高三高考化学一轮复习专项练习物质结构与性质.docx
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高三高考化学一轮复习专项练习物质结构与性质
物质结构与性质（选修）
1．[2019江苏]Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。
以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu₂O。
（1）Cu2+基态核外电子排布式为_______________________。
（2）
的空间构型为_____________（用文字描述）；Cu2+与OH−反应能生成[Cu（OH）4]2−，[Cu（OH）4]2−中的配位原子为__________（填元素符号）。
（3）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为__________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：
____________（填“难溶于水”或“易溶于水”）。
（4）一个Cu2O晶胞（见图2）中，Cu原子的数目为__________。
【答案】
（1）[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9
（2）正四面体O
（3）sp3、sp2易溶于水
（4）4
2．[河北省唐山市第一中学2019届高三下学期冲刺]如图是元素周期表的一部分：
（1）阴影部分元素的外围电子排布式的通式为______。
（2）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________。
A．稳定性B．沸点C．R—H键能D．分子间作用力
（3）如图EMIM+离子中，碳原子的杂化轨道类型为______。
分子中的大π键可用符号πnm表示，其中n代表参与形成大π键的原子数，m代表参与形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为π66），则EMM+离子中的大π键应表示为______。
（4）晶胞有两个基本要素：
石墨一种晶胞结构和部分晶胞参数如图。
原子坐标参数描述的是晶胞内原子间的相对位置。
石墨晶胞中碳原子A、B的坐标参数分别为A（0，0，0）、B（0，1，1/2），则C原子的坐标参数为___________。
（5）钴蓝晶体结构如下图，该立方晶胞由4个I型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为___，晶体中Al3+占据O2－形成的__（填“四面体空隙”或“八面体空隙”）。
NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为____g·cm－3（列计算式）。
【答案】
（1）ns2np3
（2）AC（3）sp2、sp3
（4）
（5）CoAl2O4八面体空隙
3．[甘肃省定西市陇西县第一中学2019届高三下学期适应性训练]砷和镍是重要的材料和化工领域用途广泛。
请回答下列问题：
（1）基态As原子中，价电子的电子云轮廓图形状为____________。
与砷同周期的主族元素的基态原子中，电负性最大的为__________（填元素符号）。
（2）
可用于碘的微量分析。
①Na+的焰色反应呈黄色，很多金属元素能产生焰色反应的微观原因为_______。
②其中阴离子的VSEPR模型为________，与其互为等电子体的分子为_____（只写一种分子式即可）。
（3）M（
）可用于合成Ni2＋的配体，M中C原子的杂化形式为______，σ键和π键的数目之比为________。
（4）Ni与Ca处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ni的熔点和沸点都比金属Ca高，原因为_______________。
区分晶体Ni和非晶体Ni的最可靠的科学方法为________________。
（5）某砷镍合金的晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数的值为
，该晶体的密度ρ＝____g·cm－3。
【答案】
（1）球形、哑铃型或纺锤形Br
（2）电子从较高能级的激发态跃迁到低能级的激发态乃至基态时，会以光的形式释放能量三角锥形PCl3、PBr3、NF3、NCl3等
（3）sp3、sp27：
1
（4）Ni的原子半径较小，价层电子数目多，金属键较强X-射线衍射法
（5）
4．[山西省太原市2019届高三5月二模]为了纪念元素周期表诞生150周年，联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。
回答下列问题：
（1）Ag与Cu在同一族，则Ag在周期表中___（填“s”、“p”、“d”或“ds”）区。
[Ag2（NH3）2]+中Ag+空的5s轨道和5p轨道以sp杂化成键，则该配离子的空间构型是___。
（2）下表是Fe和Cu的部分电离能数据：
请解释I2（Cu）大于I2（Fe）的主要原因：
______。
元素
Fe
Cu
第一电离能I1/kJ·mol－1
759
746
第二电离能I2/kJ·mol－1
1561
1958
（3）亚铁氰化钾是食盐中常用的抗结剂，其化学式为K4[Fe（CN）6]。
①CN-的电子式是______；1mol该配离子中含σ键数目为____。
②该配合物中存在的作用力类型有_____（填字母）。
A．金属键B．离子键C．共价键D．配位键E．氢键F．范德华力
（4）MnO2的熔点（1660℃C）比MnS的熔点（1610℃）高，其主要原因是_________。
（5）第三代太阳能电池利用有机金属卤化物碘化铅甲胺（CH3NH3PbI3）半导体作为吸光材料，CH3NH3PbI3具有钙钛矿（AMX3）的立方结构，其晶胞如图所示。
