高三化学大题专题复习——物质结构与性质.docx

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1、2022届高三化学大题专题复习物质结构与性质结构与性质（共7题）1冰有+六种晶型。冰中每个水分子与周围4个水分子形成氢键，氢键键长可表示为通过氢键相连接的两个氧原子的核间距。(1)自然界中最常见的冰是冰-Ih，属六方晶系(如图)，晶胞参数a=b=449.75pm，c=732.24pm。设冰-Ih中键角均为109.5，计算氢键键长_。冰-Ih理想模型中与每个氧原子相连的4个氧原子构成正四面体。计算实际晶体与理想模型的晶胞参数c的相对偏差(用百分数表示)_。(2)冰-XI是冰-Ih在低温下的平衡结构，可在低于72K，常压下从KOH稀溶液中析出，其网状结构与冰-In相似，但氢原子位置是有序的。冰-X

2、I属正交晶系，晶胞参数a=450.19pm，b=779.78pm，c=732.80pm，计算该晶胞中水分子的个数_。(3)冰Ic是一种亚稳态，在-80C由水蒸汽凝结而成，属立方晶系，晶体内所有氢键键长均相等，晶胞参数a=635.80pm。计算氢键键长并给出该晶体的点阵类型_(不考虑氢原子，须写出简要的分析过程)。(4)在高压下，可得到立方晶系的冰-X，晶胞参数a=278.50pm。在冰-X中，所有氢键键长均相等，且氢原子在相邻两个氧原子的中点。求冰-X的密度与冰Ic密度的比值并确定其点阵类型_(须写出简要的分析过程)。(5)水与一些气体形成笼状化合物晶体。气体A与水形成的晶体由五角十二面体和十

3、四面体两种水笼(图4.2)构成，每个水笼中心均包含一个A分子(视为球形)，X射线衍射表明该晶体属立方晶系，晶胞中心为对称中心，体对角线为3次旋转轴。已知其中两个A的分数坐标分别为0，0，0和0，1/2，1/4。写出该晶胞所有A的分数坐标及相应水笼的类型_；不考虑氢原子，写出该晶体的点阵类型(须写出简要的分析过程) _。2(1)简要解释为什么水溶液中HCN是弱酸，而液态HCN的酸性相比其水溶液显著增强_。(2) Hg2+离子具有亲硫性，可与二硫代氨基甲酸盐形成Hg(S2CNEt2)2的二聚体，请画出该二聚体的立体结构_，并指出中心原子的杂化方式_。异烟酰腙的结构如下：它与2-乙酰基吡啶反应生成一

4、种配体L。 将一定量的四水醋酸镍、配体L以及4，4-联吡啶溶解在1：1的乙醇-水的混合溶剂中回流2小时，冷却至室温，析出物质经洗涤干燥后得到褐色片状晶体M。分析结果表明，M中N元素含量为21.0%。(3)画出配体L的结构，请在图中用*号标出配位原子_。(4)通过计算，写出配合物M符合IUPAC规则的分子式，画出M的所有几何异构体的结构，在每个几何异构体下面标注I、II、 III等，指出哪些几何异构体存在旋光异构现象_？哪个几何异构体稳定性最高_？请说明理由_。(5)说明4，4-联吡啶的作用_。3KZnF3被认为是良好的光学基质材料，可由K2CO3、ZnF2、NH4HF2制备。回答下列问题；(1

5、)基态F原子的价电子轨道表达式为_；基态Zn原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为_。(2)O的第一电离能_(填大于或小于)N的第一电离能，原因为_。(3)K2CO3中阴离子的立体构型为_。(4)NH4HF2的组成元素的电负性由大到小的顺序为_。(用元素符号表示)；其中N原子的杂化方式为_；HF能形成分子缔合体(HF)n的原因为_。(5)ZnF2具有金红石型四方结构，KZnF3具有钙钛矿型立方结构，两种晶体的晶胞结构如图所示ZnF2和KZnF3晶体(晶胞顶点为K+)中，Zn的配位数之比为_。若NA表示阿伏加德罗常数的值，则ZnF2晶体的密度为_gcm-3(用含a、c、NA的代数式表示)。

6、KZnF3晶胞中原子坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，0，0)，C为(0，1，0)，则D的原子坐标参数为_。4我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题：（1）太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排式为_；单晶硅的晶体类型为_。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为_。SiCl4可发生水解反应，机理如下： 含s、p、d轨道的杂化类型有：dsp2、sp3d、sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为_（填标号）。

7、（2）CO2分子中存在_个键和_个键。（3）甲醇的沸点（64.7）介于水（100）和甲硫醇（CH3SH，7.6）之间，其原因是_。（4）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是_，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，该晶体密度为_gcm-3（写出表达式）。在ZrO2中掺杂少量ZrO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y=_（用x表达）。5硫、锌及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：(1)基态锌原子核外能量不同的电子有_种；锌的第二电离能I2(Zn)小于铜的第二电离能I2

8、(Cu)，其原因是_。(2)O和S处于同一主族。在H2O和H2S分子中，中心原子的杂化方式相同，但H2O分子中的键角HOH比H2S分子中的键角HSH大，其原因是_。(3)单质硫与热的NaOH浓溶液反应的产物之一为Na2S3 。S的空间构型为_ ，中心原子的杂化方式为_。(4)噻吩()广泛应用于合成医药、农药、染料工业。噻吩分子中含有_个键，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，则噻吩分子中的大键应表示为_。噻吩的沸点为84，吡咯(的沸点在129131之间，后者沸点较高，其原因是_。(5)晶体中Mg的原子堆积方式如图甲所示，

