章末高考真题演练1.(2018·全国卷Ⅱ)硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:回答下列问题:(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_________________,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。(2)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是____________。(3)图a为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为____________________________________________________________。(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为________形,其中共价键的类型有________种;固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为________。(5)FeS2晶体的晶胞如图c所示。晶胞边长为anm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为__________________g·cm-3;晶胞中Fe2+位于S所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为________nm。答案(1)哑铃(纺锤)(2)H2S(3)S8相对分子质量大,分子间范德华力强(4)平面三角2sp3(5)×1021a解析(1)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则其价层电子的电子排布图(轨道表达式)为;基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,则电子占据的最高能级是3p,其电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。(2)根据价层电子对互斥理论可知H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数分别是2+=4、2+=3、3+=3,因此中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S。(3)S8、二氧化硫形成的晶体均是分子晶体,由于S8相对分子质量大,分子间范德华力强,所以其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多。(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,根据(2)中分析可知中心原子含有的价层电子对数是3,且不存在孤对电子,所以其分子的立体构型为平面三角形。分子中存在氧硫双键,因此其中共价键的类型有2种,即σ键、π键;固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子,该分子中S原子形成4个共价键,因此其杂化轨道类型为sp3。(5)根据晶胞结构可知含有Fe2+的个数是12×+1=4,S个数是8×+6×=4,晶胞边长为anm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,则其晶体密度的计算表达式为ρ==g·cm-3=×1021g·cm-3;晶胞中Fe2+位于S所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长是面对角线的一半,则为anm。2.(2018·全国卷Ⅲ节选)锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:(1)Zn原子核外电子排布式为____________________。(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成,第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是____________________。(3)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为________,C原子的杂化形式为________________。(4)金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式称为__________。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为__________________g·cm-3(列出计算式)。答案(1)[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2(2)大于Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子(3)平面三角形sp2(4)六方最密堆积(A3型)解析(1)Zn是第30号元素,所以核外电子排布式为[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2。(2)Zn的第一电离能大于Cu的第一电离能,原因是Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构,所以失电子比较困难。(3)碳酸锌中的阴离子为CO,根据价层电子对互斥理论,其中心原子C的价电子对数为3+=3,所以空间构型为平面三角形,中心C原子的杂化形式为sp2杂化。(4)由图可知,堆积方式为六方最密堆积。为了计算方便,选取该六棱柱结构进行计算。六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用的,面心是两个六棱柱共用,所以该六棱柱中的锌原子为12×+2×+3=6个,所以该结构的质量为g。该六棱柱的底面为正六边形,边长为acm,底面的面积为6个边长为acm的正三角形面积之和,根据正三角形面积的计算公式,该底面的面积为6×a2cm...