《2019高考化學 考點必練 專題28 物質結構與性質拔高專練.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019高考化學 考點必練 專題28 物質結構與性質拔高專練.doc（13頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

考點二十八 物質結構與性質拔高專練 1．（2018屆河南省開封市高三上學期第一次模擬考試）第四周期有18種元素，其相關化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域均有著廣泛的應用。請回答下列問題： （1）基態(tài)鈣原子核外電子云形狀為____________，電子占據的最高能層符號是____________。 （2）五氧化二釩（V2O5）是硫酸工業(yè)中重要的催化劑，基態(tài)釩原子的價電子排布式為____________。 （3）琥珀酸亞鐵片是用于缺鐵性貧血的預防和治療的常見藥物，其中“亞鐵”是關鍵成分，K3[Fe(CN)6]溶液是檢驗Fe2+的試劑，1molCN-中含π鍵的數目為____________，臨床建議服用維生素C促進“亞鐵”的吸收，避免生成Fe3+，從結構角度來看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是____________。 （4）鎵、鍺、砷、硒的第一電離能由大到小的順序為____________（用元素符號表示）；其中鍺的化合物四氯化鍺可用作光導纖維滲雜劑，其熔點為-49.5℃，沸點為83.1℃，則其晶體類型為____________，中心原子的雜化類型為____________；砷酸酸性弱于硒酸，從分子結構的角度解釋原因____________；砷化硼是一種新型材料，或成為最好的熱導體，其結構與金剛石相似，已知砷化硼晶胞參數為bpm，則該晶體的密度為____________ g cm-3。(NA表示阿伏加德羅常數的值)。 【答案】 球形和啞鈴形 N 3d3 4s2 2NA Fe3+的3d5半滿狀態(tài)更穩(wěn)定 As＞Se＞Ge＞Ga 分子晶體 sp3 硒酸中非羥基氧原子較多（或其他合理解釋） (4)同周期主族元素的第一電離能從左到右是依次增大的，但其中ⅡA和ⅢA，以及ⅤA和ⅥA之間存在有全滿和半滿的情況，所以有反?，F象，因此鎵、鍺、砷、硒的第一電離能由大到小的順序為As＞Se＞Ge＞Ga；四氯化鍺的熔沸點都很低，所以其晶體為分子晶體；中心原子即Ge的雜化類型為sp3，可以和四個氯原子形成四個等價的共價鍵；砷酸的分子式為H3AsO4，而硒酸的分子式為H2SeO4，所以在分子結構上，砷酸分子中的非羥基氧原子數少于硒酸的，所以砷酸酸性弱于硒酸；根據金剛石的晶胞結構可知，每個砷化硼晶胞中含有4個BAs分子，所以每個晶胞的質量m= ，其體積為V=(b10-10)3 cm3，所以該晶體的密度為。 2．（2018屆河南省中原名校高三上學期第五次聯考）金屬材料在國民經濟建設等領域具有重要應用，鎂、鎳、銅是幾種重要的金屬元素，請回答下列問題: (1)鎳元素的核電荷數為28，則原子基態(tài)電子排布式為_____.結構中有______種不同形狀的電子云。 (2)MgO的熔點高于CuO的原因是__________ (3)Mg元素的第一電離能反常地高于同周期后一種元素，原因是________ (4)Ni與CO能形成配合物Ni(CO)4，該分子中σ鍵與π鍵個數比為_________ (5)配合物[Cu(CH3C≡N)4]BF4中碳原子雜化軌道類型為_____，BF4-的空間構型為_______。 (6)銅與氧元素可形成如圖所示的晶胞結構，其中Cu均勻地分散在立方體內部，a、b的坐標參數依次為(0,0,0)、(1/2，1/2，1/2)，則d的坐標參數為________,已知該品體的密度為ρg/cm3,NA是阿伏加德羅常數值，則晶胞參數為_____cm(列出計算式即可)。 