①AMX3晶胞中与金属阳离子（M）距离最近的卤素阴离子（X）形成正八面体结构，则M处于____位置，X处于____位置。
③CH3NH3PbI3晶体的晶胞参数为anm，其晶体密度为dg·cm-3，则阿伏加德罗常数的值NA的计算表达式为______。
【答案】
（1）ds直线形
（2）失去第二个电子时，Cu失去的是全充满3d10电子，Fe失去的是4s1电子
（3）
12NABCD
（4）二者均为离子晶体，O2-半径小于S2-半径，MnO的晶格能大于MnS
（5）体心面心620/（a´×10-7）3d
5．[湖南省长沙市雅礼中学2019届高三下学期二模]
（1）下列氮原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是_______（填字母代号）。
（2）P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图所示。
①P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为_______________。
②每个P4S3分子中含有的孤电子对的数目为__________________。
（3）科学家合成了一种阳离子“N5n+，其结构是对称的，5个N排成＂V＂形，每个N都达到8电子稳定结构，且含有2个氮氮三键;此后又合成了一种含有“N5n+”的化学式为”N8”的离子晶体，其电子式为_________________。
分子（CN）2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子的最外层均满是8电子稳定结构，其结构式为_____。
（4）直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的，如图所示。
则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为_________________。
（5）碳酸盐中的阳离子不同，热分解温度就不同。
下表为四种碳酸盐的热分解温度和金属阳离子半径
随着金属阳离子半径的增大，碳酸盐的热分解温度逐步升高，原因是_______________。
（6）石墨的晶体结构和晶胞结构如下图所示。
已知石墨的密度为pg・cm3，C—C键的键长为
cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则石墨品体的层间距为_________cm。
【答案】
（1）A＜C＜B＜D
（2）sp310
（3）
N≡C-C≡N
（4）PnO（3n+1）（n+2）—
（5）碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越容易分解
（6）
6．[湖北省黄冈中学2019届高三5月二模]镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。
请回答下列问题：
（1）基态镍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。
（2）镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni（CO）4和正方形的[Ni（CN）4]2-、正八面体形的[Ni（NH3）6]2+等。
下列说法正确的有_________。
A．CO与CN-互为等电子体，其中CO分子内σ键和π键个数之比为1:
2-
B．NH3的空间构型为平面三角形
C．Ni2+在形成配合物时，其配位数只能为4
D．Ni（CO）4和[Ni（CN）4]2-中，镍元素均是sp3杂化
（3）丁二酮肟常用于检验Ni2+：
在稀氨水中，丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。
该结构中，除共价键外还存在配位键和氢键，请在图中用“→”和“•••”分别表示出配位键和氢键。
_____
（4）NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，相关离子半径如下表：
NiO晶胞中Ni2+的配位数为_______，NiO熔点比NaCl高的原因是______________。
（5）研究发现镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。
属六方晶系,其晶胞如图a中实线所示，储氢位置有两种，分别是八面体空隙（“
”）和四面体空隙（“
”），见图b、c，这些就是氢原子存储处，有氢时，设其化学式为LaNixHy。
①LaNix合金中x的值为_____；
②晶胞中和“
”同类的八面体空隙有______个，和“
”同类的四面体空隙有___个。
③若H进入晶胞后，晶胞的体积不变，H的最大密度是______g/cm-3（保留2位有效数字，NA=6.0×1023，
=1.7）
【答案】
（1）3d84s25
（2）A
（3）
（4）6离子所带电荷数越高，离子半径越小，则晶格能越大，熔点越高
（5）5360.18
7．[四川省绵阳市2019届高三第三次诊断性考试]氮、磷是植物生长所需的重要元素。
回答下列问题：
（1）下列N原子电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是____（填标号）。
（2）羟氨（NH2OH）可看成是氨分子内的一个氢原子被羟基取代的衍生物，分子中N的杂化类型是___。
羟氨易溶于水，其主要原因是____。
（3）第一电离能I1（N）_____I1（P）（填“＞”“＜”“＝”），原因是_____。
（4）直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的，如图所示。
则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为_____。
