高三化学高考备考一轮复习考点强化——物质的结构与性质大题分析(一).docx
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1、高三化学高考备考一轮复习考点强化物质的结构与性质大题分析(一)【原卷】一、填空题(共15题)1.已知A、B、C、D、E、F是前四周期的核电荷数依次增大主族元素,A的最外层电子数是其电子层数的2倍,C、D同一主族,D元素原子M层有两对成对电子,E在前四周期主族元素中原子半径最大,F的基态原子中有4个未成对电子。 基态F2+的电子排布式是 。 B、C、D的第一电离能由大到小的顺序是 。(填字母对应的元素符号) 离子的空间构型为 。某F的配合物化学式是,与中心F3+的形成配位键的原子或离子是 。F(AC)5常温下是一种浅黄色液体,熔点20,不溶于水、易溶于苯。每个AC分子与F原子间均有1个配位键。1
2、 mol F(AC)5中所含键的数目为 。F(AC)5分子的结构可能为下图中的 (填“甲”或“乙”),理由是 。 甲 乙 丙由A、B、E、F元素形成的一种蓝色晶体,其晶体结构示意图如图丙所示(图中E的离子未画出)。该蓝色晶体的化学式为 。2.砷化镓是继硅之后研究较深入、应用较广泛的半导体材料。回答下列问题:(1) 基态Ga原子核外电子排布式为_,基态As原子核外有_个未成对电子。(2)Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺序是_;Ga、As、Se的电负性由大到小的顺序是_。(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因_,GaF的熔点超过100,可能的原因是_。镓的卤化物熔点/7
3、7.75122.3211.5沸点/201.2279346(4)二水合草酸镓的结构如图1所示,其中镓原子的配位数为_,草酸根离子中碳原子的杂化轨道类型为_。 (5)砷化镓的立方晶胞结构如图2所示,晶胞参数为a0.565 nm,砷化镓晶体的密度为_ (设为阿伏加德罗常数的值,列出计算式即可)。3.镍、钴、钛、铜等元素常用作制备锂离子电池的正极材料或高效催化剂。表示阿伏加德罗常数,请填写下列空白。(1)基态Co原子的电子排布式为_。(2)镍与Co生成的配合物中,易提供孤电子对的成键原子是_(填元素名称);1 mol中含有的键数目为_,写出与CO互为等电子体的一种阴离子的化学式_。(3)是一种储氢材料
4、。的空间构型是_,B原子的杂化方式为_。与钛同周期的第B族和A族两种元素中第一电离能较大的是_(写元素符号),原因是_。(4)的晶胞如下图所示,晶胞参数分别为;的晶胞中每个Cu原子与_个S原子相连,晶体密度_(列出计算表达式)。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,例如图中原子2和3的坐标分别为,则原子1的坐标为_。4.2019年度诺贝尔化学奖授予John B. Goodenough教授等人,以表彰其在锂离子电池的发展方面作出的突出贡献。研究表明:电池的正极的活性物质制备的原理为: 。请回答:(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素在周期表中的
5、位置是_。(2)中的核外电子排布式为_,的空间构型是_。(3)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物,则中含有的键与键数目之比为_。(4)中电负性最大的元素是_,所含化学键的类型有_。(5)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似,如图甲所示。每个冰晶胞平均占有_个水分子,冰的熔点远低于金刚石的原因是_。在气相中易与通过氢键以水合物形式存在,试写出水合物的结构式:_。(6)如图乙所示为二维平面晶体示意图,其中表示晶体结构的是_(填“a”或“b”)。金属铜的晶胞如图丙所示,铜原子的配位数是_,若此晶胞立方体的边长为,金属铜的密度为,则阿伏加德罗常数的值可表示为_(用含、的代数式表示)。5.