【答案】 1s22s32p63s23p63d84s2(或Ar[3d84s2] 3 MgO的晶格的比CuO大 Mg原子的3s2全充滿，反而比A1原子3p1穩(wěn)定 1:1 sp、sp3 正四面體(1分) (3/4,3/4,1/4) 鍵與π鍵個數比為1：1；(5)配合物[Cu(CH3C≡N)4]BF4中三鍵碳原子采用sp雜化，甲基C原子采用sp3雜化， BF4-的空間構型為正四面體；(6)b與周期4個d形成正四面體結構，b 、d與頂點的邊線處于晶體對角線上，a (0,0,0)、b (1/2，1/2，1/2)，則d的坐標參數為(3/4,3/4,1/4)；該晶胞中Cu個數=4，O個數=8+1=2，Cu和O個數比=4:2=2:1，所以其化學式為Cu2O，該離子化合物的摩爾質量為144g/mol，晶體的密度為ρg/cm3, 阿伏加德羅常數為NA，則晶胞參數a==cm。 3．（2018屆寧夏石嘴山市第三中學高三上學期第四次（1月）月考）Q、R、X、Y、Z為周期表中原子序數依次遞增的前四周期元素。已知: ① Q為元素周期表中原子半徑最小的元素; ② R的基態(tài)原子中電子占據三種能量不同的原子軌道,且每種軌道中的電子總數相同; ③ Y的基態(tài)原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍; ④ Z有“生物金屬”之稱,Z4+離子和氬原子的核外電子排布相同。 請回答下列問題(答題時,Q、R、X、Y、Z用所對應的元素符號表示): (1)Q、R、Y三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體,化合物M的空間構型為____________,其中心原子采取_______雜化;Q、R兩種元素組成的原子個數比為1:1的化合物N是中學化學中常見的有機溶劑,化合物N在固態(tài)時的晶體類型為____。 (2)R、X、Y三種元素的第一電離能由小到大的順序為________________。 (3)由上述一種或多種元素組成的與RY2互為等電子體的分子為_____(寫分子式)。 (4)由R、X、Y三種元素組成的RXY-離子在酸性條件下可與NaClO溶液反應,生成X2、RY2等物質,該反應的離子方程式為_________________________。 (5)某含Z配合物,化學式為[ZCl(H2O)5]Cl2, 配位數為____，1 mol該配合物中鍵的數目為___。 (6)Z原子基態(tài)時的價電子排布式為__________;已知Z的一種含氧酸鋇鹽的密度為ρ g.cm-3,其晶胞的結構如圖所示,則晶體中氧原子與鋇原子的最近距離為_______cm。(只要求列算式,不必計算出數值。阿伏伽德羅常數為NA) 【答案】 平面三角形 sp2 分子晶體 C N2O 2CNO-+2H++3ClO-=N2↑+2CO2↑+3Cl-+H2O 6 16NA 3d24s2 (1)H、C、O構成的一種有毒氣體為HCHO，分子式為CH2O，H提供一個電子，O不提供電子，C提供四個電子，所以價層電子對數為（4+12）/2=3，成鍵電子對數為3，孤電子對數為0，所以HCHO的立體構型為平面三角形；C原子采取sp2雜化；H和C組成的原子個數比為1:1的常見有機溶劑為C6H6，固態(tài)時為分子晶體。 (2) C、N、O屬于同一周期元素且原子序數依次增大，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而增大，因為第ⅤA族為半充滿結構，所以第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以第一電離能大小順序是CAl B．原子半徑：Al>Tl C．堿性：Al(OH)3>Tl(OH)3 D．氧化性：Tl3＋>Al3＋ (4)鉈(Tl)是某超導材料的組成元素之一。Tl3＋與Ag在酸性介質中發(fā)生反應： Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋。下列推斷正確的是________。 A．Tl＋最外層有1個電子 B．Tl能形成＋3價和＋1價的化合物 C．Tl3＋的氧化性比Ag＋弱 D．