高三考化学一轮复习题—物质结构与性质.docx

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1、高考化学一轮复习题物质结构与性质1（2022浙江模拟预测）硫铁矿(主要成分)是接触法制硫酸的主要原料，请回答：(1)基态下共有_种不同空间运动状态的电子。(2)形成的配合物亚铁氰化钾又称黄血盐，可用于检验，与互为等电子体的阴离子为_(任写一种)；含有120mol键的的物质的量为_mol。(3)的酸性强于酸性的原因是_。(4)过二硫酸的结构式为，S原子的杂化方式为_，S元素的化合价为_。(5)晶体的晶胞结构如图所示。在晶胞中，位于所形成的_(填“正四面体”或“正八面体”)空隙；若晶胞参数为a nm，密度为，阿伏加德罗常数的值为，则的摩尔质量M=_用含a、的代数式表示。2（2022陕西汉中模拟预测

2、）现代科技的发展离不开材料的开发与应用，而物质结构理论是材料研究的基础，请回答-的问题。使用作原科的电合成技术，为减少排放提供了一条有吸引力的途径，并为实现碳中和奠定了坚实的基础。(1)和中碳原子的杂化类型分别是_和_。(2)1个分子中存在_个键。(3)易溶于水的原因是_。硒()与钾同周期、面与硫同主族，金()在周期表第六周期第B族。(4)在基态K原子中，能量最低的空轨道的符号是_，原子的价电子排布式为_。(5)的空间构型为_，写出一个与互为等电子体的分子_(填分子式)。(6)是一种超导材料，是由足球烯()与金属钾反应生成的盐。在晶胞中，堆积方式为面心立方结构，每个晶胞中形成4个八面体空隙和8

3、个四面体空隙，填充在空隙中。晶胞中被占据的空隙百分比为_。咪唑、噻唑、吡啶是含N和S的有机杂环类化合物，结构如图所示：(7)上述三种物质中，沸点最高的是_(填化学名称)。(8)已知咪唑中存在大键，则在咪唑分子的两个氮原子中，更容易与形成配位键的是_(填“”或“”)号氮原子。“嫦娥五号”某核心部件主要成分为纳米钛铝合金，其结构单元如图所示(、原子各有一个原子在结构单元内部)。该结构单元底面(正六边形)边长为，该合金的密度为。(9)列出_cm的计算式，设为阿伏加德罗常数的值。3（2022浙江一模）材料的发展水平始终是时代进步和人类文明的标志。当前含铁的磁性材料在国防、电子信息等领域中具有广泛应用。

4、请回答下列问题：(1)基态铁原子的价电子排布图为_，基态铁原子核外电子的空间运动状态有_种。(2)一种新研发出的铁磁性材料M的分子结构如下图所示。M分子中C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为_。M分子中的Fe2+与上下两个五元碳环通过配位键相连且Fe2+共提供了6个杂化轨道，则铁原子最可能的杂化方式为_(填序号)。Asp2 Bsp3 Cdsp2 Dd2sp3分子中的大键可用符号 表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)， 则M分子中由碳、氧组成的五元环中的大键应表示为_。(3)铁氮化合物因其特殊的组成和结构而具有优异的铁磁性能，某铁氮化

5、合物的立方晶胞结构如下图所示。若以氮原子为晶胞顶点，则铁原子在晶胞中的位置为_。 若晶胞中距离最近的铁原子和氮原子的距离为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的密度为_gcm-3 (列出计算式即可)。4（2022福建一模）福州大学徐艺军教授团队通过光催化还原CO2，将其合成一碳化合物(CO、HCOOH、CH4、CH3OH等)。常见的无机非贵金属光催化还原CO2的催化剂有CuO、Cu2O、CuxCoyOz、NiO等。回答下列问题：(1)铜元素的焰色反应呈绿色，下列三种波长为橙、黄、绿色对应的波长，则绿色对应的辐射波长为_。A577492nmB597577nmC622597nm(2)基态Cu

6、2+的价电子排布式为_。(3)HCOOH、CH4、CH3OH三种物质中碳原子杂化形式有_，催化CO2还原的过程中可能产生，该离子的空间构型为_。CO可与金属镍形成四面体构型分子Ni(CO)4，CO中与Ni形成配位键的原子是_。(4)NiO、FeO属于离子晶体，已知r(Ni2+)r(Fe2+)，则熔点NiO_(填“”或“”)FeO，原因是_。(5)CuxCoyOz还是一种新型的电极材料，其晶胞结构如图。该立方晶胞由4个I型和4个II型小立方体构成，晶体中Co3+占据O2-形成的八面体空隙，其化学式为_。5（2022四川成都模拟预测）在元素周期表中，铜副族(IB族)包括铜、银、金等元素，在生产、生

