2020届高考化学第二轮复习非选择题规范练：物质结构和性质模块(2)(含解析)

2020届高考化学第二轮专题复习非选择题规范练

物质结构与性质模块（2）

1、钇钡铜氧(YBa2Cu3O7－x)是一种高温超导材料(其中Y显＋3价，Cu显＋2、＋3价)，最早是将BaCO3、Y2(CO3)3和CuCO3混合在高温下反应制备的。

请回答下列问题：

(1)Y(钇)是一种重要的稀土金属，与Sc(钪)同族相邻。则Y原子核外有________个价电子。Y位于元素周期表的________区。

2－

(2)在BaCO3中，CO3的空间构型为________，C原子采取________

杂化；BaCO3、CaCO3受热分解分别生成BaO、CaO，BaO、CaO熔点较高的是____________(填化学式)。

(3)基态Cu3＋的核外电子排布式为_______________________。 (4)若YBa2Cu3O7－x(0≤x≤0.5)材料在T ℃下有超导性，当x＝0.2时，n(Cu3＋)∶n(Cu2＋)＝________。

(5)铜有两种氧化物：CuO和Cu2O，后者比前者的热稳定性强，原因是________________________________________________

_____________________________________________________。 (6)如图是某种超导材料A的晶胞结构示意图，其化学式为________。若A的摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常数的值为

NA，晶胞参数为a pm、a pm、b pm，则晶体的密度为________ g·cm

－3

。

解析：(1)Sc(钪)位于第ⅢB族，有3个价电子，所以Y也有3

2－

个价电子。第ⅢB族元素属于d区。(2)CO3的中心原子的价层电子对

（4＋2）数为＝3，故为sp2杂化。BaO、CaO中，阴、阳离子所带电

2荷数均相同，但Ca2＋半径较小，CaO的晶格能较大，熔点较高。(3)基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，失去3个电子成为1s22s22p63s23p63d8。(4)假设＋3价Cu个数为a，＋2价Cu个数为b，根据YBa2Cu3O6.8中各元素化合价代数和为0可知：＋3＋(＋2)×2＋(＋3)×a＋(＋2)×b＋(－2)×6.8＝0，则3a＋2b＝6.6，且

a＋b＝3，可解得a＝0.6，b＝2.4，即a∶b＝1∶4。(6)超导材料A

11

的一个晶胞中含有Y原子数为8×＝1，Ba原子数为8×＝2，Cu原

841

子为3个，O原子数为10×＋2＝7，所以A的化学式为YBa2Cu3O7。

2

M一个晶胞的体积为(a×10 cm)×b×10 cm，质量为 g，用质量

NA

－10

2

－10

除以体积即得密度。

答案：(1)3 d

(2)平面正三角形 sp2 CaO (3)[Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8 (4)1∶4

(5)Cu2O中Cu＋的3d能级为全充满状态，较稳定 1030M(6)YBa2Cu3O7 2

abNA

2、硼及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途很广。请回答下列问题：

(1)B元素的基态原子的价电子排布图为________，B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为________。

(2)三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性气味的无色有毒腐蚀性气体，其分子的立体构型为________，B原子的杂化类型为________。

(3)自然界中，含B的钠盐是一种天然矿藏，其化学式写作Na2B4O7·10H2O，实际上它的阴离子结构单元是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]－缩合而成的双六元环，应该写成Na2[B4O5(OH)4]·8H2O，其结构式如图1，它的阴离子可形成链状结构。该阴离子由极性键和配位键构成，请在图1中用“→”标出其中的配位键，该阴离子通过________相互结合形成链状结构。

(4)科学家发现硼化镁在39 K时有超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列。图2是该晶体微观结构中取出的部分原子沿z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影。则硼化镁的化学式为________。

(5)磷化硼(BP)是一种有价值的超硬耐磨涂层材料，这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜。磷化硼晶胞如图3所示，在BP晶胞中B的堆积方式为________，当晶胞晶格参数为478 pm时，磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离为________cm。

解析：(1)B元素的基态原子的价电子排布图为

元素的非金属性越强，第一电离能越大，由于氮原子2p能级上有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>B。(2)BF3 分子中，B原子形成了3个σ键，不含孤电子对，故杂化轨道数为3，杂化方式为sp2杂化，BF3分子的立体构型为平面正三角形。(3)B原子形成的4个键中含有1个配位键，氢氧根离子中氧原子与硼原子之间形成配位键，该阴离子通过氢键相互结合形成链状结构。(4)根据

投影可知，6个B原子构成1个正六边形，中间是镁原子，1个B原子被周围的3个正六边形共用，所以1个正六边形含有的B原子数是6÷3＝2，因此硼化镁的化学式为MgB2。(5)由晶胞结构可知，在BP晶胞中B的堆积方式为面心立方最密堆积；P原子与周围的4个B原子最近且形成正四面体结构，二者连线处于体对角线上，B、P之间1

的最近距离为体对角线长的，立方体的边长为478 pm，则晶胞体对

41

角线长为3×478 pm，则P原子与B原子最近距离为3×478 pm×

423932393＝ pm＝×10－10 cm。

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答案：(1)

(2)平面正三角形 sp2杂化

N>O>B

(3)(4)MgB2

氢键

(5)面心立方最密堆积

2393

×10－10 2

3、 Cu3P2可用于制造磷青铜。磷青铜是含少量锡、磷的铜合金，主要用于制作耐磨零件和弹性元件。Cu3P2遇水可水解：Cu3P2＋