Tl＋的還原性比Ag強 【答案】 六 IIIA A-162 A B （4）根據鉈的外層電子構型6s26p1可知失去一個電子形成Tl＋，最外層還有2個電子，同時也能失去3個電子形成Tl3＋，即Tl能形成＋3價和＋1價的化合物，根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性可知Tl3＋的氧化性比Ag＋強，根據還原劑的還原性大于還原產物的還原性可知Tl＋的還原性比Ag弱，故推斷正確的是答案B。 5．（2018屆云南省高三畢業(yè)生統(tǒng)測）[化學——選修3：物質結構與性質] 磷酸鐵鋰電池對環(huán)境無污染，為綠色環(huán)保型電池，是鉛酸電池的替代品，該電池的總反應為： Li1-x FePO4+LixC6= LiFePO4+C6 (1)基態(tài)Fe2+的核外電子排布式為___________，與Fe同周期的元素中，與銅原子最外層電子數相等的元素還有___________(填元素符號)，磷酸鐵鋰電池總反應中涉及到的C、O元素，第一電離能較大的是____________________。 (2)PO43-的空間構型是____________________。 (3)與PCl5互為等電子體的一種分子的化學式為_________。 (4)二乙烯三胺五乙酸鐵-鈉絡合物結構如圖所示，其中C原子的雜化方式為_______________。 (5)亞鐵氰化鉀經氯氣或電解氧化，可得鐵氰化鉀K3Fe(CN)6]，為紅棕色晶體，也稱赤血鹽，1mol該物質含有的π鍵的數目為_____________。 (6)已知：LiF晶體與 NaCl晶體結構相同，F半徑為0.133nm，Li+的半徑為0.076nm，陰陽離子相接觸，則一個晶胞中離子的空間占有率為_______ (列式并計算)，分析說明該計算結果小于74.05%的原因_______。 【答案】 [Ar]3d6 K、Cr O 正四面體 AsF5或AsCl5 sp3；sp2 12NA 有LiF晶體中，正負離子直接相鄰，a=2(r++r-)=0.418(nm) 體積分數=4(4π/3)[(0.133)3+(0.076)3/0.4183=64.0% 陰離子之間不直接接觸，不再是緊密堆積。陰高了的空間占有率降至54%，陽離了的空間占有率僅為10%，所以總的空間占有率小于74.05% 羰基碳原子為sp2雜化；(5)在CN－中碳原子與氮原子是以共價三鍵結合的，含有的2個π鍵。所以1 mol鐵氰化鉀K3Fe(CN)6]中含有的π鍵的數26=12NA；(6) 有LiF晶體中，正負離子直接相鄰，a=2(r++r-)=0.418(nm)，體積分數=4(4π/3)[(0.133)3+(0.076)3/0.4183=64.0% ；陰離子之間不直接接觸，不再是緊密堆積。陰高了的空間占有率降至54%，陽離了的空間占有率僅為10%，所以總的空間占有率小于74.05%。 6．（2018屆山西省孝義市高三下學期一模考試）[化學-選修3：物質結構與性質]鎂與鋁、錳形成的合金廣泛應用于航天、運輸、化工等領域?；卮鹣铝袉栴}： (1)基態(tài)Mn2+核外電子排布式為_________________。 (2)下列各項比較中，Mg>Al的是____________(填選項序號)。 A.電負性 B.金屬鍵的強弱 C.金屬性 D.基態(tài)原子第一電離能 (3)葉綠素是以鎂離子為中心的卟啉配合物，其結構如圖。 ①Mg2+與N原子形成的化學鍵為配位鍵的是__________(填“a”或“b”)。 ②葉綠素分子中C原子的雜化軌道類型有______________。 (4)MgO具有NaCl型結構(如圖)，MgO晶體的熔點比NaCl高的原因是________________；其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，陰離子的配位數為___________，r(O2-)=0.148mm，MgO的密度為___________g/cm3(NA表示阿伏加德羅常數的值，列出計算式)。 