6、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)基态与离子中未成对的电子数之比为_。(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能()如表所示。(Li)> (Ni),原因是_。(BE)> (B) >(Li),原因是_。()Li520Be900B801Na496Mg738Al578(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)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。每个晶胞中含有的单元数
7、有_个。电池充电时,脱出部分,形成,结构示意图如(b)所示,则=_,_。6.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)与具有相同的电子构型,小于,原因是_。(3)是有机合成中常用的还原剂,中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。中,存在_(填标号)。A.离子键 B.键 C.键 D.氢键(4)是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber循环
8、计算得到。可知,Li原子的第一电离能为_,键键能为_,晶格能为_。(5) 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,则的密度为_ (列出计算式)。7.选修3:物质结构与性质(15分)碳元素是形成化合物种类最多的元素,也可形成多种单质,同时和也可与铁、铜、铬等过渡元素形成配合物。请回答下列问题:(1)碳元素位于元素周期表的_区,第二周期中基态原子与基态碳原子具有相同未成对电子数的元素是_(填元素符号)。(2)乙烯的结构如图1所示,其中碳原子的杂化形式是_,乙烯分子中碳碳双键与碳氢键的键角大于碳氢键之间的键角,原因是_。(3)金刚石、都是碳元素形成
9、的单质,三者的熔点由高到低的顺序是_,原因是_。(4)是与形成的一种配离子,基态的价电子排布式是_,中含有的键的数目为_。(5)某科研机构用电化学沉积的方法获得了一种化学式为的普鲁士蓝类似物,其晶体结构如图2所示(图中省略了),晶胞参数为a pm,则_,周围距离最近的形成的几何构型为_,最近的两个间距为_pm。8.许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列有关问题:(1)现代化学中,常利用_上的特征谱线来鉴定元素。(2)某同学画出基态碳原子的核外电子排布图:,该电子排布图违背了_;都是重要的有机反应中间体。的空间构型分别为_、_。(3)基态溴原子的价层电子轨道排布图为
10、_,第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有_种。(4)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼晶体晶胞如图甲所示:其中实心球为磷原子,在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为_,已知晶胞边长a pm,阿伏加德罗常数为则磷化硼晶体的密度为_g/cm3。磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图乙中表示P 原子的投影),用画出B 原子的投影位置_。(5)Fe3O4晶体中,O2- 围成正四面体空隙(1、3、6、7号氧围成)和正八面体空隙(3、6、7、8、9、12号氧围成),Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,Fe2+和另一半Fe3+填充
11、在正八面体空隙中,晶体中正四面体空隙数与正八面休空隙数之比为_,有_%的正八面体空隙没有填充阳离子。(6)一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充其中(如图),己知O2-的半径为a pm,每平方米面积上分散的该晶体的质量为_g(用a、NA表示) 9.据报道,我国化学研究人员用和等合成了一个镍的配位化合物(如图),对镍配合物在磁性、电化学性质等方面的研究提出了理论指导。请回答下列问题:(1)基态Ni原子的价电子轨道表达式为_,N在元素周期表中处于第_纵行。(2)C、N、O三种元素中电负性最大的是_(填元素符号)。C在形成化合物时
12、,其键型以共价键为主,原因是_。(3) 中阴离子的空间构型是_,写出与该阴离子互为等电子体的一种分子的化学式:_。(4)上述镍的配位化合物中,碳原子的杂化方式为_。(5)已知:的沸点为1179,的沸点为32,的沸点高于的主要原因是_。(6)已知:氧化镍的晶胞结构如图所示。若为阿伏加德罗常数的值,晶体密度为,则该晶胞中最近的之间的距离为_pm(用含、的代数式表示)。某缺陷氧化镍的组成为,其中Ni元素具有+2和+3两种价态,两种价态的镍离子数目之比为_。10.第23号元素钒在地壳中的含量大约为0.009%,在过渡元素中仅次于,排第五位。我国四川攀枝花地区蕴藏着极其丰富的钒钛磁铁矿。(1)钒在周期表
13、中的位置为_,电子占据的最高能层的轨道形状为_。(2)在地壳中含量最高的五种过渡金属元素中,基态原子核外单电子数最多的是_。(3)过渡金属可形成许多羰基配合物,即CO作为配体形成的配合物。CO作配体时,配位原子是C而不是O,其原因是_。(4)过渡金属配合物常满足“18电子规则”,即中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18,如、等都满足这个规则。下列钒配合物中,钒原子满足18电子规则的是_。A.B.C.D.化合物的熔点为138,其晶体类型为_。(5)(熔点1027)和(熔点827)均为六方晶胞,结构如图所示。和两者熔点差异的原因是_。设晶体中阴、阳离子半径分别为和,该晶体的空间利用率为
14、_(用含和的式子表示)。11.晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大晶体已应用于大功率固体激光器,填补了国家战略空白。回答下列问题:(1)在的四种组成元素各自所能形成的简单离子中,核外电子排布相同的是_(填离子符号)。(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为_。(3)已知有关氦、磷的单键和三键的键能()如下表:193946197489从能量角度看,氮以、而白磷以(结构式表示为)形式存在的原因是_。(4)已知是次磷酸的正盐,的结构式为_,其中P采取_杂化方式。(5)
15、与电子总数相同的等电子体的分子式为_。(6)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸,如:如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则相应的酸根可写为_。(7)分别用表示和,晶体的四方晶胞如图(a)所示,图(b)、图(c)分别显示的是、在晶胞面、面上的位置:若晶胞底边的边长均为,高为,阿伏加德罗常数的值为,晶体的密度为_(写出表达式)。晶胞在x轴方向的投影图为_(填号)。12.化学选修3:物质结构与性质过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分,在工农业生产和国防建设中有着广泛应用,回答下列问题:(1)对于基态Cr原子,下列叙述正确的是_(填标号)。A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为B.