9、这种堆积方式称为_。已知镁原子半径为r，晶体中四个相邻的镁原子紧密堆积成正四面体，两层镁原子形成的正四面体高，晶胞的空间利用率为_%(只写出化简式，不需计算结果)。6(1)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。LiH中，离子半径Li+_(填“”、“=”或“NH sp3 HF分子间能形成氢键 11 (0，) 【详解】略43s23p2 原子晶体(共价晶体) sp3 2 2 甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多 8 2-x 【详解】(1)基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，因此Si的价电子层的电子排式为3s23p2；晶体硅中Si原子与Si原子之间通

10、过共价键相互结合，整块晶体是一个三维的共价键网状结构，因此晶体硅为原子晶体；SiCl4中Si原子价层电子对数为4+=4，因此Si原子采取sp3杂化；由图可知，SiCl4(H2O)中Si原子的键数为5，说明Si原子的杂化轨道数为5，由此可知Si原子的杂化类型为sp3d，故答案为：3s23p2；原子晶体(共价晶体)；sp3；(2)CO2的结构式为O=C=O，1个双键中含有1个键和1个键，因此1个CO2分子中含有2个键和2个键，故答案为：2；2；(3)甲醇分子之间和水分子之间都存在氢键，因此沸点高于不含分子间氢键的甲硫醇，甲醇分子之间氢键的总强度低于水分子之间氢键的总强度，因此甲醇的沸点介于水和甲硫

11、醇之间，故答案为：甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多；(4)以晶胞中右侧面心的Zr4+为例，同一晶胞中与Zr4+连接最近且等距的O2-数为4，同理可知右侧晶胞中有4个O2-与Zr4+相连，因此Zr4+离子在晶胞中的配位数是4+4=8；1个晶胞中含有4个ZrO2微粒，1个晶胞的质量m=，1个晶胞的体积为(a10-10cm)(a10-10cm)(c10-10cm)=a2c10-30cm3，因此该晶体密度=gcm-3；在ZrO2中掺杂少量ZrO后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，其中Zn元素为+2价，Zr为+4价，O元素为-2价，根据化合物化合价为0可知2x

12、+4(1-x)=2y，解得y=2-x，故答案为：；2-x。5 【详解】略6 第三周期IIA族 C 3-氨基苯乙烯可以形成分子间氢键 7 1 正四面体 ABD 【详解】(1)Li+和H-的核外电子排布相同，H的核电荷数小于Li，核电荷数越小电子离核越远，半径越大，因此H-半径大于Li+，故答案为：；由M的电离能数据可知其第二电离能远小于第三电离能，说明M最外层两个电子易失去，且电子总数大于5，M为短周期主族元素，可知Mg，处于第二周期IIA族；由晶胞的结构可知Mg有8个在顶点，1个在体心，个数为，H有4个在面上，2个在体内，个数为，则晶胞的质量为：g，晶胞的体积V=cm3；MgH2为离子化合物，

13、其电子式，故答案为：第三周期IIA族；(2)A.为B的电子排布图，其价电子排布图为：，故A错误；B.不满足洪特规则，故B错误；C.满足电子排不规律，且为价电子排布式，故C正确；D.，不满足能量最低原理，故D错误；故答案为：C。(3)3-氨基苯乙烯中存在氨基，分子之间能形成氢键，使得其熔沸点高于3-硝基苯乙烯，故答案为：3-氨基苯乙烯可以形成分子间氢键；(4)第二周期元素第一电离能的变化规律为从左到右呈增大趋势，但IIA最外层为全满稳定结构，VA最外层为半满稳定结构，导致两者的第一电离能大于同周期相邻的下一族元素的第一电离能，由此可得C、N、O的位置，即：，故答案为：；(5)基态原子Ti原子的核

14、外电子排布为：1s22s22p63s23p63d24s2，其核外有7种能级轨道，即有七种能量不同的电子，基态Ti3+的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d1，未成对电子数为1，故答案为：7；1；中B原子的价层电子对数=，价电子构型为正四面体形，故答案为：正四面体；LiBH4由Li+和构成，Li+和之间为离子键，中B和H之间存在共价键和配位键，故答案为：ABD。72:5 1:4 sp sp 平面三角形 cd 自由电子(电子气) c 棱心 【详解】(1)由化学周期表可得钛有2个未成对电子，锰有5个，所以基态Ti和Mn原子中未成对电子数之比为2:5，故答案为：2:5；(2)甲醛分子式为H

15、CHO，有3根键，苯分子的键有12根，所以甲醛和苯分子中的键之比为1:4，故答案为：1:4；(3)二氧化碳结构式为O=C=O，-CHO结构式为H-C=O，由此可判断出它们的杂化方式为sp和sp，故答案为：sp；sp；(4)碳酸根离子中C的价层电子对数为3，杂化方式为sp2，故构型平面三角形，故答案为：平面三角形；(5)等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团。aO的价电子数不同，不是等电子体，故a错误；bC和S价电子数不同，不是等电子体，故b错误；cC6H6与B3N3H6原子总数和价电子数均相同，是等电子体，故c正确；d与HNO3原子总数和价电子数均相同，是等电子体，故d正确；故选cd。(6)自由电子理论可以解释金属具有的共同物理性质；面心立方晶胞的俯视图为c图，故答案为：自由电子(电子气)；c；(7) O2-离子个数为3，由此可以想出其位于棱心；由题可得晶胞边长为a nm，故答案为：。答案第9页，总10页