2019年高考化學(xué)命題熱點(diǎn)提分攻略 專(zhuān)題17 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)試題.doc

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專(zhuān)題17 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．【2018海南】I.下列元素或化合物的性質(zhì)變化順序正確的是_______________ A．第一電離能：Cl＞S＞P＞Si B．共價(jià)鍵的極性：HF＞HCI＞HBr＞HI C．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI D．熱穩(wěn)定性：MgCO3＞CaCO3＞SrCO3＞BaCO3 II.黃銅礦是主要的煉銅原料，CuFeS2是其中銅的主要存在形式。回答下列問(wèn)題： （1）CuFeS2中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型是________________。下列基態(tài)原子或離子的價(jià)層電子排布圖正確的_____________。 （2）在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時(shí)，有少量臭雞蛋氣味的氣體X產(chǎn)生。 ①X分子的立體構(gòu)型是______，中心原子雜化類(lèi)型為_(kāi)_________，屬于_______（填“極性”或“非極性”）分子。 ②X的沸點(diǎn)比水低的主要原因是____________________。 （3）CuFeS2與氧氣反應(yīng)生成SO2，SO2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_(kāi)____，共價(jià)鍵的類(lèi)型有_________。 （4）四方晶系CuFeS2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。 ①Cu＋的配位數(shù)為_(kāi)_________，S2－的配位數(shù)為_(kāi)___________。 ②已知：a＝b＝0.524 nm，c＝1.032 nm，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，CuFeS2晶體的密度是________g?cm-3(列出計(jì)算式)。 【答案】BC 離子鍵 CD V形 sp3 極性 水分子間存在氫鍵 3 σ鍵和π鍵 4 4 【解析】I.A．當(dāng)原子軌道填充為半滿(mǎn)全滿(mǎn)時(shí)，較穩(wěn)定，P為半滿(mǎn)結(jié)構(gòu)，因此第一電離能最大，故不符合題意； B．共價(jià)鍵的極性與原子得失電子能力有關(guān)，得失電子能力差別越大，極性越強(qiáng)，得電子能力，同主族元素從上到下依次減弱，故B符合題意； C．晶格能與離子半徑有關(guān)，離子半徑越大，晶格能越小，離子半徑，同主族元素從上到下依次增大，因此晶格能逐漸減小，故C符合題意； D．熱穩(wěn)定性，同主族元素，越往下，越穩(wěn)定，因此D不符合題意； 故答案選BC。 ②由于在水分子中，氧元素吸引電子能力極強(qiáng)，故水分子中存在氫鍵，沸點(diǎn)升高。 故答案為：V形 ；sp3 ；極性；水分子間存在氫鍵。 （3）SO2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=3，以雙鍵結(jié)合，故共價(jià)鍵類(lèi)型為σ鍵和π鍵。 故答案為：3；σ鍵和π鍵。 （4）①Cu＋的配位數(shù)為6+4=4，S2－占據(jù)8個(gè)體心，有兩個(gè)S，因此S2－的配位數(shù)為4。 ②根據(jù)=，質(zhì)量m=(464+456+832)/NA，體積V=0.5240.5241.03210-21cm-3, 所以，CuFeS2晶體的密度是g/cm3。 2．鐵、鈷、鎳等金屬單質(zhì)及化合物有廣泛的應(yīng)用。 （1）已知鋰離子電池總反應(yīng)方程式是FePO4(s)+Li(s) LiFePO4(s)。請(qǐng)寫(xiě)出Fe3+的電子排布式____________，PO43-離子中p原子雜化軌道類(lèi)型____________。 （2）化合物“鈷酞菁”能顯著提升二次電池的充放電效率，下圖是改性“氨基鈷酞菁”分子的結(jié)構(gòu)圖。 ①一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取決于______種因素，基態(tài)Co原子中空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子數(shù)為_(kāi)__種。 ②氨基鈷酞菁中非金屬元素的電負(fù)性從大到小的順序?yàn)開(kāi)________ ③“氨基鈷酞菁”比“鈷酞菁”顯著溶于水，請(qǐng)簡(jiǎn)述其原因_______。 （3）K3[Co(NO2)6]中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型有____________，配位數(shù)為_(kāi)______。 （4）Sr和Ca為同族金屬元素，CaO與SrO熔點(diǎn)更高、硬度更大，請(qǐng)簡(jiǎn)述原因______。 （5）如上圖所示為NiO晶體的晶胞示意圖： ①該晶胞中與一個(gè)Ni最近等距離的O構(gòu)成的空間幾何形狀為_(kāi)___________________。 ②在NiO晶體中Ni2+的半徑為apm，O3-的半徑為bpm，假設(shè)它們?cè)诰w中是緊密接觸的，則其密度為_(kāi)__g/cm3。（用含字母a、b的計(jì)算式表達(dá)） 【答案】1s22s22p63s23p63d5或【Ar】3d5 sp3 4 15 N＞C＞H 引入的氨基可與水分子之間形成氫鍵 離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵 6 CaO的晶格能大于SrO的晶格能，所以CaO比SrO熔點(diǎn)更高、硬度更大 正八面體 中鉀離子與[Co(NO2)6]3-之間存在離子鍵，Co3+與NO2-以配位鍵形成，氮原子與氧原子形成共價(jià)鍵；Co3+與NO2-以配位鍵形成，配位數(shù)為6；（4）CaO的晶格能大于SrO的晶格能，所以CaO比SrO熔點(diǎn)更高、硬度更大；（5）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知與一個(gè)Ni最近等距離的O構(gòu)成的空間幾何形狀為正八面體；②根據(jù)均攤計(jì)算，Ni2+的個(gè)數(shù)為8，O2-的個(gè)數(shù)為12，在NiO晶體中Ni2+的半徑為apm，O2-的半徑為bpm，假設(shè)它們?cè)诰w中是緊密接觸的，晶胞邊長(zhǎng)為，晶胞體積為，則其密度為=g/cm3。 3．利用合成的新型三元催化劑[La0.8Cu0.2Ni1-xMxO3(M 分別為Mn、Fe和Co)]可以使汽車(chē)尾氣中NO和CO發(fā)生反應(yīng)而減少尾氣污染，同時(shí)可大大降低重金屬的用量?；卮鹣铝袉?wèn)題： （1）Mn2+的核外電子排布式為：________________，其單電子數(shù)為_(kāi)________________。 （2）C、N、O、Mn電負(fù)性由大到小的順序是___________。 （3）也是常見(jiàn)配體，其中采取sp2雜化的碳原子和sp3雜化的碳原子個(gè)數(shù)比為_(kāi)____。 （4）藍(lán)色物質(zhì)KFe(III)x[Fe(II)(CN)6]可緩解重金屬中毒，x=_______；該物質(zhì)中不存在的作用力有_____。 A．范德華力 B．離子鍵 C．σ鍵 D．π鍵 E.氫鍵 （5）副族元素鈷的氧化物可以在室溫下完全氧化甲醛(HCHO)。甲醛分子的立體構(gòu)型為_(kāi)____；甲醛常溫下為氣體而甲醇(CH3OH)為液體的原因是_____ 。 （6）副族元素Mn和元素Se形成的某化合物屬于立方晶系，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中(○為Se， 為Mn)，該化合物的化學(xué)式為_(kāi)____，Se的配位數(shù)為_(kāi)____，Mn和Se的摩爾質(zhì)量分別為M1g/mol、M2g/mol，該晶體的密度為ρg/cm3,則Mn—Se鍵的鍵長(zhǎng)為_(kāi)________nm(計(jì)算表達(dá)式)。 【答案】1s22s22p63s23p63d5或者[Ar]3d5 5 O＞N＞C＞Mn 1:1 1 AE 平面三角形 甲醇可以形成分子間氫鍵 MnSe 4 (3)也是常見(jiàn)配體，其中C=O中的碳原子采取sp2雜化，共3個(gè)，其余碳原子采用sp3雜化，共3個(gè)，個(gè)數(shù)比為1:1，故答案為：1:1； (4)根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0，KFe(III) x[Fe(II)(CN)6]中存在(+1)+(+3)x+(+2)+(-1)6=0，解得x=1，該物質(zhì)屬于配合物，其中存在的作用力有離子鍵、σ鍵、CN-中存在π鍵，以及配位鍵，不存在范德華力和氫鍵，故選AE，故答案為：1；AE； (5)甲醛分子中的碳原子3個(gè)原子相連，沒(méi)有孤對(duì)電子，采用sp2雜化，立體構(gòu)型為平面三角形；甲醇可以形成分子間氫鍵，而甲醛不能，因此甲醛常溫下為氣體而甲醇(CH3OH)為液體，故答案為：平面三角形；甲醇可以形成分子間氫鍵； (6)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖，Se原子個(gè)數(shù)為8+6=4，Mn原子個(gè)數(shù)=4，該化合物的化學(xué)式為MnSe；每個(gè)Se周?chē)?個(gè)Mn原子距離最近且相等，Se的配位數(shù)為4；1mol晶胞的質(zhì)量為(4M1+4M2)g，設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為xcm，1mol晶胞的體積為NAx3cm3，則x=cm，Mn—Se鍵的鍵長(zhǎng)為晶胞體對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的，則Mn—Se鍵的鍵長(zhǎng)=cm=107nm，故答案為：MnSe；4；107。 