(完整版)化学选修3《物质结构与性质》全国卷高考真题2011-.pdf

《(完整版)化学选修3《物质结构与性质》全国卷高考真题2011-.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(完整版)化学选修3《物质结构与性质》全国卷高考真题2011-.pdf（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、试卷第 1 页，总 1 页 化学高考真题 选修 3 2011-2017 全国卷 1化学选修 3：物质结构与性质（15 分）硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。请回答下列问题：（1）基态 Si 原子中，电子占据的最高能层符号为 ，该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。（2）硅主要以硅酸盐、等化合物的形式存在于地壳中。（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以 相结合，其晶胞中共有 8 个原子，其中在面心位置贡献 个原子。（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备。工业上采用 Mg2Si 和 NH4Cl 在液氨介质中反应制得 SiH4，该反应的化学方程式为

2、。（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键 CC CH CO SiSi SiH SiO 键能/(kJmol-1 356 413 336 226 318 452 硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。SiH4的稳定性小于 CH4，更易生成氧化物，原因是 。（6）在硅酸盐中，SiO4-4四面体（如下图（a）通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中 Si 原子的杂化形式为 ，Si 与 O 的原子数之比为 ，化学式为 。2化学选修 3：物质结构与性质（15 分）前四

3、周期原子序数依次增大的元素 A，B，C，D 中，A 和B 的价电子层中未成对电子均只有 1 个，平且 A-和 B+的电子相差为 8；与 B 位于同一周期的 C 和 D，它们价电子层中的未成对电子数分别为 4 和 2，且原子序数相差为 2。回答下列问题：（1）D2+的价层电子排布图为_。（2）四种元素中第一电离最小的是_，电负性最大的是_。（填元素符号）（3）A、B 和 D 三种元素责成的一个化合物的晶胞如图所示。该化合物的化学式为_；D 的配位数为_；列式计算该晶体的密度_gcm-3。（4）A-、B+和 C3+三种离子组成的化合物 B3CA6，其中化学键的类型有_；该化合物中存在一个复杂离子，

4、该离子的化学式为_，配位体是_。3 化学选修 3：物质结构与性质(15 分)早期发现的一种天然准晶颗粒由三种 Al、Cu、Fe 元素组成。回答下列问题：（1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过 方法区分晶体、准晶体和非晶体。（2）基态铁原子有 个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为：可用硫氰化钾奉验三价铁离子，形成配合物的颜色为 （3）新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成氧化亚铜，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为；一摩尔乙醛分子中含有的 键的数目为：。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是：。氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有四个氧原子，其余氧原子位于面

5、心和顶点，则该晶胞中有 个铜原子。（4）铝单质为面心立方晶体，其晶胞参数a0 405nm，晶胞中铝原子的配位数为 。列式表示铝单质的密度 gcm3(不必计算出结果)4 化学选修 3：物质结构与性质（15 分）A、B、C、D 为原子序数依次增大的四种元索，A2-和 B+具有相同的电子构型；C、D 为同周期元索，C 核外电子总数是最外层电子数的 3 倍；D 元素最外层有一个未成对电子。试卷第 2 页，总 4 页 回答下列问题：（1）四种元素中电负性最大的是 （填元素符号），其中 C 原子的核外电子排布式为_。（2）单质 A 有两种同素异形体，其中沸点高的是 （填分子式），原因是 ；A 和 B 的氢

6、化物所属的晶体类型分别为 和 。（3）C 和 D 反应可生成组成比为 1：3 的化合物 E，E的立体构型为 ，中心原子的杂化轨道类型为 。（4）化合物 D2A 的立体构型为 ，中心原子的价层电子对数为 ，单质 D 与湿润的 Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为 。（5）A 和 B 能够形成化合物 F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a0.566nm，F 的化学式为 ：晶胞中 A 原子的配位数为 ；列式计算晶体 F 的密度（g.cm-3）。5化学选修 3：物质结构与性质碳及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述

