2022年高三物质结构与性质选修本专项练习 .pdf

读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思物质结构专项练习1人类在使用金属的历史进程中，经历了铜、铁、铝之后，第四种将被广泛应用的金属被科学家预测是钛(Ti) ，它被誉为 “ 未来世纪的金属” 。试回答下列问题：(1)Ti 元素在元素周期表中的位置是第周期，第族；其基态原子的价电子层排布为；(2)在 Ti 的化合物中，可以呈现+2、+3、+4 三种化合价，其中以+4 价的 Ti 最为稳定；偏钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构示意图如图，它的化学式是；已知Ti3+可形成配位数为6 的配合物。现有含钛的两种颜色的晶体，一种为紫色，另一种为绿色，但相关实验证明，两种晶体的组成皆为TiCl3 6H2O。为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：a分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液b分别往待测溶液中滴入AgNO3溶液，均产生白色沉淀；c沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的白色沉淀质量为紫色晶体的水溶液与AgNO3溶液反应得到的沉淀质量的2/3。则绿色晶体配合物的化学式为，绿色晶体中含有的化学键类型是。1(1)四(1 分) B(1 分)3d24S2(2 分)(2)BaTiO3(2 分)TiCl(H2O)5Cl2 H2O(2 分)共价键，配位键，离子键(2 分) 2、Al 和 Si 、Ge和 As在元素周期表金属和非金属过渡位置上，在其单质和化合物在建筑业、电子工业和石油化工等方面应用广泛。请回答下列问题：(1) As 的价层电子构型为 (2) AlCl3是化工生产中的常用催化剂，熔点为192.6 ，熔融状态以二聚体 A12C16形式存在，其中铝原子与氯原子的成键类型是(3 ）超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝（AlN）在绝缘材料中的应用广泛，AlN 晶体与金刚石类似，每个Al 原子与个N原子相连， 与同一个Al 原子相连的N原子构成的空间构型为。在四大晶体类型中，AlN 属于晶体。(4)Si和 C 同主族， Si 、C和 0 成键情况如下：在 C和 0 之间可以形成双键形成CO2分子，而 Si 和 O则不能和碳那样形成有限分子原因是(5)SiCl4(l ）常用作烟雾剂，原因Si 存在 3d 轨道，能同H20 (l ）配位而剧烈水解，在潮湿的空气中发烟，试用化学方程式表示其原理2、(l) 4s24p3( l 分） (2 ）共价键（或键） (l分） (3) 4 (l分）正四面体（l 分）原子（ 2 分） (4) Si一 0 大于 C一 0 的键， C=0的键能大于Si=O 的键能，所以Si 和 O成单键，而C和 O以双键形成稳定分子（ 2 分）(5)SiCl4（l) + 3H2O (l) = H2Si03 (s) + 4HCl(aq) ( 2 分）3、纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。A 和 B 的单质单位质量的燃烧热大，可用作燃料。已知A 和 B 为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：电离能 (kJ/mol) I1 I2I3I4A 932 1821 15390 21771 B 738 1451 7733 10540 某同学根据上述信息，推断B 的核外电子排布如右图所示，该同学所画的电子排布图违背了。根据价层电子对互斥理论，预测A 和氯元素形成的简单分子空间构型为 。氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。已知金刚石中的CC 的键长为154.45pm，C60中 CC 键长为 145140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确并阐述理由 。科学家把C60和 K 掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。该物质的K 原子和 C60分子的个数比为 。继 C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N 原子电负性由大到小的顺序是 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3 个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8 电子稳定结构，则Si60分子中 键的数目C60K 1s 2p 2s 3s 3p 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思为 。