4．鈷、鐵、鎵、砷的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)生活中有重要的應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1) 寫(xiě)出As的基態(tài)原子的電子排布式_________________。 (2)N、P、As為同一主族元素，其電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)___________________，它們的氫化物沸點(diǎn)最高的是____________。將NaNO3和Na2O在一定條件下反應(yīng)得到一種白色晶體，已知其中陰離子與SO42-互為等電子體，則該陰離子的化學(xué)式是_____________。 (3) Fe3+、Co3+與N3-、CN-等可形成絡(luò)合離子。 ①K3[Fe(CN)6]可用于檢驗(yàn)Fe2+,配體CN-中碳原子雜化軌道類(lèi)型為_(kāi)_____________。 ②[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位數(shù)為_(kāi)___________,其配離子中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型為_(kāi)______(填離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵)，C、N、O 的第一電離能最大的為_(kāi)______，其原因是_____________________。 (4) 砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)如下圖。晶胞中Ga與周?chē)染嗲易罱腁s形成的空間構(gòu)型為_(kāi)_______。已知砷化鎵晶胞邊長(zhǎng)為apm,其密度為pgcm-3,則阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為_(kāi)_________________(列出計(jì)算式即可)。 【答案】[Ar] 3d104s24p3 N>P>As NH3 NO43- sp 6 共價(jià)鍵、配位鍵 N 氮原子2p軌道上的電子為半充滿(mǎn)，相對(duì)穩(wěn)定，更不易失去電子 正四面體 都是單齒配體,簡(jiǎn)單相加就得到配位數(shù)6；其配離子中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型為共價(jià)鍵、配位鍵；C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次減小，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但氮原子2p軌道上的電子為半充滿(mǎn)，相對(duì)穩(wěn)定，更不易失去電子，第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一電離能大小順序是N＞O＞C；（4）Ga原子處于晶胞的頂點(diǎn)和面心，面心到頂點(diǎn)和到相鄰面心的距離最小且相等，根據(jù)圖可知個(gè)，Ga與周?chē)染嚯x且最近的As形成的空間構(gòu)型為Ga在中心As在四個(gè)頂點(diǎn)形成的正四面體結(jié)構(gòu)；GaAs為1：1型結(jié)構(gòu)，一個(gè)晶胞占有4個(gè)Ga原子和4個(gè)As原子，若晶胞的邊長(zhǎng)為apm，則晶胞體積為，晶體的密度為pgcm-3，則晶胞質(zhì)量為pgcm-3=，則，則。 5．（1）基態(tài)溴原子的價(jià)層電子軌道排布式為_(kāi)_______。第四周期中，與溴原子未成對(duì)電子數(shù)相同的金屬元素有_______種。 （2）鈹與鋁的元素性質(zhì)相似。下列有關(guān)鈹和鋁的敘述正確的有___________(填標(biāo)號(hào))。 A．都屬于p區(qū)主族元素B．電負(fù)性都比鎂大 C．第一電離能都比鎂大D．氯化物的水溶液pH均小于7 （3）Al元素可形成[AlF6]3－、[AlCl4]－配離子，而B(niǎo)元素只能形成[BF4]－配離子，由此可知決定配合物中配位數(shù)多少的因素是________________；[AlCl4]-的立體構(gòu)型名稱(chēng)為_(kāi)_____。 （4）P元素有白磷、紅磷、黑磷三種常見(jiàn)的單質(zhì)。 ①白磷（P4）易溶于CS2，難溶于水，原因是________________ ②黑磷是一種黑色有金屬光澤的晶體，是一種比石墨烯更優(yōu)秀的新型材料。白磷、紅磷都是分子晶體，黑磷晶體與石墨類(lèi)似的層狀結(jié)構(gòu)，如圖所示。下列有關(guān)黑磷晶體的說(shuō)法正確的是_________。 A．黑磷晶體中磷原子雜化方式為sp2雜化 B．黑磷晶體中層與層之間的作用力是分子間作用力 C．黑磷晶體的每一層中磷原子都在同一平面上 D．