7、。在基态原子中，核外存在 对自旋相反的电子。（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。（3）CS2分子中，共价键的类型有 ，C原子的杂化轨道类型是 ，写出两个与 CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 。（4）CO 能与金属 Fe 形成 Fe(CO)5，该化合物的熔点为253K，沸点为 376K，其固体属于 晶体。碳有多种同素异形体，其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：在石墨烯晶体中，每个 C 原子连接 个六元环，每个六元环占有 个 C 原子。在金刚石晶体中，C 原子所连接的最小环也为六元环，每个 C 原子连接 个六元环，六元环中最多有 个 C 原子在同一平面。6化学选修

8、3：物质结构与性质砷化镓（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等。回答下列问题：（1）写 出 基 态As原 子 的 核 外 电 子 排 布 式_。（2）根据元素周期律，原子半径 Ga_As，第一电离能 Ga_As。（填“大于”或“小于”）（3）AsCl3分子的立体构型为_，其中 As 的杂化轨道类型为_。（4）GaF3的熔点高于 1000，GaCl3的熔点为 77.9，其原因是_。（5）GaAs 的熔点为 1238，密度为 gcm-3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_,Ga与 As 以_键键合。Ga 和 As 的摩尔质量分别为MGa gmol-1和 MAs

9、gmol-1，原子半径分别为 rGa pm 和rAs pm，阿伏加德罗常数值为 NA，则 GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。二、综合题 7（选修 3 物质结构与性质）（15 分）VIA 族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含 VIA 族元素的化台物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：（1）S 单质的常见形式为 S8，其环状结构如下图所示，S 原子采用的轨道杂化方式是 ；（2）原子的第一电离能是指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，O、S、Se 原子的第一电离能由大到小的顺序为 ；（3）Se 原子序数为

10、 ，其核外 M 层电子的排布式为 ；（4）H2Se 的酸性比 H2S （填“强”或“弱”）。气态 SeO3分子的立体构型 为 ，SO32-离子的立体构型试卷第 3 页，总 4 页 为 ；（5）H2SeO3的 K1和 K2分别为 2.7x l0-3和 2.5x l0-8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为 1.2X10-2，请根据结构与性质的关系解释：H2SeO3和 H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：；H2SeO4比 H2SeO3酸性强的原因：（6）ZnS 在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方 ZnS 晶体结构如下图所示，其晶胞边长为 540.0 pm密度为

11、（列式并计算），a 位置 S2-离子与 b 位置 Zn2+离子之间的距离为 pm（列示表示）8周期表前四周期的元素 a、b、c、d、e 原子序数依次增大。a 的核外电子总数与其周期数相同，b 的价电子层中的未成对电子有 3 个，c 的最外层电子数为其内层电子数的 3 倍，d 与 c 同族；e 的最外层只有 1 个电子，但次外层有 18 个电子。回答下列问题：（1）b、c、d 中第一电离能最大的是_（填元素符号），e 的价层电子排布图为_。（2）a 和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为_；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是_（填化学式，

12、写出两种）。（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为 3的酸是_（任写一种）；酸根呈三角锥结构的酸是_（填化学式）。（4）e 和 c 形成的一种离子化合物的晶体结构如图1 所示，则 e 离子的电荷为_。（5）这 5 种元素形成的一种 1:1 型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图 2 所示）。该化合物中，阴离子为_，阳离子中存在的化学键类型有_；该化合物加热时首先失去的组分是_，判断理由是_。9 2016新课标 I锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：1）基态 Ge原子的核外电子排布式为Ar_，有_个未成对电

13、子。2Ge 与 C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但 Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_ 3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因_ GeCl4 GeBr4 GeI4 熔点/49.5 26 146 沸点/83.1 186 约400 4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。ZnGeO电负性由大至小的顺序是_ 5Ge 单晶具有金刚石型结构，其中 Ge原子的杂化方式为_，微粒之间存在的作用力是_ 6）晶胞有两个基本要素：原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为 Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数 A

14、为(000)B为(12012)C为(12120)。则 D原子的坐标参数为_ 晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知 Ge单晶的晶胞参数 a=565.76 pm，其密度为_gcm3(列出计算式即可)10东晋华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）文明中外，曾主要用于造试卷第 4 页，总 4 页 币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：（1）镍元素基态原子的电子排布式为_，3d 能级上的未成对的电子数为_。（2）硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是_。在Ni(NH3)62+中 Ni2+与 NH3之间形成的化学键称为_，提供

