2023届高三化学高考备考一轮复习专题训练—物质结构与性质.pdf
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1、2023届高考化学一轮训练题一物质结构与性质1.(四川省成都市高新区2022-2023学年高三上学期毕业班“一诊”模拟检测化学试题)在元素周期表中,铜副族(IB族)包括铜、银、金等元素,在生产、生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C u原子的价电子排布式为 o(2)向CuSO/容液中滴加少量氨水,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。SO:的 空 间 构 型 为,中心原子S 的 杂 化 方 式 为。(3)Ag(S2O3)23 中配位原子是S 原子而非0 原子,其原因是,Ag(S2O3)2J 中三种元素电负性由
2、大 到 小 排 序 为。(4)在离子晶体中,当().414r(阳离子)匚山(阴离子)”、“L(Al)h(Na),原因是(4)CoO的晶胞如图所示。O2-Co2+设阿伏加德罗常数的值为NA,则 C oO 晶体的密度为 g.c m?列出计算式即可)(5)磷元素在农药的合成中有着重要作用。了解其化合物的结构有助于我们合成新型农药,提高粮食的产量。试卷第4 页,共 15页P 0;的 V S E P R 模型为,其 中 P的 杂 化 轨 道 类 型 为。(6)配位化学中,硼元素深受研究者的喜爱。其原因在于B 容易与配体形成配位键,如 B F;、B(OH):等,从 原 子 结 构 分 析 其 原 因。(7
3、)溶解度、熔沸点、颜色等是每种物质自身特有的性质,但也存在一定的规律。口水和H 2 s 均可以溶于乙醇,但 H20 在乙醇中的溶解度大于H 2 s 的原因a.水和乙醇均为分子晶体 b.水和乙醇分子间可以形成氢键 c.水和乙醇可以发生反应;比较下列错卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律的原因 oG eC UG eB r4G eU熔点/口-4 9.52 61 4 6沸点/口8 3.11 8 6约 4 0 05.(2 0 2 3 广东佛山高三阶段练习)中子衍射实验证实:t ra ns-C o(N H 2 c H 2 c H Hj Cl JCL HCl 2Hq 晶体中仅存在3种离子:X+和含钻的Y 卡
4、和C 1 ,不存在分子。Y+的结构如图所示.回答下列问题:C o 的 价 层 电 子 排 布 式 是,已知磁矩为=J(+2)(n表示未成对电子数),则+的磁矩1,=(2)Y+中的配体,提 供 孤 电 子 对 的 原 子 是(填 元 素 符 号)。(3)Y+中 N原 子 的 杂 化 方 式 是,乙二胺(N H 2 c H 2 c H z N H?)与正丁烷的相对分子质量相近,比较两者的沸点高低并解释原因_ _ _ _ _ _ _ _ _ o(4)N O;、N O;、N O;的 键 角 由 大 到 小 的 顺 序 是。6.(2 0 2 2 宁夏 银川二中高三阶段练习)锂、铁、铜、锌元素在很多领域有
5、重要应用,回答下列问题:(1)基态锂原子的电子占据的轨道形状有 种。(2)基态铁原子的价电子排布式为,排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有 个伸展方向。(3)铜 的 第 二 电 离 能(填 大 于“小于”“等于)锌的第二电离能,原因是 o(4)LiPF6、LiAsFe和 LiCl等可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料。电池放电时,Li十 沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。相同条件下,电 极 材 料(填“LiPF或“LiAsF,)中的Li+迁移较快,原因是:(从晶体性质角度解释)(5)Zn(NH3)4产中,提 供 电 子 对 形 成 配 位 键 的 原 子
6、是,中 心 离 子 的 配 位 数 为。(6)一种锌的配合物结构简式如图所示,结构中的碳原子有 种杂化方式,其 中 标 注 的 碳 原 子 为 杂 化2H,O(7)FeO晶体结构与NaCl相似,其中Fe?+的排列方式如图所示。口 Fe2+的 配 位 数 为。已知FeO的晶胞参数是ao=0.44nm,则 晶 胞 密 度 为 gcm-3(用含NA的代数式表示,不必化简)。7.(2022宁夏 银川二中高三期中)G a和 A s均位于周期表第四周期,神化钱(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。请回答下列问题:(1)写出基态A s原 子 的 价 电 子 排 布 图。(