7、活和科研中都有着广泛用途和重要的研究价值。(1)铜副族位于周期表_区，基态Cu原子的价电子排布式为 _。(2)向溶液中滴加少量氨水，反应现象为_。继续滴加氨水可得到深蓝色透明溶液，写出该反应的离子方程式_。的空间构型为_，中心原子S的杂化方式为_。(3)中配位原子是S原子而非O原子，其原因是_，中三种元素电负性由大到小排序为_。(4)在离子晶体中，当(阳离子)r(阴离子)时，AB型化合物往往采用和NaCl晶体相同的晶体结构。已知，但在室温下，AgI的晶体结构如下图所示，称为六方碘化银。I-的配位数为_，造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因不可能是_(填标号)。a.几何因素b.键性因素

8、c.电荷因素(5)Cu与Au的某种合金可形成面心立方最密堆积的晶体，Cu原子处于晶胞面心，该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的立方体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构相似，如下图所示，该晶体储氢后的化学式为_。6（2022广东梅州市梅江区梅州中学模拟预测）元素周期表第IIIA族包括B、Al、Ga等元素，它们参与形成的化合物有重要研究和应用价值，回答下列问题：(1)Ga原子的价电子排布式为_；Ga、As和Se的第一电离能由小到大的顺序是_。(2)实验发现，氯化铝的蒸气或溶于非极性溶剂中或处于熔融状态时，都以二聚态(Al2Cl6)形式存在。其球棍模型如图所示。该分子中A

9、l原子采取_杂化。Al2Cl6与过量NaOH溶液反应生成NaAl(OH)4，Al(OH)4-中存在的化学键类型有_ (填标号)。A离子键 B极性共价键C金属键D非极性共价键E配位键F键G氢键(3)GaN是第三代半导体材料的研究热点，在干燥的NH3气流中焙烧磨细的GaAs可制得GaN。GaN熔点约为1500，GaAs熔点为1238，GaN熔点高于GaAs的原因是_。(4)GaN的其中一种晶胞结构如图所示，与金刚石的晶体结构高度相似。该晶胞中Ga原子处于N原子形成的_(填“正四面体形” 或“正八面体形”)空隙。已知GaN的密度为 g/cm3，Ga和N的摩尔质量分别为a g/mol和b g/mol，

10、则GaN晶胞的边长为_pm(列出表达式)。7（2022广东惠州二模）太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位，单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微量的铜、钴、硼、镓、硒等。已知铜的配合物A结构如图。请回答下列问题：(1)基态二价铜离子的核外电子排布式为_，已知高温下Cu2O比CuO更稳定，试从核外电子排布角度解释_。(2)配体氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受热分解可产生CO2和N2，N2中键和键数目之比是_。(3)硫氰酸(H-S-CN)的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)的原因是_。(4)立方氮化硼(结构如图)与金刚石结构相似，是超硬材料。立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为_。

11、(5)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似，层间相互作用力为_。六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构、硬度与金刚石相似，其晶胞如图，晶胞边长为apm，立方氮化硼的密度是_gcm-3(只列算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。8（2022湖南邵阳市第二中学模拟预测）物质的结构决定物质的性质。请回答下列问题：(1)下列有关物质结构与性质的说法中错误的有_(填标号)。A酸性强弱：三氟乙酸三氯乙酸乙酸BC2H4分子中的H原子与C原子之间形成s-sp2键C价层电子对互斥模型中，键电子对数不计入中心原子的价层电子对数DH2S和NH3均是价层电子对数为4的极性分子，且H2S分子的键角较小E冰属于分子

12、晶体，其中的氢键可以表示为O- H O，具有“分子密堆积”特征(2)石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体(见图)。从石墨中剥离出石墨烯需要破坏的作用力是_(从以下选项中选择，下同)，石墨在一定条件下可转化为金刚石，转化过程中破坏了_A离子键B金属键C范德华力D氢键E极性共价键F非极性共价键12g石墨中由碳原子连接成的六元环的物质的量约为_mol。(3)多原子分子中各原子若在同一平面内，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域键”。下列物质中存在“离域键”的是_(填标号)。A苯B三氧化硫C四氯化碳D环己烷(4)TiCl4与SiCl4互为等电子

