958kJ·mol−1，INi=1753kJ·mol−1，ICu＞INi的原因是__________________________。
(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为______。
②若合金的密度为d g∙cm−3，晶胞参数a=______pm。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 2
正四面体 配位键 N 高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp3
金属 Cu+核外电子排布比Ni+稳定，难以失电子
3∶1 ×1010
【解析】(1)镍是28号元素，位于第四周期Ⅷ族，根据核外电子