7、2)根据元素周期律,原子半径Ga As(填“大于”或“小于”)。AsCI,分 子 的 立 体 构 型 为。(4)GaF3的熔点高于1000 C,GaCb的熔点为77.9 C,其原因是试卷第6 页,共 15页(5)GaAs的熔点为1238 C,硬度大,该晶体的类型为。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,例如右图中原子2 的坐标为则原子3 的坐标4 4 4为,若G a和 A s的摩尔质量分别为M mol 和M g m o L,晶胞参数为a c m,阿伏伽德罗常数值为NA,则 GaAs晶体密度表达式为 g cm-3。O Ga As8.(2022全国高三专题练
8、习)新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镂(GaN)等在国防技术、航空航天及5G 技术等领域扮演着重要的角色。回答下列问题:(1)基态S i原子中,核 外 电 子 占 据 的 最 高 能 层 的 符 号 为,占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为;基态G a原子的核外电子排布为AH3。4s24pl其转化为下列激发态时,吸收能量最少 的 是(填 选 项 字 母)。3d 4s 4P 3d 4s 4PA.ArEIHEEIH E E I Z DB.ArEKEEE田 二 W3d 4s 4P 3d 4s 4PC.AHE E E E H S I t I t I t In A r|H|H|H|H|H 口|(
9、2)C与 S i是同主族元素,C 原子之间可以形成双键、叁键,但 S i原子之间难以形成双键、叁键。从原子结构分析,其原因为。(3)GaCb的熔点为77.9,GaF?的熔点为10001,试分析GaCb熔点低于GaF3的原因为;气态 GaCb常以二聚体形式存在,二聚体中各原子均满足8e-结构,据 此 写 出 二 聚 体 的 结 构 式 为。(4)B和 M g形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。该化合物的晶体结构单元如图所示,其中 M g原子间形成正六棱柱,6 个 B 原子分别位于六个三棱柱体心。则该化合物的化学式可表示为;相邻B 原子与M g原子间的最短距离为 nm(用含x、y 的代
10、数式表示)。l|9.(2022江苏无锡高三期中)自然界中的金以单质形态夹杂在矿石中。金矿粉经过氟化、吸附和解吸附、电解等步骤得到金单质,生产中产生的含氟废水需处理后才能排放。鼠化工艺中,金溶解于NaCN溶液生成NaAu(CN)21。25:时,K”“4 中 阴 离 子 的 立 体 构 型 是。杂化类型是试卷第1 4 页,共 1 5 页 在 N i(N H3)6 产 中 N i 2+与NE 之 间 形 成 的 化 学 键 称 为,提供孤电子对的成键原子是二 氨 的 沸 点(高 于”或 低于”)瞬(P H3),原因是;氨是 分子(填“极性”或“非极性”)1 8.(2 0 2 2 河北正中实验中学高三
11、阶段练习)根据所学知识,回答下列问题。(1)锲铭钢抗腐蚀性能强,基态铭原子(2 4 C r)的 简 化 电 子 排 布 式 为,其 原 子 结 构 示 意 图 为,其 电 子 占 据 的 最 高 能 层 符 号 为(2)“玉兔二号”月球车是通过碑化钱(G a A s)太阳能电池提供能量进行工作的。碑原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形,其 价 电 子 的 轨 道 表 示 式 为。基态像原子G G a)的价电子中成对电子数目 与 未 成 对 电 子 数 目 之 比 为,核外有 种空间运动状态不同的电子。(3)X 元素基态原子的M 层为全充满状态,N 层没有成对电子,只有一个未成对电子,则
12、X元素的名称为,其 在 周 期 表 中 的 位 置 是。X可以形成X+和 X 2+两种离子,其 中 较 稳 定 的 是(用 元素符号表示),原因是。(4)在第三周期中,第一电离能位于铝元素与磷元素之间的元素有 种。(5)已知下列元素的电负性数据,元素符号L iB eCOFNaA lSC lX0.9 81.5 7 2.5 5 3.4 4 3.9 8 0.9 31.6 0 2.5 5 3.1M g的电负性范围:x(Mg)+2OH+4H2O 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 0SAg(4)4 ac(5)CU3AUH4【详解】(1)铜为29号