13、体。SiCl4可以与N-甲基咪唑发生反应。TiCl4分子的空间构型为_。N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为_，C、N、Si的电负性由大到小的顺序为_，中的大键可表示为：_。(，a为参与形成大键的原子数，b为参与形成大键的电子数)(5)硅的含氧化合物都以硅氧四面体(SiO)作为基本结构单元，如图甲所示，可简化为图乙。硅氧四面体通过共用氧原子可形成各种不同的硅酸根离子，如图丙和图丁，则丙的化学式为_。在无限长链的硅酸根离子中硅原子与氧原子个数比为_。9（2022黑龙江大庆中学二模）砷是生命的第七元素，可形成多种重要的化合物。回答下列问题：(1)基态砷原子N电子层中的成对电子与单电子的数量比为

14、_。As的第一电离能(I1)比Se大的原因是_。(2)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)在自然界中共生，是提取砷的主要矿物原料，其结构如下图所示，1mol雄黄与O2反应生成As2O3，转移28mol电子，则另一种产物为_。雌黄中As的杂化方式为_。(3)亚砷酸(H3AsO3)可以用来治疗白血病，为三元弱酸，试推测的空间构型为_。其酸性弱于砷酸(H3AsO4)的原因是_。(4)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料。晶胞结构如下图所示已知：砷化镓晶体密度为，阿伏加德罗常数的值为。连接面心上6个砷原子构成正八面体，该正八面体的边长为_pm(用含和的代数式表

15、示)。Ga和之间的最近距离为_nm(用含和的代数式表示)。10（2022重庆市育才中学二模）第24届冬奥会于2022年2月4日在北京隆重开幕，“科技冬奥”理念，体现在方方面面。回答下列有关问题：(1)冬奥会采用的石墨烯(即单层石墨)材料制造户外保暖穿戴设备，该材料中的碳原子采取_杂化，属于元素周期表中_区，同主族的元素基态Ge原子核外电子的空间运动状态有_种。奥运会场馆使用了大量的合金。第VIII族元素Fe、Co、Ni性质相似，称为铁系元素，主要用于制造合金。(2)基态Fe2+与Fe3+离子的最外层电子数之比为_，实验室常用A离子来检验Fe3+离子，且又是CO2的某一种等电子体，写出A离子的结

16、构式_。(3)Fe(CO)5是一种黄色粘稠状液体化合物，则CO作配体时，配位原子是_，其原因是_。(4)写出与Ni同周期元素中，基态原子未成对电子数与Ni相同的元素名称_。(5)如表为Co2+、Ni2+不同配位数时对应的晶体场稳定化能(可衡量形成配合物时，总能量的降低)。由表可知，Ni2+比较稳定的配离子配位数是_(填“4”或“6”)离子配位数晶体场稳定化能(Dq)离子配位数晶体场稳定化能(Dq)Co2+6-8Dq+2pNi2+6-12Dq+3p4-5.34Dq+2p4-3.56Dq+3p(6)目前新能源汽车电池主要是磷酸铁锂(LiFePO4)和三元锂电池(正极含有Ni、Co、Mn三种元素)。

17、LiFePO4中阴离子的立体构型名称是_。三元锂电池的负极材料是石墨，石墨晶体的二维平面结构如图1所示，晶胞结构如图2所示。根据图2计算石墨晶体的密度是_g/cm3(写出表达式即可)。11（2022青海海东市第一中学二模）氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是VA族的元素，该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。我国科研工作者受此启迪，发现(俗称砒霜)对白血病有明显的治疗作用。(1)基态砷原子的价电子排布图为_。(2)砒霜有剧毒，可用石灰消毒生成和少量，其中中的杂化方式为_，的空间构型为_，中含有的化学键类型包括_。(3)中的键角比NH3中的键角大的原因是_；NH3和水分子与铜离子形成的化

18、合物中阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如下图)，该化合物加热时首先失去水的原因是_(请从原子结构角度加以分析)。(4)氮族元素氢化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如图所示，则Y轴可表示的氢化物(RH3)性质可能有_(填序号)。稳定性R-H键之间的键角分子间作用力还原性(5)白磷(P4)的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图(小圆圈表示白磷分子)。已知晶胞的边长为acm，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体的密度为_(用含NA、a的式子表示)。12（2022四川攀枝花模拟预测）材料是人类进步的基石，深入认识物质的结构有助于进一步开发新的材料。回答下列问题：(1)按照杂化

