化学选修3高考真题限时训练及答案.docx

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化学选修3高考真题限时训练及答案

化学选修3高考真题限时训练

（一）（限时15分钟）

班别_________姓名___________时间_______

[化学——选修3：

物质结构与性质]（15分）（2017年新课标

卷，35）

钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。

回答下列问题：

（1）元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为_____nm（填标号）。

A．404.4B．553.5C．589.2D．670.8E．766.5

（2）基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是_________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为___________。

K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低，原因是___________________________。

（3）X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在

离子。

离子的几何构型为_______，中心原子的杂化形式为________________。

（4）KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。

K与O间的最短距离为______nm，与K紧邻的O个数为__________。

（5）在KIO3晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，则K处于______位置，O处于______位置。

化学选修3高考真题限时训练

（二）（限时15分钟）

班别_________姓名___________时间_______

[化学——选修3：

物质结构与性质]（15分）（2017年新课标

卷，35）

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）氮原子价层电子的轨道表达式（电子排布图）为_____________________。

（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。

①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

②R中阴离子

中的σ键总数为________个。

分子中的大π键可用符号

表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n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

），则

中的大π键应表示为____________。

③图（b）中虚线代表氢键，其表示式为（

）N−H…Cl、____________、____________。

（4）R的晶体密度为dg·cm−3，其立方晶胞参数为anm，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______________。

化学选修3高考真题限时训练（三）（限时15分钟）

班别_________姓名___________时间_______

[化学——选修3：

物质结构与性质]（15分）（2017年新课标

卷，35）

研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。

回答下列问题：

（1）Co基态原子核外电子排布式为_____________。

元素Mn与O中，第一电离能较大的是_________，基态原子核外未成对电子数较多的是_________________。

（2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为__________和__________。

（3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_________________，原因是___________________________________________。

（4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn（NO3）2中的化学键除了σ键外，还存在________。

（5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm，则r（O2-）为________nm。

MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a'=0.448nm，则r（Mn2+）为________nm。

化学选修3高考真题限时训练（四）（限时15分钟）

班别_________姓名___________时间_______

[化学——选修3：

物质结构与性质]（15分）（2016年新课标

卷，37）

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_______个未成对电子。

（2）Ge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。

Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______________。

（5）Ge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：

①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为（0,0,0）；B为（

，0，

）；C为（

，

，0）。

则D原子的坐标参数为___________________。

②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=565.76pm，其密度为__________g·cm-3（列出计算式即可）。

化学选修3高考真题限时训练（五）（限时15分钟）

班别_________姓名___________时间_______

[化学-—选修3：

物质结构与性质]（15分）（2016年新课标

卷，37）

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）闻名中外，曾主要用于造币，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）6]SO4蓝色溶液。

①[Ni（NH3）6]SO4中阴离子的立体构型是_____________。

②在[Ni（NH3）6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为_____________，提供孤电子对的成键原子是____________。

③氨的沸点（填“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=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是________________________________。

（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为___________。

②若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a=________nm。

化学选修3高考真题限时训练（六）（限时15分钟）

班别_________姓名___________时间_______

[化学——选修3：

物质结构与性质]（15分）（2016年新课标

卷，37）

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ρg·cm-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MGag·mol-1和MAsg·mol-1，原子半径分别为rGapm和rAspm，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____________________。

化学选修3高考真题限时训练（七）（限时15分钟）

班别_________姓名___________时间_______

[化学——选修3：

物质结构与性质]（2015年新课标

卷，37）

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。

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。

（5）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：

石墨烯晶体金刚石晶体

①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。

②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。

化学选修3高考真题限时训练（八）（限时15分钟）

班别_________姓名___________时间_______

[化学—选修3：

物质结构与性质]（15分）（2015年新课标

卷，37）

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。

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，a＝0.566nm，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）。

化学选修3高考真题限时训练（九）（限时15分钟）

班别_________姓名___________时间_______

[化学—选修3：

物质结构与性质]（15分）（2014年新课标

卷,37）

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：

；

可用硫氰化钾检验三价铁离子，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σ键的数目：

。

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a＝0．405nm，晶胞中铝原子的配位数

为。

列式表示铝单质的密度g·cm－3（不必计算出结果）

化学选修3高考真题限时训练（十）（限时15分钟）

班别_________姓名___________时间_______

[化学选修——3：

物质结构与性质]（15分）（2014年新课标

卷，37）

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的价层电子轨道示意图为。

（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，写两种）。

（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；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，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。

化学选修3高考真题限时训练（十一）（限时15分钟）

班别_________姓名___________时间_______

[化学—选修3：

物质结构与性质]（15分）（2013年新课标

卷，37）

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。

（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

C—C

C—H

C—O

Si—Si

Si—H

Si—O

键能/（kJ•mol-1

356

413

336

226

318

452

①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。

②SiH4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。

化学选修3高考真题限时训练（十二）（限时15分钟）

班别_________姓名___________时间_______

[化学—选修3：

物质结构与性质]（15分）（2013年新课标

卷，37）

前四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。

①该化合物的化学式为_________________；D的配位数为___________；

②列式计算该晶体的密度_______g·cm-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，该离子的化学式为____________，配位体是________。

