(新)备战2022年高考化学五年真题解密解密19 物质结构和性质(选考)(原卷版).docx
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1、解密19 物质结构和性质(选考)1原子结构与元素的性质(1)了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理,能正确书写136号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。(2)了解电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。(3)了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。(4)了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质。2化学键与分子结构(1)理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。(2)了解共价键的形成、极性、类型(键和键),了解配位键的含义。(3)能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。(4)了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。(5
2、)能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。3分子间作用力与物质的性质(1)了解范德华力的含义及对物质性质的影响。(2)了解氢键的含义,能列举存在氢键的物质,并能解释氢键对物质性质的影响。4晶体结构与性质(1)了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。(2)了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。(3)了解分子晶体结构与性质的关系。(4)了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。(5)理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。(6)了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体
3、的组成并进行相关的计算。1【2020山东卷】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是( )A第一电离能:W>X>Y>ZB简单离子的还原性:Y>X>WC简单离子的半径:W>X>Y>ZD氢化物水溶液的酸性:Y>W2【2020山东卷】下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是( )A键能 、 ,因此C2H6稳定性大于Si2H6B立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度CSiH4中Si的
4、化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4DSi原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成 键3【2020山东卷】B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( )A其熔点主要取决于所含化学键的键能B形成大键的电子全部由N提供C分子中B和N的杂化方式相同D分子中所有原子共平面4【2020新课标卷】Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_。(2)Li及其周期表中相邻元
5、素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na),原因是_。I1(Be)> I1(B)> I1(Li),原因是_。(3)磷酸根离子的空间构型为_,其中P的价层电子对数为_、杂化轨道类型为_。(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有_个。电池充电时,LiFeO4脱出部分Li+,形成Li1xFePO4,结构示意图如(b)所示,则x=_,n(Fe2+ )n(Fe3+)=_。5【2020新课标卷】钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太
6、阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料,回答下列问题:(1)基态Ti原子的核外电子排布式为_。(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是_。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔点/37724.1238.3155 (3)CaTiO3的晶胞如图(a)所示,其组成元素的电负性大小顺序是_;金属离子与氧离子间的作用力为_,Ca2+的配位数是_。(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb2+、I和有机碱离子CH3NH3+,其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中_的空间位置相同,有机碱CH3NH3+中,N原
7、子的杂化轨道类型是_;若晶胞参数为a nm,则晶体密度为_g·cm-3(列出计算式)。(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘,降低了器件效率和使用寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐,提升了太阳能电池的效率和使用寿命,其作用原理如图(c)所示,用离子方程式表示该原理_、_。6【2020新课标卷】氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:(1)H、B、N中,原子半径最大的是_。根据对角线规则,B的一些化学性质与元素_的相似。(2)NH3BH3分子中,NB化学键称为_键,其电子对由_提供。氨
8、硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:3NH3BH3+6H2O=3NH3+B3O63-+9H2,B3O63-的结构如图所示:在该反应中,B原子的杂化轨道类型由_变为_。(3)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(H+),与B原子相连的H呈负电性(H-),电负性大小顺序是_。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是_(写分子式),其熔点比NH3BH3_(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3分子之间,存在_,也称“双氢键”。(4)研究发现,氦硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构,晶胞参数分别为a pm、b pm、c pm,=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所
9、示。 氨硼烷晶体的密度=_g·cm3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。7【2020江苏卷】以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵(NH4)3Fe(C6H5O7)2)。(1)Fe基态核外电子排布式为_;Fe(H2O)62+中与Fe2+配位的原子是_(填元素符号)。(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是_;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_。(3)与NH4+互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。(4)柠檬酸的结构简式见图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键的数目为_mol。8【2020山东卷】CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料,
10、回答下列问题:(1)Sn为A族元素,单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体,SnCl4空间构型为_,其固体的晶体类型为_。(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_(填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为_,键角由大到小的顺序为_。(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2+配合物的结构如图所示,1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有_mol,该螯合物中N的杂化方式有_种。(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶
11、胞结构如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。坐标原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一个晶胞中有_个Sn,找出距离Cd(0,0,0)最近的Sn_(用分数坐标表示)。CdSnAs2晶体中与单个Sn键合的As有_个。9【2020天津卷】Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题:(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为_,基态Fe原子的电子排布式为_。(2)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA,则CoO晶体的密度为_gcm-3:三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,其熔点由高到低的顺序为_。(3)Fe、C
12、o、Ni能与C12反应,其中Co和为Ni均生产二氯化物,由此推断FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为_,Co(OH)3与盐酸反应有黄绿色气体生成,写出反应的离子方程式:_。(4)95时,将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中,经4小时腐蚀后的质量损失情况如图所示,当大于63%时,Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为_。由于Ni与H2SO4反应很慢,而与稀硝酸反应很快,工业上选用H2SO4和HNO3的混酸与Ni反应制备NiSO4。为了提高产物的纯度,在硫酸中添加HNO3的方式为_(填“一次过量”或“少量多次”),此法制备NiSO4的化学方程式为_。10【2019新课标】在普通铝中加入
13、少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要村料。回答下列问题:(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。ABCD(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是 、 。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是 ,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“Mg2+”或“Cu2+”)。 (3)一些氧化物的熔点如下表所示:氧化物Li2OMgOP4O6SO2熔点/°C1570280023.875.
14、5解释表中氧化物之间熔点差异的原因 。(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x= pm,Mg原子之间最短距离y= pm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则MgCu2的密度是 g·cm3(列出计算表达式)。 11【2019新课标】近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为FeSmAsFO组成的化合物。回答下列问题:(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_,其沸点比NH3的_(填“高”或“低”),其判断理由是
15、_。(2)Fe成为阳离子时首先失去_轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布式为_。(3)比较离子半径:F_O2(填“大于”等于”或“小于”)。(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。图1 图2图中F和O2共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1x代表,则该化合物的化学式表示为_,通过测定密度和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们关系表达式:=_g·cm3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为(),则原子2和3的坐标分别为_、
16、_。12【2019新课标】磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题:(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是_,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_(填“相同”或“相反”)。(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为_,其中Fe的配位数为_。(3)苯胺()的晶体类型是_。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9)、沸点(184.4)分别高于甲苯的熔点(-95.0)、沸点(1
17、10.6),原因是_。(4)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是_;P的_杂化轨道与O的2p轨道形成_键。(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示:这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为_(用n代表P原子数)。13【2019江苏卷】Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备CuO。(1)Cu2+基态核外电子排布式为_。(2)的空间构型为_(用文字描述);Cu2+与OH反应能生成Cu(OH)42,Cu(OH)42中的配位原子为_(填元素符号)。(3
18、)抗坏血酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为_;推测抗坏血酸在水中的溶解性:_(填“难溶于水”或“易溶于水”)。(4)一个Cu2O晶胞(见图2)中,Cu原子的数目为_。14【2018新课标卷】 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。回答下列问题:(1)下列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)。A BC D(2)Li+与H具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H),原因是_。(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。LiAlH
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