老高考适用2023版高考化学二轮总复习专题能力提升训练11物质结构与性...VIP免费

1专题能力提升训练(十一)非选择题(本题共6小题)1．(2022·临汾模拟)总订单数已经超过1000架的国产大飞机C919预定在今年交付，其制造使用了较多含硼材料(如硼纤维、氮化硼等)，多项技术打破了外国垄断。(1)原子的能量由核电荷数、电子数、电子(运动)状态三个因素共同决定；基态B原子的核外电子填充在3个轨道中。(2)耐高温材料立方BN制备流程中用到NH3、BCl3和触媒剂Ca3B2N4。①Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为N>B>Ca。②BCl3中B原子的sp2杂化轨道与Cl原子的3p轨道形成σ键；形成BCl3过程中基态B原子价电子层电子先激发，再杂化，激发后B原子的价电子排布图为。③BCl3在四氯化碳中的溶解度远大于NH3，原因是BCl3和四氯化碳均为非极性分子，而氨气属于极性分子，相似相溶。(3)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图1所示，则1mol该阴离子存在的配位键物质的量为2mol，n＝2。(4)制造硼合金的原料硼化钙(CaB6)晶胞结构如图2所示，硼原子全部组成B6正八面体，各个顶点通过B—B键互相连接成三维骨架。已知该晶体晶胞参数为apm，B6八面体中B—B键的键长为dpm，M点原子的坐标参数为12，12，12，则N点原子的坐标参数为2d2a，1，0。【解析】(1)整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子(运动)状态三个因素共同决定；基态B原子的电子排布式为1s22s22p1，故其核外电子填充在1s，2s，2p三个轨道中；(2)①金属的电负性较小，另外，同周期元素电负性从左向右在增大，故Ca、B、N三种元素电负性从大到小的顺序为N>B>Ca；②BCl32中B原子的价层电子对数为3，其杂化方式为sp2，故BCl3中B原子的sp2杂化轨道与Cl原子的3p轨道形成σ键；基态B原子价电子层上的电子先进行激发，再进行杂化，说明B原子激发后的三个轨道能量相同，故激发时B原子的价电子排布图为：③极性相似的物质溶解度较大，BCl3和四氯化碳为非极性分子，氨气为极性分子，故原因是：BCl3和四氯化碳均为非极性分子，而氨气属于极性分子，相似相溶；(3)由图1可知，图中形成4个键的B原子含有配位键，故1mol该阴离子存在的配位键物质的量为2mol，在该阴离子中B显＋3价，O显－2价，H显＋1价，根据化合价的关系可知，n＝2；(4)将8个正八面体的中心连接呈晶胞的立方晶系图，由M点坐标知该原子位于晶胞的中心，且每个坐标系的单位长度都记为1，已知B6八面体中B—B键的键长为dpm，晶胞参数为apm，则八面体中心到顶点的距离为22d，则N点在棱的2d2a处，其坐标为2d2a，1，0。2．(2022·郑州模拟)2022年以来，全球化石能源价格一路飙升，对全球经济复苏产生巨大影响。氢能源是一种不依赖化石燃料的储量丰富的清洁能源。(1)电解水产氢是目前较为理想的制氢技术，这项技术的广泛应用一直被高价的贵金属催化剂所制约。我国科学家开发了一种负载氧化镍纳米晶粒的聚合物氮化碳二维纳米材料，大幅提高了催化效率。①基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2，该元素在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。②C、N、O的电负性的由大到小的顺序是O>N>C。③为寻找更多的金属催化剂，科学家从众多金属元素中选取Co、Fe、Cu进行了相关研究，并取得了成功。选取这三种金属进行相关研究的原因可能是这三种元素都是过渡元素，在元素周期表中位置和Ni相近，可能具有相似的性质。(2)开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。氨硼烷(NH3BH3)是一种潜在的储氢材料，可由(HB===NH)3(结构为平面六元环状)通过如下反应制得：3CH4＋2(HB===NH)3＋6H2O===3CO2＋6NH3BH3。①请解释CH4、H2O、CO2的键角大小顺序CO2中心原子为sp杂化，键角为180度；CH4和H2O中心原子均为sp3杂化。H2O中孤对电子与成键电子对之间的斥力大于CH4中成键电子对之间的斥力，故键角：CO2>CH4>H2O。②(HB===NH)3中B、N原子的杂化轨道类型分别为sp2、sp2。③氨硼烷(NH3BH3)中N、B都达到稳定结构，用化学键表示出(NH3BH3)分子的结构式。(3)有储氢功能的铜银合金晶体具有立方堆积结构，晶胞中Cu原子位于面心，Ag原子位于顶点，氢原子可进到由Cu原子与Ag原子构成的全部四面体空隙中。①该晶体储氢后的化学式为Cu3AgH8。3②储氢材料的储氢能力＝储氢后氢气...