3A能量最低原理直线型不正确C60是分子晶体，熔化时不需破坏化学键31 N、C、Si 30 4A、B、C、D四种元素处于同一周期，在同族元素中，A的气态氯化物的沸点最高，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻。（1）C的原子的价电子排布式为_。（2）A、B、C三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是（写元素符号）_。（3）B的单质分子中存在_个键。（ 4）D和B形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型化合物，该化合物属于_晶体，其硬度比金刚石_填（ “ 太” 或 “ 小 ” ）。（ 5）A的气态氢化物的沸点在同族中最高的原因是_ 。4（ 1）2422sp（2 分）（ 2）FNO（1 分）（ 3）2 （1 分）（ 4）原子（1 分）大（1 分）（5）HF分子之间可以形成氢键从而使熔沸点升高。5今有位于元素周期表短周期中X 、Y、Z 三种元素。已知：三者原子序数之和为25；元素Y的原子价电子排布为 ns2npn+2X和 Y在不同条件下可形成X2Y和 X2Y2两种固态化合物， Y和 Z 在不同条件下可形成ZY和 ZY2两种气态化合物；元素Z 的硫化物与元素Z 的氯化物，常温下均为液态，且二者的相对分子质量之比为38： 77。据此填写下列空白：（1）写出元素符号： X ；Y ；Z 。 （2）X2Y2属于晶体， 构成晶体的微粒是（填微粒符号）（3）Z 的硫化物的分子空间构型是，ZY2形成的晶体属于晶体，根据原子轨道重叠方式的不同，Z 的氯化物分子中含有的共价键种类及数目是。5（每空1 分，共 8 分）（ 1） Na ；O ； C（2）离子 Na+ O22（3）直线型分子 4个键6下图是Na、Cu、 Si 、H、 C、N等元素单质的熔点高低的顺序，其中c、 d 均是热和电的良导体。（1）请写出上图中b 单质对应元素原子的电子排布式。（2）单质 a、 f 对应的元素以原子个数比1：1 形成的分子（相同条件下对H2的相对密度为13）中含个键和个键。（3） a 与 b 的元素形成的10 个电子中性分子X的空间构型为。（4） 右图是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构：请简要说明该物质易溶于水的原因6（8 分）（ 1）1s22s22p3（2 分）（2）3 2 （各 1 分）（3）三角锥形（ 2 分）（4）HNO3是极性分子，易溶于极性的水中；HNO3分子中的 OH易与水分子之间形成氢键（2分）7有 A、B、C、D、E 五种元素，其中A、B、C 属于同一周期，A 原子最外层p 能级的电子数等于次外层的电子数总数； B 原子最外层中有两个不成对的电子；D、E 原子核内各自的质子数与中子数相等；B 元素可分别与A、C、D、E 生成 RB2型化合物，并知在DB2和 EB2中， D 与 B 的质量比为7：8；E 与 B 的质量比为1：1。试回答：（1）写出 D 原子的电子排布式。（ 2）用电子式表示AE2的形成过程。（3）B、C 两元素的第一电离能较大的元素是：（填写元素符号）。（5） C 的单质中 键的数目为， B、 D 两元素的气态氢化物的稳定性大小关系为： （填写化学式）。7（ 1）1s22s22p63s23p2（ 2）（ 3）N（4） 2，H2O，SiH4（本题每空1 分）8 下表是元素周期的一部分，其中所列字母分别代表某一元素。a b e c d f g h j 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思请根据表中所列元素，回答下列问题：（1）基态原子的价电子层中，未成对电子数最多的元素是（填写表中字母）；写出其价电子的轨道表示式；当此元素的原子与a 元素的原子形成简单的分子时，该元素的原子以sp3形式杂化，所形成简单分子的立体构型为，该分子为分子（填“极性”或“非极性”）。（2）写出 j 元素基态原子的电子排布式；d、g、j 分别与 a 形成化合物，推断所形成的化合物沸点由高到低的排列顺序为（填化学式）。（3）可用来组成酸、碱、盐三类物质至少需要的元素有（填写表中字母）；e、 f 单质及 ef 合金中硬度由大到小的顺序为（填写名称）8（1）c（1 分）（1 分）三角锥形（1 分）极性（ 1 分）（2）Se 1s22s22p63s23p63d104s24p4（1 分） H2OH2SeH2S（1 分）（ 3）acd（1 分）镁铝合金 铝镁（ 1 分）9 下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。A B C D E 试回答下列问题：（1）请写出元素D 的基态原子电子排布式；（2）D、E 两元素的部分电离能数据列于下表：元素D E 电离能/kJ mol1I1717 759 I21509 1561 I33248 2957 比较两元素的I2、I3可知，气态 D2再失去一个电子比气态E2再失去一个电子难。对此，你的解释是；（3）C 在空气中燃烧产物的分子构型为，与其互为等电子体的单质的分子式为。9 （1）1s22s22p63s23p63d54s2 (2 分)（2）Mn2+的 3d 轨道电子排布为半满状态较稳定(2 分) （3）V 型（或角型）(2 分) O3 (2 分) 10 下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题：(1) 表中属于ds 区的元素是 (填编号 ) 。