【答案】 1s22S22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) CD b sp2、sp3 都是離子晶體，Mg半徑小于Na+，O2-半徑小于Cl-，MgO中離子電荷數大于NaCl中離子電荷數，所以MgO晶格能大，熔點高 6 (3) ①從結構圖可知：在b中氮原子已經形成3條共價鍵，剩下的孤電子對與鎂離子形成配位鍵，所以Mg2+與N原子形成的化學鍵為配位鍵的是b；正確答案：b。 ②根據雜化軌道數=中心原子的孤電子對數+中心原子的σ鍵個數；葉綠素分子含有結構，雜化軌道數=0+3=3，C原子的雜化軌道為sp2；葉綠素分子含有結構，雜化軌道數=0+4=4，C原子的雜化軌道為sp3 ；正確答案：sp2；sp3。 （4） MgO和NaCl都是離子晶體，Mg半徑小于Na+，O2-半徑小于Cl-，MgO中離子電荷數大于NaCl中離子電荷數，所以MgO晶格能大，熔點高；根據MgO晶胞的結構可知，1個O2-周圍有6個Mg2+，所以配位數為6；根據晶胞的結構可知，含有Mg2+個數為121/4+1=4, O2-個數為81/8+121/4=4,所以該晶胞含有4MgO，晶胞體積為440/ρNA cm3,由于 r (O2-)=0.148mm=0.14810-7cm，根據晶胞的結構可知，該晶胞的棱長為a=22r=220.14810-7cm，所以a3=440/ρNA，ρ=；正確答案：都是離子晶體，Mg半徑小于Na+，O2-半徑小于Cl-，MgO中離子電荷數大于NaCl中離子電荷數，所以MgO晶格能大，熔點高 ；6 ； 。 7．（2018屆河南省安陽市高三第一次模擬）鐵是目前應用最多的金屬，鐵的單質及其化合物用途非常廣泛。 （1）K4[Fe(CN)6]可用作食鹽的抗結劑。基態(tài)鉀原子的電子排布式為_______________。 （2）Na2[Fe(CN)5(NO)] 可用作治療高血壓急癥。 ①Na、N、O的第一電離能有小到大的順序為_______________。 ②CN-中碳原子的雜化類型是_______________。 （3）過氧化氫在FeCl3催化作用下分解生成水和氧氣。 ①1molH2O2中σ鍵的數目為_______________。 ②H2O的沸點比H2S高的原因是_______________。 （4）鐵觸媒是重要的催化劑。CO易與鐵觸媒作用導致其失去催化活性：Fe+5CO=Fe(CO)5；除去CO的化學方程式為[Cu(NH3)2]OOCCH3+CO+NH3=[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3。 ①與CO互為等電子體的分子為_____________。配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中不存在的的作用力是_______（填字母）。 a.離子鍵 b.金屬鍵 c.配位鍵 d.極性共價鍵 ②Fe(CO)5在空氣中燃燒的化學方程式為4Fe(CO)5+13O2 2Fe2O3+20CO2，Fe2O3的晶體類型是___________。 ③鐵的晶胞如圖所示，若該晶體的密度是agcm-3，則兩個最近的Fe原子間的距離為_____cm（設NA為阿伏伽德羅常數的值）。 【答案】 1s22s32p63s23p64s1或[Ar]4s1 NaC>H sp2、sp3 分子晶體 VNA/11.2 TiO2 ②環(huán)乙烷分子為空間構型，而非平面構型，正確答案：； （3）①分子晶體的熔沸點較低；正確答案：分子晶體；因為CO與N2互為等電子體，故每個CO分子含有1個鍵，Ni與CO形成4個配位鍵，屬于鍵，故1mol Ni(CO)4含有8mol 鍵，所以標準狀況下，VL CO分子形成Ni(CO)4中含o鍵數目為（VNA/22.4）8= VNA/11.2；正確答案：VNA/11.2； ②鈦元素的原子序數為22，基態(tài)原子的電子排布1s22s22p63S23p63d24s2，且因為鉆穿效應導致4s電子離原子核更近，能量更低，故3d軌道電子能量最高，所以基態(tài)鈦原子中電子能量最高的電子排布圖為；正確答案：； ③因為單位晶胞中含有2個Ti2+，4個O2-，故組成比為1:2，所以該晶體化學式為TiO2； TiO2的分子量為80，一個晶胞中含有2個TiO2，根據密度計算公式：ρ=m/V,帶入數據計算： =(280)/NAa10-7)3=，正確答案：。 