（5）氮化锗具有耐腐蚀、硬度高等优点，晶体中锗原子与氮原子之间存在明显的s-p杂化现象，氮化锗晶体属于______晶体。
一种氮化锗晶胞的球棍模型如图，其化学式为_____，若晶胞长方体的高为bpm，阿伏加德罗常数值为NA，晶体的密度为ρg/cm3，则晶胞底面正方形的边长为_______pm（列出计算式）。
【答案】
（1）A＜C＜B＜D
（2）sp3杂化羟氨分子与水分子均为极性分子，分子间都能形成氢键
（3）＞N的原子半径比P小，核对最外层电子的吸引力较大
（4）[PnO3n+1]（n+2）-
（5）原子Ge3N4
×1015
8．[2019新课标Ⅰ]在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。
回答下列问题：
（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是（填标号）。
A．
B．
C．
D．
（2）乙二胺（H2NCH2CH2NH2）是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是、。
乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是（填“Mg2+”或“Cu2+”）。
（3）一些氧化物的熔点如下表所示：
氧化物
Li2O
MgO
P4O6
SO2
熔点/°C
1570
2800
23.8
−75.5
解释表中氧化物之间熔点差异的原因。
（4）图（a）是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。
图（b）是沿立方格子对角面取得的截图。
可见，Cu原子之间最短距离x=pm，Mg原子之间最短距离y=pm。
设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是g·cm−3（列出计算表达式）。
【答案】
（1）A
（2）sp3sp3乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2+
（3）Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。
晶格能MgO>Li2O。
分子间力（分子量）P4O6>SO2
（4）
9．[2019新课标Ⅱ]近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe−Sm−As−F−O组成的化合物。
回答下列问题：
（1）元素As与N同族。
预测As的氢化物分子的立体结构为_______，其沸点比NH3的_______（填“高”或“低”），其判断理由是________________________。
（2）Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为______________________。
（3）比较离子半径：
F−__________O2−（填“大于”等于”或“小于”）。
（4）一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图1图2
图中F−和O2−共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1−x代表，则该化合物的化学式表示为____________，通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：
ρ=________g·cm−3。
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，例如图1中原子1的坐标为（
），则原子2和3的坐标分别为__________、__________。
【答案】
（1）三角锥形低NH3分子间存在氢键
（2）4s4f5
（3）小于
（4）SmFeAsO1−xFx
（
）、（
）
10．[2019新课标Ⅲ]磷酸亚铁锂（LiFePO4）可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。
回答下列问题：
（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________（填“相同”或“相反”）。
（2）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________，其中Fe的配位数为_____________。
（3）苯胺（
）的晶体类型是__________。
苯胺与甲苯（
）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（-5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（-95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是___________。
（4）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是______；P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。
（5）NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：
焦磷酸钠、三磷酸钠等。
焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________（用n代表P原子数）。
【答案】
（1）Mg相反
（2）
4
（3）分子晶体苯胺分子之间存在氢键
（4）Osp3σ
（5）（PnO3n+1）（n+2）-
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