16、4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动C.电负性比钾高,原子对键合电子的吸引力比钾大(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子是_,中心离子的配位数为_。(3) 中配体分子以及分子的空间结构和相应的键角如下图所示。中P的杂化类型是_,的沸点比的_,原因是_。的键角小于的,分析原因_。(4)在金属材料中添加颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。具有体心四方结构,如图所示。处于顶角位置的是_原子。设Cr和Al原子半径分别为和,则金属原子空间占有率为_%(列出计算表达式)。13.黑磷是磷的一种稳定的同素异形体,黑磷具有正交晶系的晶体结构(图A),晶胞参数
17、a3.310,b4.380,c10.500。黑磷烯是二维的单层黑磷(图B),黑磷烯与石墨烯结构相似,P的配位数为3。与石墨烯相比,黑磷烯具有半导体性质,更适合于制作电子器件。已知黑磷结构中只有一种等效的三配位P,所有P原子的成键环境一样,图A中编号为的P原子的晶胞内坐标为(0.500,0.090,0.598)。请回答下列问题:(1)写出P原子的基态电子排布:(2)P和F的电负性大小顺序是x(P) x(F)。(填“<”“”或“>”)P和F形成的分子PF3和PF5,它们的几何构型分别为 、 。(3)黑磷中P原子杂化类型是 。黑磷中不存在 (选填字母序号)。A.共价键 B.键 C.键 D
18、.范德华力红磷、白磷与黑磷熔点从高到低的顺序为 ,原因是 。(4)图A中编号为的P原子的晶胞内坐标为 ,黑磷的晶胞中含有 个P原子。14.我国科研工作者最近发现并制备了一系列主要由O、P、Se、Bi等元素组成的导电材料。回答下列问题:(1)基态硒原子的价电子排布式为_;的熔点为350,加热易升华,固态属于_晶体。(2)O、P、S三种元素中,电负性最大的是_;键角: _ (填“>”、“<”或“=”)。(3)纯净的磷酸粘度极大,随温度升高粘度迅速下降,原因是_;熔融状态的磷酸导电性很好,这是由于在纯磷酸中存在如下质子交换导电机理。由此可以推知纯磷酸液体中存在的导电微粒是和_,的空间构型
19、为_。(4)硒氧化铋是一类全新二维半导体芯片材料,为四方晶系晶胞结构(如图所示),可以看成带正电的层与带负电的层交替堆叠。据此推断硒氧化铋的化学式为_,其中Se的分数坐标为_。晶胞棱边夹角均为90°,硒氧化铋的摩尔质量为,则晶体密度的表达式为_ (为阿伏加德罗常数的值)。15.金属钼(Mo)常用于工业、军事等领域,已被多个国家列为战略金属,我国的钼储量居世界第二。已知钼在元素周期表中呈现的信息,回答下列问题:(1)钼在元素周期表中的位置是_,基态Mo原子核外有_种不同运动状态的电子,其中核外电子占据最高能层的符号是_。(2)辉钼在纳米电子设备制造领域比硅或富勒烯(如)更有优势,可用硫
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