15、孤电子对的成键原子是_。氨的沸点_（“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是_；氨是_分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为_。（3）单质铜及镍都是由_键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1958kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICuINi的原因是_。（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。若合金的密度为 dg/cm3，晶胞参数 a=_nm 11 我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用 R 代表）。回答下列问题：（1）氮原子价层电子对的轨道表达式（电子排布图）为_

16、。（2）元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（E1）。第二周期部分元素的E1变化趋势如图（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_；氮元素的E1呈现异常的原因是_。（3）经 X 射线衍射测得化合物 R 的晶体结构，其局部结构如图（b）所示。从结构角度分析，R 中两种阳离子的相同之处为_，不同之处为_。（填标号）A中心原子的杂化轨道类型 B中心原子的价层电子对数 C立体结构 D共价键类型 R 中阴离子 N5-中的 键总数为_个。分子中的大 键可用符号表示，其中m代表参与形成的大 键原子数，n代表参与形成的大 键电子数（如苯分子

17、中的大 键可表示为66），则 N5-中的大 键应表示为_。图（b）中虚线代表氢键，其表示式为（NH4+）N-HCl、_、_。（4）R的晶体密度为d gcm-3，其立方晶胞参数为a nm，晶胞中含有y个(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl单元，该单元的相对质量为M，则y的计算表达式为_。本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 1 页，总 1 页 参考答案 1（1）M 9 4（2）二氧化硅（3）共价键 3（4）Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2（5）CC 键和 CH 键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中 SiSi 键和 SiH 键的键能较低，易断裂，导致

18、长链硅烷难以生成。CH 键的键能大于 CO 键，CH 键比 CO 键稳定。而 SiH 键的键能却远小于 SiO 键，所以 SiH 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的 SiO 键。（6）sp3 13 SiO32n-n(或 SiO2-3)2（1）（2）K F（3）K2NiF4 6 232303945921986.02 104001308 10=3.4（4）离子键、配位键、FeF63-F-3（1）X 射线衍射；（2）4 个；血红色；（3）sp3；sp2；6NA；乙酸的分子间存在氢键，增加了分子之间的相互作用；16；（4）12；4（1）O；1s22s22p63s23p3（或Ne 3s23p3）（2）O3

19、；O3相对分子质量较大，范德华力大；分子晶体；离子晶体（3）三角锥形；sp3（4）V 形；4；2Cl22Na2CO3H2OCl2O2NaHCO32NaCl（或 2Cl22Na2CO3Cl2OCO22NaCl）（5）Na2O；8；5（1）电子云 2（2）C 有 4 个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构（3）键和 键 sp CO2、SCN-（4）分子（5）3 2 12 4 6（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3或Ar3d104s24p3 (2)大于小于（3）三角锥形 sp3（4）GaF3是离子晶体，GaCl3是分子晶体，离子晶体 GaF3的熔沸点高；（5）原子

20、晶体；共价键3033A410()100%3()GaAsGaAsNrrMM 7（1）SP3（2）OSSe 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第 2 页，总 2 页（3）34 3s23p63d10（4）强 正四面体 平面三角形（5）H2SeO4和 H2SeO3第一步电离产生的氢离子抑制第二步电离，所以第一步电离程度大于第二步电离程度。对同一种元素的含盐酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。（6）4.1 8N sp3 H2O2、N2H4 HNO2(或 HNO3)H2SO3 +1 SO42-共价键、配位键 H2O H2O 与 Cu2+之间的配位键比 NH3与 Cu2+的

21、弱 93d104s24p2 2 Ge原子半径大，原子间形成的 单键较长，pp 轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成 键 GeCl4GeBr4GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强 OGeZn sp3 共价键 (141414)8736.02565.763107 10（1）1s22s22p63s23p63d84s2或Ar 3d84s2；2（2）正四面体 配位键；N 高于；NH3分子间可形成氢键；极性；sp3（3）金属；铜失去的是全充满的 3d10电子，镍失去的是 4s1电子（4）3:1 2516.02102313 107 11 同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N 的 2p 能级处于半充满状态，相对稳定，不易结合一个电子 ABD C 5 56 （H3O+）OHN （NH4+）NHN (107)3