物质结构与性质2020年精选十三道试题（含解析）

任课教师： 授课时间： 20200701 姓名 年级 高三 性别 总课时 次； 第 次课 教学课题 《物质结构与性质》2020原创精选十三道 教学过程 1、2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古德伊纳夫、斯坦利·惠廷汉和吉野彰三位科学家，以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。请回答下列问题：(1)LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。①基态Co原子核外电子排布式为_____；②基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为_____；该能层能量最高的电子云在空间有_____个伸展方向。(2)[Co(NO3)4]2?的配体中N原子的杂化方式为____，该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为_____(填元素符号)，1mol该配离子中含σ键数目为_____NA。(3)LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为_____(用n代表P原子数)。(4)①Li2O被广泛用作玻璃的组分，其熔点_____Na2O(填高于或者低于)，判断理由_____。②Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示，已知其晶胞参数为0.4665nm，NA为阿伏加德罗常数的值，则Li2O的密度为_____g·cm?3(列出计算式)。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d74s2 M 3 sp2 Co、O、N 16 (PnO3n+1)(n+2)? 高于 Li+半径小于Na+，电荷相同情况下，离子半径越小，晶格能越大，所以Li2O晶格能大于Na2O，其熔点高于Na2O 【解析】(1)①CO的原子序数是27，基态Co原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2；②P的原子序数是15，核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为M；该能层能量最高的轨道是p，电子云在空间有3个伸展方向。(2)[Co(NO3)4]2?的配体是硝酸根，其中N原子含有的价层电子对数是3+＝3，其杂化方式为sp2；由于氮元素的2p轨道电子处于半充满稳定状态，第一电离能大于氧元素，则该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为Co＜O＜N；由于单键都是σ键，配位键也是σ键，则1mol该配离子中含σ键数目为(4+3×4)NA＝16NA。(3)由图可知，2个P原子时存在7个O，3个P原子时存在10个O，存在n个P时存在(3n+1)个O，则这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n+1)(n+2)?；(4)①由于Li+半径小于Na+，电荷相同情况下，离子半径越小，晶格能越大，所以Li2O晶格能大于Na2O，其熔点高于Na2O；②根据Li2O晶胞图可知，晶胞含有8个Li和4个O，已知其晶胞参数为0.4665nm，则晶胞体积为(0.4665×10?7)3cm3，NA为阿伏加德罗常数的值，则Li2O的密度为g·cm?3。2\镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。请回答下列问题：（1）基态镍原子的价电子排布式为_____，排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有____个伸展方向。（2）镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2?、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+等。下列说法正确的有_____A．CO与CN?互为等电子体，其中CO分子内σ键和π键个数之比为1∶2B．NH3的空间构型为平面三角形C．Ni2+在形成配合物时，其配位数只能为4D．Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2?中，镍元素均是sp3杂化（3）丁二酮肟常用于检验Ni2+：在稀氨水中，丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。该结构中，除共价键外还存在配位键和氢键，请在图中用“→”和“???”分别表示出配位键和氢键。（4）NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，相关离子半径如下表：NiO晶胞中Ni2+的配位数为____，NiO熔点比NaCl高的原因是_____。（5）研究发现镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。属六方晶系，其晶胞如图a中实线所示，储氢位置有两种，分别是八面体空隙（“”）和四面体空隙（“”），见图b、c，这些就是氢原子存储处，有氢时，设其化学式为LaNixHy。①LaNix合金中x的值为____ ... ...