19、轨道理论，基态B原子的价电子先激发，再杂化成键形成BCl3。杂化前，处于激发态的B原子的价电子轨道表示式为_ ( 选填标号)。ABCD(2)已知：第四周期中3d轨道上没有未成对电子的过渡元素离子的水合离子为无色。下列离子形成的水合离子为无色的是_。ASc3+BCr3+CFe3+DZn2+(3)K3Fe(CN)6中所含元素电负性由大到小的顺序为_，lmol K3Fe(CN)6含有_ mol键；Ti3+能形成化合物TiCl(H2O)5Cl2H2O，该化合物中Ti3+的配位数为_。(4)Ni(CO)4常温下呈液态，其分子空间构型为正四面体。解释其易溶于CCl4、苯等有机溶剂的原因：_。(5)纯水电离

20、产生H3O+、OH-，研究发现在某些水溶液中还存在、等微粒。H2O分子的键角小于H3O+离子的键角，原因是_。画出可能的一种结构式_。(6)TiO2通过氮掺杂反应生成TiO2-xNy，表示如图。立方晶系TiO2晶胞参数如图甲所示，若用NA表示阿伏加德罗常数，其晶体的密度为_g/cm3。图乙的结构可用化学式TiO2-xNy表示，其中x=_。13（2022新疆二模）2020年，自修复材料、自适应材料、新型传感材料等智能材料技术大量涌现，为生物医疗、国防军事以及航空航天等领域发展提供支撑。(1)我国科研工作者基于丁二酮肟氨酯基团的多重反应性，研制了一种强韧、自愈的超级防护材料，其中的分子机制如图所示

21、。Cu在元素周期表中位于_区，M层中核外电子能量最高的电子云在空间有_个伸展方向。C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_。(2)氧化石墨烯基水凝胶是一类新型复合材料，对氧化石墨烯进行还原可得到还原氧化石墨烯，二者的结构如图所示：还原石墨烯中碳原子的杂化方式是_，上图中氧化石墨烯转化为还原石墨烯时，1号C与其相邻C原子间键能的变化是_(填“变大”“变小”或“不变”)，二者当中在水溶液中溶解度更大的是_ (填物质名称) ，原因为_。(3)砷化硼是近期受到广泛关注的一种III- V 半导体材料。砷化硼为立方晶系晶体，该晶胞中原子的分数坐标为：B：(0，0，0)；(，0)；(，0，)；(0，)As：(

22、，)；(，)；(，)；(，)请在图中画出砷化硼晶胞的俯视图_，已 知晶体密度为d g/cm3，As半径为a pm，假设As、B原子相切，则B原子的半径为_ pm(写计算表达式)。14（2022河南濮阳模拟预测）由N、B等元素组成的新型材料在工农业生产和科技领域有着广泛应用。回答下列问题：(1)下列B原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_(填选项字母)。ABCD(2)电负性：B_C(填“”“”或“NC D (3) 棱心和体心 【详解】（1）基态铁原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，基态铁原子的价电子排布式为3d64s2，排布图为，电子排布在15个原子轨道中

23、，空间运动状态有15种。（2）同周期元素从左到右电负性增大，M分子中C、N、O三种元素的电负性，由大到小的顺序为ONC；Fe2+共提供了6个杂化轨道，需要有6个轨道参与杂化，则铁原子最可能的杂化方式为d2sp3，选D；M分子中由碳、氧组成的五元环中五个原子参与，每个碳上提供一个电子，氧原子提供2个电子，故大键应表示为。（3）若以氮原子为晶胞顶点，则原来在面的铁原子为晶胞的棱心，原来在顶点的铁原子在体心。 该晶胞中铁原子的个数为 ，氮原子个数为1，则该化合物的化学式为Fe4N ，若晶胞中距离最近的铁原子和氮原子的距离为apm，为棱长的一半，则晶胞的体积为cm3，晶胞的质量为g，该晶胞的密度为gc

24、m-3。4(1)A(2)3d9(3) sp2、sp3 平面三角形 C(4) r(Ni2+)r(Fe2+)，则NiO的晶格能小于FeO，故熔点NiOFeO(5)CuCo2O4【详解】（1）红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的波长逐渐减小，则绿色对应的辐射波长为577492nm，故选A。故答案为：A；（2）基态Cu的价电子排布式为3d104s1，所以Cu2+的价电子排布式为3d9，故答案为：3d9；（3）HCOOH、CH4、CH3OH三种物质中碳原子的价层电子对数分别为3、4、4，所以杂化形式为sp2、sp3、sp3，故有sp2、sp3；催化CO2还原的过程中可能产生，该离子的中心C原子的价层电子对数为3