P元素三種常見(jiàn)的單質(zhì)中，黑磷的熔沸點(diǎn)最高 （5）F2中F-F鍵的鍵能(157kJ/mol)小于Cl2中Cl-Cl鍵的鍵能(242.7kJ/mol)，原因是_________。 （6）金屬鉀的晶胞結(jié)構(gòu)如圖。若該晶胞的密度為a g/cm3，阿伏加得羅常數(shù)為NA，則表示K原子半徑的計(jì)算式為_(kāi)_____。 【答案】 4 BD 中心原子半徑、配位原子的半徑 正四面體 P4 、CS2是非極性分子，H2O是極性分子，根據(jù)相似相溶原理，P4難溶于水 BD F的原子半徑小，孤電子對(duì)之間的斥力大 （3）B3+離子半徑明顯小于Al3+，則Al元素可形成[AlF6]3-，[AlCl4]-配離子，而B(niǎo)只能形成[BF6]3-配離子，因此，決定配合物中配位數(shù)多少的因素是中心原子（或例子）及配位原子半徑的大?。籟AlCl4]-的配位數(shù)是4，故立體構(gòu)型為正四面體形； （4）①P4, CS2是非極性分子，H2O是極性分子，根據(jù)相似相溶原理，P4難溶于水；②A. 由結(jié)構(gòu)可知G中磷原子雜化方式為sp3雜化，故A錯(cuò)誤；B. G中層與層之間的作用力是分子間作用力，故B正確；C. 石墨中碳原子為sp2雜化，每層原子均在同一平面內(nèi)，但磷原子雜化方式為sp3雜化，每一層的各原子不可能在同一平面內(nèi)，故C錯(cuò)誤；D. 黑磷為原子晶體，而其它二種單質(zhì)為分子晶體，則黑磷的熔沸點(diǎn)最高，故D正確；所以答案為BD； （5）可以根據(jù)鍵長(zhǎng)的大小來(lái)判斷，具體來(lái)說(shuō)就是根據(jù)相結(jié)合的2個(gè)原子的半徑來(lái)比較，半徑越小鍵能越大，而F的原子半徑小，孤電子對(duì)之間的斥力大，導(dǎo)致F2中F-F鍵的鍵能(157kJ/mol)小于Cl2中Cl-Cl鍵的鍵能(242.7kJ/mol)； （6）金屬鉀的晶胞結(jié)構(gòu)為體心立方，晶胞中K原子數(shù)目為：1+8=2，阿伏加德羅常數(shù)為NA，K原子的摩爾質(zhì)量為M，故晶胞質(zhì)量為：；設(shè)K原子半徑為r，設(shè)晶胞棱長(zhǎng)為l，晶胞中體對(duì)角線(xiàn)為4r，則（4r）2=l2+l2+l2，則l=r，晶胞體積V=l3=（r）3，若該晶胞的密度為ag/cm3，則（r）3a=，且M=39 g/mol整理得：r=。 6．已知A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。已知A和C同主族,B和D同主族。基態(tài)A原子核外有6個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，D原子次外層電子數(shù)等于其余各層電子數(shù)之和，基態(tài)E原子除最外層只有一個(gè)電子外。次外層各能級(jí)均為全充滿(mǎn)狀態(tài)。 試回答下列問(wèn)題: （1）A元素在形成化合物時(shí)，其所成化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主，其原因是____;基態(tài)C原子核外自旋方向相同的電子最多有_____個(gè)。 （2）元素B第一電離能小于同周期相鄰元索的主要原因?yàn)開(kāi)________ （3）寫(xiě)出兩個(gè)與CB32-具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子_______。 （4）B與D能形成化合物F,將純液態(tài)F冷卻到一定溫度下得到一種螺旋狀單鏈結(jié)構(gòu)的固體，如下降所示，則F的化學(xué)式為_(kāi)_____，此固體中D原子的雜化類(lèi)型是_______ （5）D與E能形成化合物G,其品胞結(jié)構(gòu)及品胞參數(shù)如圖所示: M處的D原子被______個(gè)晶胞共用，G的密度為_(kāi)_____g/cm3(用含a、b、c、NA的代數(shù)式表示) 【答案】碳有四個(gè)價(jià)電子且原子半徑較小，難以通過(guò)完全得到或失去電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 8 氮大于氧是因?yàn)镹元素原子的2P能級(jí)有3個(gè)電子，為半滿(mǎn)穩(wěn)定狀態(tài)，體系能量較低，失去電子需要的能量較高；氟大于氧是因?yàn)榉影霃叫∮谘踉影霃?，原子核?duì)最外層電子的吸引力較大，失去電子需要的能量較高 SO3、NO3-、CO32- SO3 sp3 12 （3）CB32-的離子式為SiO32-,是由4個(gè)原子構(gòu)成的，與SiO32-具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子為SO3、NO3-、CO32- （4）B為O，D為S，O與S能形成化合物F，結(jié)構(gòu)為由此結(jié)構(gòu)分析，則F的化學(xué)式為SO3，D為S原子，其雜化類(lèi)型是sp3。 （5）由圖分析M處的D原子處的鍵角為60，每個(gè)面能行成6個(gè)這樣的角，兩個(gè)面就是12，所以能被12個(gè)晶胞共用，G的密度為 g/cm3(用含a、b、c、NA的代數(shù)式表示)（已經(jīng)報(bào)錯(cuò)）