13、元素,基态C u原子的价电子排布式为3d4si,位于周期表d s区;(2)向CuSO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,Cu(OH)3+4NH,.H2O=CU(NH3)42+2OH+4H,O;SO:的中心原子 S 原子的价层电子对数为4+竺 券 1=4,为 sp3杂化,空间构型为正四面体形;(3)A go?。?)?中配位原子是S 原子而非0 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
14、而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;A g e a b V 中三种元素电负性由大到小排序为0SAg;(4)由图可知,碘离子周围最近的银离子为4 个,1的配位数为4;a.已知r(A g)r()=0.573,符合0.414V(阳离子)5(阴离子)s p2(7)不 是 易(8)A B(9)B【分析】X、Y、Q、Z、W、M、N是原子序数依次增大的前四周期元素,X的核外电子总数与其电子层数相同,则 X为 H元素,Z和 M 同主族,阻燃材料结构在Z、M 均形成1 条共价键,推知Z为 F、M为 C 1,而 Y形成3条键、W 形成5 条键,且 W 的原子序数为Y原子价电子数的3 倍,可推知Y为
15、 N元素、W 为 P元素,故 Q为 O元素,基态N的 d轨道中成对电子与单电子的数目比为4:3,N的核外电子排布式为I s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 6 3 d 7 4 s 2,故N 为 C o。【详解】(1)基态P原子的电子排布式为I s 2 2 s 2 2 P 6 3 s 2 3 P 3,其中电子占据最高能级为3 P 能级,3 P 能级电子云轮廓图为哑铃形,M g 3 s 轨道全满,3 P 轨道全空,较稳定,第一电离能大于 N a 和 A L P 3 P 轨道半充满,较稳定,第一电离能大于S i 和 S,故第三周期中第一电离能均大于同周期相邻元素的是Mg和 P。6 6
16、(2)P C k 中心原子为P,其价层电子对数为6+-y-=6,P C I 中 P的价层电子对数为4,无孤电子对为s p3 杂化,P C 1 6 中心原子P价层电子对数为6,为 s p3 d 2 杂化,故答案选b d。(3)C的成键形式有碳氧双键和4个碳碳单键,前者为s p2 杂化,后者为s p3 杂化,共有2种杂化方式。根据物质的结构可知,有 1 个手性碳原子。(4)甲硫醇不能形成分子间氢键,水和甲醉可以形成分子间氢键,且水形成的分子间氢键比甲醇的多。(5)K H 2 P。2 是次磷酸的正盐,说明其中的2 个 H不是羟基氢原子,而是直接与P原子形H成共价键,则 H 3 P 0 2 的结构式为
17、(6)N-甲基咪喋分子中部分氮原子形成三条单键,杂化类型为s p3 杂化,形成配位键的NonHPIo原子和形成氢键的N原子为s p2 杂化。(7)S 2。;-中 S-O-O 的中心0的价层电子对数为4,含有2个孤电子对,采用s p3 杂化,空间构型为V形,故 S-0-0 不在一条直线上。S?。:中 0-0 与 S 相连,S 的电负性大于H,对 0-0 中电子的吸引力大于H,则S Q:中0-0 比 H 2O2中更易断裂。(8)A F+的电子排布式为I s 22s 22P6,M g2+的电子排布式为I s 22s 22P6,C u 2+的电子排布式为I s 22s 22P63s 23P63d9,M
18、 n?+的电子排布式为 I s 22s 22P63s 23P6 3 d F e?+的电子排布式为I s 22s 22P63s 23P63d6,故 A 13+和 M g2+没有未排满的d 轨道,不能催化双氧水分解,故答案选A B o(9)N i(C O)4,呈正四面体构型,为非极性分子,易溶于非极性分子,下列物质中C C L,为非极性分子,则其易溶于C C 14,故答案选B。3.|N|N|N|分子晶体 O C N i3d(2)铁失去的是处于半充满状态的3d$的一个电子,相对较难,而钻失去3d6上的一个电子后形成稳定的半充满状态,相对容易(3)Sp 2、Sp 3 11480 480西河或许了此(-
19、(I【详解】(1)基态N i 2+的价电子为其3d能级上的8 个电子,则其价电子排布图为3d;该晶体的熔沸点较低,则属于分子晶体;元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性:0 C N i,则这三种元素电负性由大到小顺序为:0 C N i,故答案为:3d;分子晶体;0 C N i;(2)基态F e 的价电子排布式为3d64s 2,失去3 个电子后价电子为3d5,此时为半充满的稳定状态,再失去一个电子较难,基态C。的价电子排布式为3d74s 2,失去3 个电子后价电子为 3d6,再失去1个电子则可以变为半充满的稳定状态,较容易失去,因此第四电离能大小关系为:L(F e)l 4(C o),故答案为:
20、;铁失去的是处于半充满状态的3d5的一个电子,相对较难,而钻失去3d$上的一个电子后形成稳定的半充满状态,相对容易;(3)口环戊二烯中连接碳碳双键的碳原子价层电子对数为3,采用s p 2杂化,饱和碳原子的价层电子对数为4,采用s p 3杂化,故答案为:s p,s p 3;单键均为。键,双键含有1个键和1个兀键,1个环戊二烯中有11个键,贝U l m o l环茂二烯中含有l l m o k r键,故答案为:11;(4)由图可知,F e 2+位于棱的中心和晶胞体心上,S L位于晶胞面心和顶点上,则F e 2+的数目为l +12x j =4,S:的数目为8x:+6x 4=4,晶胞体积为(a x l
21、O-c m),则晶体密度为4o 2.120)x 4上480(4X 10 pg (10)3 N.480g/c m3 a3NAx l O21g/c m3,故答案为:480(axlO N 或480 x l O21.(5)由图可知,d点在x、y、z轴上的投影为3、1、则d点的原子坐标参数为故答案为:(g ig)。4.(1)第四周期第族 4:5(2)3/。4s l CU(OH),+H N H2+4N H3.H2O=CU(N H3)4-+2 O H+4 H2O .H(3)同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,但是镁原子价电子为3s 2全满稳定状态,电离能较大,故Mg的第一电离能比相邻元素大3X 102
22、3百正四面体形 Sp3(6)B存在空的2 P轨道,能接受孤电子对形成配位键(7)b 楮卤化物均为分子晶体,且分子间都不含有氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高【详解】(1)Fe为2 6号元素,在元素周期表中的位置为第四周期第族。Fe分别与硫单质生成硫化亚铁、和氯气共热生成氯化铁,亚铁离子、铁离子价电子排布分别为3 d6、3 d5,两种物质中金属阳离子的未成对电子数之比为4:5;(2)铜为2 9号元素,原子的价电子排布式3 dW s i。向硫酸铜溶液中通入过量氨气,可制备这种深蓝色配合物CU(NH 3)4+,该反应过程的实质为生成的氢氧化铜和一水合氨形成CU(NH3)4 2 氢氧根
23、离子和水,CU(OH)2+4 NH,.H2O=CU(NH3)J2+2 OH +4 H.O,C u(NH 3)4 p+配体为 N H 3,电子式 H:N :H ;H(3)同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,但是镁原子价电子为3 s 2 全满稳定状态,电离能较大,故 A 1 的第一电离能比Mg小,存在第一电离,h(M g)h(A l)h(Na);(4)晶胞中氧离子数目为8X+6XJ =4;C o?+数目为12X5+1=4;故晶胞质量为4 x(5 9+1 6)3 0 0-g=;晶胞边长为a n m,则晶胞体积为xl 0?cm 3,所以密度为$NA3 0 0m =N,=3 xI O?g/cm 3
24、。V-a3xl 0-2 lcm3-a3NA(5)P O:的中心原子的价层电子对数为4+吗1社=4,V S E P R 模型为正四面体形,其中 P 的杂化轨道类型为s p 3;(6)B 容易与配体形成配位键,原因为B为缺电子结构,存在空的2 P轨道,能接受孤电子对形成配位键;(7)H20 在乙醇中的溶解度大于H 2 s 的原因水能和乙醇形成氢键,导致其溶解度变大,故选b;口错卤化物均为分子晶体,且分子间都不含有氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高,因此熔点G e C U N O;N O;【详解】(1)钻元素的原子序数为2 7,失去3个电子形成钻离子,离子的价电子排布式为3 d6,离
25、子中有4个未成对电子,则离子的磁矩用=Mw +2)=j 4 x(4 +2)=2 ,故答案为:3 d 6;2屈;(2)由Y+的结构可知,Y-中的配体,提供孤电子对的原子是氮原子和氯原子,答案为N、C 1;(3)Y+中形成单键的氮原子的杂化方式为s p 3 杂化;乙二胺分子中含有的氨基能形成分子间氢键,而正丁烷不能形成分子间氮键,分子间作用力小于乙二胺,沸点低于乙二胺,故答案为:s p 3:因为乙二胺分子间存在氢键,所以乙二胺的沸点高于正丁烷;(4)N O:中氮原子的价层电子对数为2,孤对电子对数为0,离子的空间构型为直线形;N O 3中氮原子的价层电子对数为3,孤对电子对数为0,离子的空间构型为
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