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《高考化学总复习第十一单元综合训练教案新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、综合训练1.碳族元素(C、Si、Ge、Sn、Pb)的单质及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。回答下列问题:(1)基态Sn原子中,核外电子占据的最高能级符号为 ,该能级具有的原子轨道数为 。 (2)Ge单晶具有晶体硅型结构,Ge单晶的晶体类型为 。Ge与同周期的As、Se相比较,第一电离能由大到小的顺序是 。 (3)资料表明,二氧化三碳(C3O2)是金星大气的主要成分之一,其分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构。C3O2中碳原子的杂化方式为 ,分子中σ键与π键的个数之比为 。 (4)碳化硅的晶体结构类似于金刚石(如图所
2、示),1个碳化硅晶胞净占 个碳原子;二氧化硅晶体中最小环上的原子个数之比为 。 (5)石墨可作润滑剂,其主要原因是 。 (6)晶体硅的结构类似于金刚石,已知距离最近的两个硅原子之间的距离为acm,则硅晶体的密度为 g·cm-3(用含有a的代数式表示,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 解析 (1)Sn是第五周期ⅣA元素,则基态Sn原子中,核外电子占据的最高能级符号为5p,该能级具有的原子轨道数为3。(2)Ge单晶具有晶体硅型结构,因此Ge单晶的晶体类型为原子晶体。同周期自左向右第一电离能逐渐增大,但由于As的5p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,因
3、此Ge与同周期的As、Se相比较,第一电离能由大到小的顺序是As>Se>Ge。(3)分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构,则碳原子的杂化方式为sp,双键由1个σ键与1个π键组成,因此分子中σ键与π键的个数之比为1∶1。(4)根据碳化硅的晶体结构可判断1个碳化硅晶胞净占8×18+6×12=4个碳原子;二氧化硅晶体中最小的环有12个原子,由于每个硅原子被12个环所共有,因此每个环只占有该硅原子的112,因为每个最小环上有6个硅原子,所以每个最小环平均拥有的硅原子数为6×112=0.5个,又因为SiO2晶体是由硅原子和氧原子按1∶2的比例组成的,因此每个最小环平均拥有的氧
4、原子的数目为0.5×2=1个,所以二氧化硅晶体中最小环上的原子个数之比为2∶1。(5)由于石墨晶体具有片层结构,片层之间靠微弱的范德华力结合,可以滑动,所以石墨可作润滑剂。(6)晶胞中Si个数=8×18+6×12+4=8,故晶胞质量为8×28NAg,硅晶体的密度为ρg·cm-3,则晶胞棱长=3224ρNAcm,则晶胞对角线长度为3×3224ρNAcm,故最近的两个硅原子之间的距离为14×3×3224ρNAcm=acm,解得ρ=2132a3NAg·cm-3。答案 (1)5p;3(2)原子晶体;As>Se>Ge(3)sp;1∶1(4)4;2∶1(5)石墨晶体具有片层结构,片层之间靠
5、微弱的范德华力结合,可以滑动(6)2132a3NA2.铁、钴、镍等金属单质及化合物的应用广泛。(1)LiFePO4是锂离子电池材料,请写出Fe2+的外围电子排布图: ,其中PO43-的立体构型是 。 (2)化合物“钴酞菁”能显著提升二次电池的充放电效率,图1是改性“氨基钴酞菁”分子的结构图。①写出氨基钴酞菁中N原子的杂化轨道类型: 。 ②写出一种与NH2-互为等电子体的中性分子的结构式: 。 ③将“钴酞菁”改性为“氨基钴酞菁”后,能使其水溶性得到有效改善,请简述其原因: 。 (3)1mol[Co(NO2)6]3-中所含的σ键数目是 。
6、K3[Co(NO2)6]中四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。 (4)Sr和Ca为同族金属元素,SrCO3比CaCO3分解温度更高,请简述其原因: 。 (5)图2所示为NiO晶体的晶胞示意图:①该晶胞中阴、阳离子总数是 。 ②在NiO晶体中Ni2+的半径为apm,O2-的半径为bpm,假设它们在晶体中是紧密接触的,则在NiO晶体中原子的空间利用率为 。(用含字母a、b的计算式表达) 解析 (1)铁的原子序数是26,则Fe2+的价层电子排布图为↑↓↑↑↑↑ 3d。其中PO43-中P的价层电子对数为4,且不存在孤电子对,所以立体构型是正四面体形。(2)①
7、氨基钴酞菁中N原子既能形成双键,也能形成单键,则N原子杂化轨道类型为sp2、sp3。②原子数和价电子数分别都相等的是等电子体,则与氨基阴离子NH2-互为等电子体的中性分子为H2O或H2S等。③将“钴酞菁”改性为“氨基钴酞菁”后,由于引入的氨基上的H原子可与水分子形成氢键,所以能使其水溶性得到有效改善。(3)单键都是σ键,双键中含有1个σ键,则1mol[Co(NO2)6]3-中所含的σ键数目是18NA。非金属性越强,第一电离能越大,氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,则K3[Co(N