化学选修3高考真题限时训练

（一）答案及解析

【参考答案】

（1）A

（2）N球形K的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱

（3）V形sp3

（4）0.31512

（5）体心棱心

OF2属于V形，因此

几何构型为V形，其中心原子的杂化类型为sp3；（4）根据晶胞结构，K与O间的最短距离是面对角线的一半，即为

nm＝0.315nm，根据晶胞的结构，距离K最近的O的个数为12个；（5）根据KIO3的化学式，以及晶胞结构，可知K处于体心，O处于棱心。

【名师点睛】本题考查化学选修3《物质结构与性质》的相关知识，以填空或简答方式考查，常涉及如下高频考点：

原子结构与元素的性质（基态微粒的电子排布式、电离能及电负性的比较）、元素周期律；分子结构与性质（化学键类型、原子的杂化方式、分子空间构型的分析与判断）；晶体结构与性质（晶体类型、性质及与粒子间作用的关系、以晶胞为单位的密度、微粒间距与微粒质量的关系计算及化学式分析等）。

只有掌握这些，才可以更好的解决物质结构的问题。

化学选修3高考真题限时训练

（二）答案及解析

【参考答案】

（1）

（2）同周期元素随核电荷数依次增大，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原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子

（3）①ABDC②5

③（H3O+）O-H…N（

）（

）N-H…N（

）

（4）

【解析】

（1）N原子位于第二周期第VA族，价电子是最外层电子，即电子排布图是

；

（4）根据密度的定义有，d=

g/cm3，解得y=

=

。

【名师点睛】本题考查化学选修3《物质结构与性质》的相关知识，以填空或简答方式考查，常涉及如下高频考点：

原子结构与元素的性质（基态微粒的电子排布式、电离能及电负性的比较）、元素周期律；分子结构与性质（化学键类型、原子的杂化方式、分子空间构型的分析与判断）；晶体结构与性质（晶体类型、性质及与粒子间作用的关系、以晶胞为单位的密度、微粒间距与微粒质量的关系计算及化学式分析等）。

只有对基础知识积累牢固，这类问题才能比较容易解决；在做题过程中一定要注意审清楚问题问的是什么，如本题

（1）问的是电子排布图，而不是电子排布式，另一个注意书写规范，如氢键的表示方法。

化学选修3高考真题限时训练（三）答案及解析

【答案】

（1）1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2OMn

（2）spsp3

（3）H2O>CH3OH>CO2>H2H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2分子量较大、范德华力较大

（4）离子键和π键（或

键）

（5）0.1480.076

【解析】

（1）Co是27号元素，位于元素周期表第4周期第VIII族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。

元素Mn与O中，由于O元素是非金属元素而Mn是金属元素，所以第一电离能较大的是O。

O元素的基态原子价电子排布式为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn元素的基态原子价电子排布式为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是Mn。

（2）CO2和CH3OH的中心原子C原子的价层电子对数分别为2和4，所以CO2和

CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3。

（5）因为O2－是面心立方最密堆积方式，面对角线是O2－半径的4倍，即4r（O2－）=

a，解得r（O2－）=

nm=0.148nm；MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构，晶胞参数=2r（O2－）+2r（Mn2+），则r（Mn2+）=（0.448nm-2×0.148nm）/2=0.076nm。

【名师点睛】物质结构的考查，涉及电子排布式、第一电能能比较、杂化理论、化学键及分子间作用力和晶胞的计算等。

其中杂化形式的判断是难点，具体方法是：

先计算中心原子价电子对数，价电子对数n=

（中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数±电荷数）。

注意：

①当上述公式中电荷数为正值时取“-”，电荷数为负值时取“+”；②当配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数为零；根据n值判断杂化类型：

一般有如下规律：

当n=2，sp杂化；n=3，sp2杂化；n=4，sp3杂化。

化学选修3高考真题限时训练（四）答案及解析

【答案】

（1）3d104s24p2；2；

（2）Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；

（3）GeCl4、GeBr4、GeI4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。

（4）O＞Ge＞Zn；

（5）

sp3；共价键；

（6）①（

，

，

）；②

。

【解析】

试题分析：

（1）Ge是32号元素，与碳元素是同一主族的元素，在元素周期表中位于第四周期

A族；基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p2，也可写为3d104s24p2；在其原子的最外层的2个4s电子是成对电子，位于4s轨道，2个4p电子分别位于2个不同的4p轨道上，所以基态Ge原子有2个未成对的电子；

（2）Ge与C是同族元素，C原子原子半径较小，原子之间可以形成双键、三键；但Ge原子之间难以形成

【考点定位】考查物质结构的有关知识。

【名师点睛】物质结构包括原子结构（原子核外电子排布、原子的杂化方式、元素电负性大小比较、元素金属性、非金属性的强弱）、分子结构（化学键，分子的电子式、结构式、结构简式的书写，化学式的种类，官能团等）、晶体结构（晶体类型的判断，物质熔沸点高低的判断、影响因素，晶体的密度，均摊法的应用等）。

只有掌握这些