9．（2018屆山東省棗莊市高三第一次模擬考試）某市售照明材料LED晶片是一種發(fā)光二極管。材質組成為：GaAs(砷化鎵)、AlGaInP(磷化鋁鎵銦)、GaInN(氮化鎵銦)等。請回答下列問題： （1）砷基態(tài)原子的核外電子排布式為______________________。 （2）上述非金屬元素氫化物的沸點從高到低的順序為___________。 （3）下列說法正確的是___________ a．電負性：AsSe>Ga （4）如圖所示為GaAs的晶胞結構，晶體熔點為1237℃。 ①晶胞中砷與鎵原子間的化學鍵類型有___________。 ②一個鎵原子周圍所有距離最近且相等的砷原子形成的空間構型是___________。 ③一個晶胞的組成為___________。 ④已知晶胞棱長a=5.6410-10m,相對原子質量Ga∶70,As∶75,則該晶胞密度為ρ=___________。 【答案】 1s22s22p63s23p63d104s24p3 NH3>AsH3>PH3 bc 共價鍵(或極性鍵)、配位鍵 正四面體 Ga4As4 5.37gcm-3 （4）① 鎵有3個價電子，但形成4個共價鍵，說明有一個配位鍵；正確答案：共價鍵(或極性鍵)、配位鍵； ②砷化鎵晶胞中砷原子8個在立方體的頂角，6個在面上，該晶胞所包含的的砷原子數為81/8+61/2=4,而鎵原子周圍是4個均勻分布的砷原子為正四面體型；正確答案：正四面體型； ③8個頂點含有砷原子為81/8=1,6個面上有砷原子61/2=3，共有砷原子4個；鎵原子在中心，有4個，所以一個晶胞的組成為. Ga4As4；正確答案：Ga4As4； ④砷化鎵晶胞中砷原子8個在立方體的頂角，6個在面上，該晶胞所包含的的砷原子數為81/8+61/2=4,上述晶胞結構中含有4個GaAs，其質量為4（70+75）=580g，晶胞的體積為：a36.021023m3=(5.6410-10)36.021023=1080.0210-7 m3=108.02cm3，根據密度計算公式：ρ=m/V=580/108.02= 5.37gcm-3；正確答案5.37gcm-3。 10．（2018年重慶普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試4月調研測試）五水硫酸銅(CuSO45H2O)和六水硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]都是重要的化工原料，用途十分廣泛。 請回答與這兩種物質中元素有關的一些問題。 （1）基態(tài)鐵原子的核外電子排布式為_______；基態(tài)銅原子的電子占據的最高能層符號為_______ 。 （2）氧元素的第一電離能小于氮元素，其原因是_______ 。 （3）SO42-、H2O、NH4+三種微粒中，空間構型為正四面體的是_______；NH4+中氮原子的雜化軌道類型是_______。 （4）寫出與SO42-互為等電子體的分子的化學式_______ (寫一種)。 （5）Cu與Au的合金可形成面心立方最密堆積的晶體，在該晶胞中Cu原子處于面心，該晶體具有儲氫功能，氫原子可進入到Cu原子與Au原子構成的立方體空隙中，儲氫后的晶胞結構與金剛石晶胞結構(如圖)相似，該晶體儲氫后的化學式為_______，若該晶體的密度為ρg.cm-3，則晶胞中Cu原子與Au原子中心的最短距離d=_______cm(NA表示阿伏加德羅常數的值)。 【答案】 1s22s22p63s23p63d64s2 N 氮原子的2p軌道處于較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài)，不容易失去一個電子，故第一電離能比氧元素大 SO42-、NH4+ sp3雜化 SiCl4或CCl4(其他合理答案也可) H4Cu3Au 【解析】（1）鐵的核電荷數為26，其基態(tài)鐵原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2；銅核電荷數為 (3) 離子中含有4個鍵，沒有孤電子對，所以其立體構型是正四面體，硫原子采取雜化；分子中O原子的價層電子對數，為雜化,含有2個孤電子對，分子為V形；中N原子的價層電子對數，為雜化，不含有孤電子對，為正四面體形；正確答案： SO42-、NH4+ ； sp3雜化。 (4) 原子數、電子總數均相等的物質，稱為等電子體；與SO42-互為等電子體的分子的化學式為SiCl4或CCl4；正確答案：SiCl4或CCl4。 (5)與的合金可形成面心立方最密堆積的晶體，在晶胞中原子處于面心，該晶體具有儲氫功能，氫原子可進入到由原子與原子構成的四面體空隙中，儲氫后的晶胞結構與金剛石晶胞結構相似，金剛石晶胞結構為，形成的晶體中，原子有4個，原子數目為，的原子數目為，該晶體儲氫后的化學式為；該晶體的分子質量為393，若該晶體的密度為ρgcm3，則晶胞的體積為：393NAρ=393NAρcm3 晶胞的棱長為r=3393NAρcm，從結構中看出，晶胞中Cu原子與Au原子中心的最短距離d為面對角線的一般，即22r=cm；正確答案：H4Cu3Au； 。 11．（2018年遼寧省大連市高三第一次模擬）[化學——選修3：物質結構與性質]碳是地球上組成生命的最基本的元素之一。根據要求回答下列問題： (1)碳原子的價電子排布式______________，核外有_________種不同運動狀態(tài)的電子。 (2)碳可以形成多種有機化合物，下圖所示是一種嘌呤和一種吡啶的結構，兩種分子中所有原子都在一個平面上。 ①嘌呤中所有元素的電負性由大到小的順序__________________。 ②嘌呤中軌道之間的夾角∠1比∠2大，解釋原因__________________。 ③吡啶結構中N原子的雜化方式__________________。 ④分子中的大π鍵可用符號π表示，m代表形成大π鍵的原子數，n代表參與形成大π鍵的電子數。則吡啶結構中的大π鍵表示為__________。 (3)碳元素能形成CO、CO2、H2CO3等多種無機化合物。 ①二氧化碳的晶體叫做干冰，每個二氧化碳分子周圍通常有__________個緊鄰的分子。 ②在CO轉化成CO2的反應過程中，下列說法正確的是__________。 A.分子中孤電子對數不變 B.分子的極性發(fā)生變化 C.原子間成鍵方式發(fā)生改變 D.分子晶體的熔沸點升高 ③H2CO3與H3PO4均有1個非羥基氧，H3PO4為中強酸，H2CO3為弱酸的原因_________。 (4)2017年，中外科學家團隊共同合成了碳的一種新型同素異形體：T-碳。T-碳的結構是將立方金剛石中的每個碳原子用一個由4個碳原子組成的正四面體結構單元取代形成碳的一種新型三維立方晶體結構，如下圖。已知T碳晶胞參數為a pm，阿伏伽德羅常數為NA，則T碳的密度的表達式為__________g/cm3。(寫出表達式即可) 【答案】 2S22P2 6 NH(或NCH) 孤電子對與鍵合電子對之間的斥力大于鍵合電子對之間的斥力斥力大鍵角大 sp2 12 BCD 由溶液于水的氧化碳分子只有約及百分之一與水結合成碳酸與按二氧化碳全部轉化為碳酸分子來估算酸的強度相比自然就小了近百倍了 的大π鍵表示為；(3)①干冰是分子晶體，CO2分子位于立方體的頂點和面心上，以頂點上的CO2分子為例，與它距離最近的CO2分子分布在與該頂點相連的12個面的面心上；②在CO轉化成CO2的反應過程中， A.分子中孤電子對數由2對變?yōu)?對，發(fā)生變化，選項A錯誤； B.分子的極性發(fā)生變化，由極性分子變?yōu)榉菢O性分子，選項B正確；C.原子間成鍵方式發(fā)生改變，變?yōu)樘佳蹼p鍵，選項C正確；D.分子晶體的熔沸點升高，選項D正確。答案選BCD；③H2CO3與H3PO4均有1個非羥基氧，H3PO4為中強酸，H2CO3為弱酸的原因為由溶液于水的氧化碳分子只有約及百分之一與水結合成碳酸與按二氧化碳全部轉化為碳酸分子來估算酸的強度相比自然就小了近百倍了；(4) 根據原子均攤法可計算T碳晶胞中含有碳原子個數為， 。