(2) 表中元素的2 个原子与元素的2 个原子形成的分子中元素的杂化类型是；和形成的常见化合物的化学键类型是。(3) 元素的外围电子排布式为，该元素原子中未成对电子数为。(4) 在周期表中位于对角线的元素的性质也有一定的相似性。试写出元素的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式： . 10(1) (2 分)(2)sp(1分) ，共价键 (1 分写成极性共价键或d 键也得分 ) (3)3d54s1(1 分 )6(1 分)(4)11A（ 12 分）物质结构与性质聚合铁（简称PFS），化学式为：。现代污水处理工艺中常利用 PFS 在水体中形成絮状物，以吸附重金属离子。(1) PFS 中铁显价，铁原子的电子排布式是。 O 元素的第一电离能N元素的第一电离能（填“ 大于 ” 或 “ 小于 ” ），原因是； H2O 与 H+以配位键结合成H3O+的立体结构为。(2) 水在不同的温度和压力条件下可以形成11 种不同结构的晶体，密度从比水轻的0.92g/cm3到约为水的一倍半。冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物。其中冰的晶体结构为一个如右上图所示的立方晶胞，每个水分子可与周围个水分子以氢键结合，晶体中，1mol 水可形成mol 氢键。(3) 已知下列元素的电负性数据：H：2.1, O：3.5, F：4.0。OF2与水的立体结构相似，但水分子的极性比OF2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思强得多，其原因有：OF2中氧原子上有两对孤对电子，抵消了FO 键中共用电子对偏向F 而产生的极性；从电负性上看，。11(1) 3(1 分)；1s22s22p63s23p63d64s2 (2 分)；小于 (1 分)，因为 O 原子和 N 原子的外围电子排布分别为：2s22p4、2s22p3， N 原子的 p轨道半充满，相对稳定，所以第一电离能大(2 分 )；三角锥形 (1 分)。(2) 4 (1 分)；2(1 分)。 (3) 氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差(2 分 )。12钛呈银白色，因它坚硬、强度大、耐热、密度小，被称为高技术金属。目前生产钛采用氯化法，即将金红石或钛铁矿与焦炭混合，通人氯气并加热制得TiCl4：，将TiCl4蒸 馏 并 提 纯 ， 在 氩 气 保 护 下 与 镁 共 热 得 到 钛 ：MgCl2和过量 Mg用稀盐酸溶解后得海绵状钛，再在真空熔化铸成钛锭。请回答下列问题：(1)Ti元素在元素周期表中的位置是，钛原子的基态电子排布式为。(2) 已知 Ti3+可形成配位数为6 的配合物。现有钛的两种颜色的配合物，一种为紫色，另一种为绿色，相关实验证明，两种物质的组成皆为。为测定这两种配合物的成键隋况，设计了如下实验：a分别取等质量的两种物质的样品配成待测溶液；b分别往待测溶液中滴人过量的AgNO3溶液并充分反应，均产生白色沉淀； c测定沉淀质量并比较，发现由原绿色物质得到沉淀的质量是由原紫色物质得到沉淀的质量的2/3 则原绿色配合物的配离子的化学式为。(3)TiCl4在常温下是无色液体，在水或潮湿空气中易水解而冒白烟。则 TiCl4属于 (填“原子”、 “分子”或“离子”) 晶体。12A (1) 第四周期、 IVB 族 (2)(3) 分子13过渡金属元素氧化物的应用研究是目前科学研究的前沿之一，试回答下列问题：、20XX 年诺贝尔物理学奖为法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林贝格尔共同获得，以表彰他们在巨磁电阻效应（CMR效应）研究方面的成就。某钙钛型复合氧化物（如右图），以A原子为晶胞的顶点，A 位可以是Ca、Sr、Ba 或 Pb，当 B 位是 V、Cr、Mn、Fe 时，这种化合物具有CMR 效应。用 A、B、O 表示这类特殊晶体的化学式：。已知 La 为+3 价，当被钙等二价元素A 替代时，可形成复合钙钛矿化合物La1-xAxMnO3, (x 0.1) ，此时一部分锰转变为 +4 价。导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁、铁磁 -顺磁转变及金属-半导体的转变，则La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为：。（用含x 的代数式表示）Mn 的核外电子排布式为：。下列有关说法正确的是。A镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p 区 B氧的第一电离能比氮的第一电离能大C锰的电负性为1.59 ，Cr 的电负性为1.66，说明锰的金属性比铬强13、（ 1）ABO3（2）(1x)/x（3）Ar3d54s2（4）AC （8 分，每空均2 分）。精选学习资料 - 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