物构大题综合专练.doc

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1、物构大题专练35．[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）钴是人体必需的微量元素，含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用，请回答下列问题:(1)Co基态原子的电子排布式为__________________________；(2)酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学中的光敏剂、催化剂等方面得到广泛的应用，其结构如图所示，中心离子为钴离子。①酞菁钴中三种非金属原子的电负性有大到小的顺序为____________，(用相应的元素符号作答) ；碳原子的杂化轨道类型为___________________________；②与钴离子

2、通过配位健结合的氮原子的编号是___________________________；(3)用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co(CN)2析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co(CN)6]4-，该配离子中的配位体为________，配位原子为____________________；(4)Co的一种氧化物的晶胞如图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有_____个；与一个钴原子等距离且次近的氧原子有______个； 若该钴的氧化物晶体中钴原子与跟它最近邻的氧原子之间的距离为r，该钴原子与跟它次近邻的氧原子之间的距离为______；已知在该钴的氧化

3、物晶体中钴原子的半径为apm，氧原子的半径为bpm，它们在晶体中是紧密接触的，则在该钴的氧化物晶体中原子的空间利用率为____(用含a、b的式子表示)。(5)筑波材料科学国家实验室 一个科研小组发现了在5K 下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO2的层状结构(如下图所示，小球表示Co原子，大球表示O原子)。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成的是_______。【答案】1s22s22p63s23p63d74s2N>C>Hsp22，4CN-N128r2π/3× (a2+b2)/(a+b)3D【解析】（1）Co为27号元素，核外电子数为27，根据能量最低原理，其

4、核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2；正确答案：1s22s22p63s23p63d74s2。（2）①酞菁钴中三种非金属原子为C、N、H，同周期从左到右电负性增大，非金属性越强，所以电负性N>C>H；分子中碳原子均形成3个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数为3，碳原子的杂化轨道为sp2杂化；正确答案：N>C>H；sp2。②含有孤电子对N与Co通过配位键结合形成配位键后，形成4对共用电子对，1号、3号N原子形成3对共用电子对为普通的共价键；2号、4号N原子形成4对共用电子对，与Co原子通过配位键结合；正确答案：2，4。（3）通过题意可知，该离子中的配位体为CN-，

5、形成配位键的原子为N；正确答案：CN-；N。（4）假设黑色球是钴原子，以顶点钴原子为研究对象，与之最近的钴原子位于面心，每个顶点8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，在该晶胞中与一个钴原子等距离且最近的钴原子的个数为3×8/2=12；与一个钴原子等距离且次近的氧原子有8个；钴离子与跟它次近邻的氧离子之间距离为晶胞体对角线的一半，距离为r；钴的氧化物晶体中共含有钴原子8×1/8+6×1/2=4个，含有氧原子12×1/4+1=4，即晶胞中含有4个CoO，体积为4/3π×（a2+b2)×4，晶胞的边长为(2a+2b)，晶胞的体积为(2a+2b)3，钴的氧化物晶体中原子的空间利用率为[4

6、/3π×（a2+b2)×4]/(2a+2b)3=2π/3× (a2+b2)/(a+b)3；正确答案：12；8；r；(2π/3× (a2+b2)/(a+b)3。（5）CoO2重复结构单元中钴原子：氧原子数目之比用为1:2；有以下图像可知：A中钴原子：氧原子=1:（4×1/2）=1:2，符合；B中钴原子：氧原子=（1+4×1/4）:4=1:2，符合；C中钴原子：氧原子=（4×1/4）:（4×1/2）=1:2，符合；D中中钴原子：氧原子=1：（4×1/4）=1:1，不符合；正确选项D。35.[化学-选修3：物质结构与性质](15分)砷(As)可作为半导体村料锗(Ge)和硅的掺杂元素，这

7、些材料广泛应用于发光二极管、红外线发射器等。回答下列问题：u(1)天然的SiO2存在形态有结晶形和无定形两大类，结晶形SiO2能自发的呈现规则多面体外形的性质被称为晶体的性，区分这两种形态的SiO2最可靠的方法足对固体进行实验。(2)基态砷原子的价层电子排布图为，最高能层符号为，Ge、As、Se第一电离能从大到小的顺序为。(3)锗元素与碳元素类似，可形成锗烷(GenH2n+2)，但至今没有发现n大于5的锗烷，根据下表提供的数据分析其中的原因化学键C-CC-HGe-GeGe-H键能