2018年高考化学真题与模拟类编:专题18-物质结构与性质(选修).pdf
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1、20182018 年高考试题年高考试题1【2018 新课标 1卷】Li 是最轻的固体金属,采用 Li 作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。答复以下问题:1以下 Li 原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为_、_填标号。ABC+D+2Li 与 H具有相同的电子构型,r(Li)小于 r(H),原因是_。3LiAlH4是有机合成中常用的复原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。LiAlH4中,存在_填标号。A离子键B 键C 键D氢键4Li2O 是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的 BornHaber 循环计算得到。可知,Li 原子的
2、第一电离能为_kJmol1,O=O 键键能为_kJmol1,Li2O 晶格能为_kJmol1。5Li2O 具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为 0.4665 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则 Li2O 的密度为_gcm3列出计算式。第 1 页 共 17 页【答案】DCLi 核电荷数较大正四面体sp3AB5204982908【解析】分析:1根据处于基态时能量低,处于激发态时能量高判断;2根据原子核对最外层电子的吸引力判断;3根据价层电子对互斥理论分析;根据物质的组成微粒判断化学键;+4第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,据此计算;根据氧
3、气转化为氧原子时的能量变化计算键能;晶格能是气态离子形成 1 摩尔离子晶体释放的能量,据此解答;5根据晶胞中含有的离子个数,结合密度的定义计算。点睛:此题考查核外电子排布,轨道杂化类型的判断,分子构型,电离能、晶格能,化学键类型,晶胞的计算等知识,保持了往年知识点比较分散的特点,立足课本进行适当拓展,但整体难度不大。难点仍然是晶胞的有关判断与计算,晶胞中原子的数目往往采用均摊法:位于晶胞顶点的原子为 8 个晶胞共用,对一个晶胞的奉献为1/8;位于晶胞面心的原子为2 个晶胞共用,对一个晶胞的奉献为1/2;位于晶胞棱心的原子为4 个晶胞共用,对一个晶胞的奉献为 1/4;位于晶胞体心的原子为1 个晶
4、胞共用,对一个晶胞的奉献为1。2【2018 新课标 2 卷】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:H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4第 2 页 共 17 页熔点/85.5115.2600分解75.516.810.3沸点/60.3444.610.045.0337.0答复以下问题: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
5、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_。5FeS2晶体的晶胞如图c所示。晶胞边长为 a nm、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_gcm3;晶胞中Fe2位于+所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为_nm。【答案】哑铃纺锤H2SS8相对分子质量大,分子间范德华力强平面三角2sp3【解析】分析:1根据铁、硫的核外电子排布式解答;2根据价层电子对互斥理论分析;3根据影响分子晶体熔沸点高低的是分子间范德华力判断;4根据价层电子对互斥理论分析;5根据晶胞结
6、构、结合密度表达式计算。第 3 页 共 17 页详解: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,因此不同其他分子的是H2S。3S8、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;点睛:此题主要是考查核外电子排布、杂化轨道、空间构型、晶
7、体熔沸点比较以及晶胞结构判断与计算等,难度中等。其中杂化形式的判断是难点,由价层电子特征判断分子立体构型时需注意:价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型,而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型,不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致;当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致;价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型,但不能解释分子的成键情况,杂化轨道理论能解释分子的成键情况,但不能预测分子的几何构型。两者相结合,具有一定的互补性,可到达处理问题简便、迅速、全面的效果。3【2018 新课标 3 卷】锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。答复以下问题:1Zn 原子
8、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1Zn _1Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_。3 ZnF2具有较高的熔点 872),其化学键类型是_;ZnF2不溶于有机溶剂而 ZnCl2、ZnBr2、第 4 页 共 17 页ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是_。4 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外表创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为_,C 原子的杂化形式为_。5金属Zn 晶体中的原子堆积方式如下图,这种堆积方式称为_。六棱柱底边边长为a cm,高为 c cm,阿伏加德罗常数的值为 NA,Z