25、，发生sp2杂化，所以空间构型为平面三角形。CO可与金属镍形成四面体构型分子Ni(CO)4，由于CO中C原子存在一对孤对电子，所以CO中与Ni形成配位键的原子是C。故答案为：sp2、sp3；平面三角形；C；（4）NiO、FeO属于离子晶体，已知，由于离子带电荷相同，离子半径越小，晶格能越大，所以晶格能NiOFeO，故熔点NiOFeO，原因是，则NiO的晶格能小于FeO，故熔点NiOFeO。答案为：；，则NiO的晶格能小于FeO，故熔点NiOFeO；（5）由CuxCoyOz的晶胞结构分析，1个晶胞中含有Cu的个数为，Co的个数为44=16，O的个数为48=32，即化学式为CuCo2O4。5(1)

26、 ds 3d104s1(2) 生成蓝色沉淀 正四面体形 sp3(3) 硫原子的半径比氧原子更大，更易提供孤对电子和银离子的空轨道形成配位键 OSAg(4) 4 ac(5)Cu3AuH4【详解】（1）铜为29号元素，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，位于周期表ds区；（2）向溶液中滴加少量氨水，首先反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，反应现象为生成蓝色沉淀；继续滴加氨水，氢氧化铜和氨水生成铜氨离子，可得到深蓝色透明溶液，；的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体形；（3）中配位原子是S原子而非O原子，其原因是硫原子的半径比氧原子更大，更易提供孤对电子和银离子的空轨道形成

27、配位键；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱； 中三种元素电负性由大到小排序为OSAg；（4）由图可知，碘离子周围最近的银离子为4个，I-的配位数为4；a已知，符合(阳离子)r(阴离子)，但是两者的结构不同，故几何因素不是晶体结构的原因，a符合题意；b银离子和碘离子半径都较大，且银的金属性弱于钠、碘的非金属性弱于氯，导致AgI中离子键的键性减弱、共价键的键性增强，是造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因，b不符合题意；cNaCl、AgI中正负电荷均为1:1，电荷因素不是晶体结构的原因，c符合题意；故选a

28、c；（5）晶胞Au位于顶点，一个晶胞中原子数目为；Cu位于面心，一个晶胞中原子数目为；氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的立方体空隙中，氢原子位于晶胞内部，数目为4；故该晶体储氢后的化学式为Cu3AuH4。6(1) 4s24p1 GaSeAs(2) sp3 BEF(3)二者均为共价晶体，且GaN中N原子半径小，Ga-N键长比Ga-As短，键能更大，熔点更高(4) 正四面体形 【解析】（1）Ga是31号元素，最外层有3个电子，价电子排布式为4s24p1；同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，As原子4p能级为半充满状态，结构稳定，As的第一电离能大于同周期相邻元素， Ga、As和Se的第一

29、电离能由小到大的顺序是GaSeAs；（2）分子中，Al原子形成4个键，无孤电子对，Al原子采取sp3杂化； Al3+与OH-之间、O和H之间存在极性共价键，Al3+与OH-之间有1个配位键，共价单键为键，所以Al(OH)4-中存在的化学作用力类型有极性共价键、配位键、键，选BEF；（3）GaN、GaAs熔点相当高，均为共价晶体，且GaN中N原子半径小，Ga-N键长比Ga-As短，键能更大，熔点更高；（4）GaN的晶胞中，每个Ga原子与4个N原子形成4条共价键，该晶胞中Ga原子处于N原子形成的正四面体空隙；根据均摊原则，每个晶胞含N原子数是、Ga原子数为4，设GaN晶胞的边长为xpm，则，x=p

30、m。7(1) 1s22s22p63s23p63d9 亚铜离子价电子排布式为3d10，核外电子处于稳定的全充满状态(2)1 : 2(3)异硫氰酸分子间可形成氢键，所以沸点较高(4)4 : 1(5) 分子间作用力(或范德华力) 【解析】（1）铜的原子序数为29，基态铜原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，则基态二价铜离子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d9，铜原子失去一个电子后形成亚铜离子，亚铜离子的价电子排布式为3d10，处于稳定的全充满状态，所以导致高温下Cu2O比CuO更稳定。（2）N2的结构式为NN，三键中有1个键和2个键，因此键和键个数比为1:2。（3）氮的电负性强，异硫氰酸(H-N=C=S)分子间可形成氢键，而硫氰酸(H-S-CN)分子间不能形成氢键，因此硫氰酸(H-S-CN)的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)。（4）依据均摊法，该晶胞中N原子数为4，B原子数为8+6=4，则B-N键个数为16，立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为：1