9、n 的密度为_gcm3列出计算式。【答案】Ar3d104s2大于Zn 核外电子排布为全满稳定结构,较难失电子离子键ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小平面三角形sp2六方最密堆积A3型【解析】分析:此题是物质结构与性质的综合题,需要熟练掌握这一部分涉及的主要知识点,一般来说,题目都是一个一个小题独立出现的,只要按照顺序进行判断计算就可以了。4碳酸锌中的阴离子为CO32,根据价层电子对互斥理论,其中心原子C 的价电子对为 3+(4322)/2=3 对,所以空间构型为正三角形,中心C 为 sp2杂化。5由图示,堆积方式为六方最紧密堆积。为了计算的方便
10、,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-第 5 页 共 17 页12+2+3=6 个,所以该结构的质量为665/NAg。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 6cm2,高为 c cm,所以体积为 6cm3。所以密度为:gcm-3。点睛:此题是比较常规的结构综合习题,考查的知识点也是多数习题考查的重点知识。需要指出的是最后一步的计算,可以选择其中的晶胞,即一个平行六面体作为计算的单元,直接重复课上讲解的密度计算过程即可。
11、此题的解析中选择了比较特殊的解题方法,选择六棱柱作为计算单元,注意六棱柱并不是该晶体的晶胞晶胞一定是平行六面体,但是作为一个计算密度的单元还是可以的。4【2018 江苏卷】臭氧O3在Fe(H2O)62催化下能将烟气中的 SO2、NOx分别氧化为也可在其他条件下被复原为N2。1+和,NOx中心原子轨道的杂化类型为_;的空间构型为_ 用文字描述。2Fe2基态核外电子排布式为_。3与 O3分子互为等电子体的一种阴离子为_填化学式。4N2分子中 键与 键的数目比 nn=_。5Fe(H2O)62与 NO 反应生成的Fe(NO)(H2O)52中,NO 以 N 原子与 Fe2形成配位键。请在Fe(NO)(H
12、2O)52结构示意图的相应位置补填缺少的配体。+【答案】物质结构与性质1sp3平面正三角形2Ar3d6或 1s22s22p63s23p63d6第 6 页 共 17 页3NO24125-【解析】分析:1用价层电子对互斥理论分析SO42中 S 的杂化方式和 NO3的空间构型。2Fe 原子核外有 26 个电子,根据构造原理写出基态Fe 的核外电子排布式,进一步写出Fe2的核外电子排布式。3用替代法写出 O3的等电子体。4N2的结构式为 NN,三键中含 1 个 键和 2 个 键。+5根据化学式,缺少的配体是NO 和 H2O,NO 中 N 为配位原子,H2O 中 O 上有孤电子对,O 为配位原子。5根据
13、化学式,缺少的配体是NO 和 H2O,NO 中 N 为配位原子,H2O 中 O 上有孤电子对,O 为配位原子,答案为:+。-点睛:此题以“臭氧O3在Fe(H2O)62催化下能将烟气中的 SO2、NOx分别氧化为 SO42和 NO3,NOx也可在其他条件下被复原为N2”为背景素材,考查离子核外电子排布式的书写、原子杂化方式的判断、第 7 页 共 17 页离子空间构型的判断、等电子体的书写、键和 键的计算、配位键的书写。注意写配位键时由配位原子提供孤电子对。20182018 届高考模拟试题届高考模拟试题5【2018 届黄冈中学二模】石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲)
14、,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图乙)。(1)图甲中,1 号 C 与相邻 C 形成 键的个数为_。(2)图乙中,1 号 C 的杂化方式是_,该 C 与相邻 C 形成的键角_(填“”、“”或“=”)图甲中 1 号 C 与相邻 C 形成的键角。(3)我国制墨工艺是将 50nm 左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水,在相同条件下所得到的分散系后者更为稳定,其原因是_。(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属 M 与 C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M 原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中M 原子的个数为 _,该材料的化学式为_。(5)金刚石与石墨都是
15、碳的同素异形体。假设碳原子半径为 r,金刚石晶胞的边长为 a,根据硬球接触模型,金刚石晶胞中碳原子的空间占有率为_。(6)一定条件下,CH4、CO2都能与 H2O 形成笼状结构(如以下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与 H2O 形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。“可燃冰”中分子间存在的2 种作用力是_;为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用 CO2置换 CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直 径 为 0.586nm,结 合 图 表 从 物 质 结 构 及 性 质 的 角 度 分 析,该 设 想 的 依 据 是:_。第 8 页 共 17 页参 数 分子CH4CO2分 子 直 径
16、/nm0.4360.512分 子 与H2O-的 结 合 能E/(kJmol1)16.4029.91【答案】3sp3 氧化石墨烯可与水形成氢键更稳定12M3C60100%(或 34%)氢键、范德华力CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径,且 CO2与水的结合能大于 CH4与水的结合能【解析】分析:此题对物质结构知识的综合考察。主要涉及到分子中 键数目的计算、氢键、分子间作用力等基础知识;根据中心原子价层电子对数就可以判定中心碳原子杂化方式,对于金刚石晶胞,体对角线与碳原子半径之间的关系为r=,就能够解答出金刚石晶胞中碳原子的空间占有率。(4)该晶胞中 M 的原子个数为 121/4+9=12;该晶胞
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- 2018 年高 化学 模拟 专题 18 物质 结构 性质 选修
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