(16)物质结构与性质——2021年高考化学真题模拟试题专项汇编
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（16）物质结构与性质——2021年高考化学真题模拟试题专项汇编
1.【2021年山东卷，9】关于324CHOHNH、和322CHNNH的结构与性质，下列说法错误的是( )
A. 3CHOH为极性分子
B. 24NH空间结构为平面形
C. 24NH的沸点高于322CHNNH
D. 3CHOH和322CHNNH中C、O、N杂化方式均相同
2.【2021年浙江卷，12】下列“类比”结果不正确的是（ ）
A.22HO的热稳定性比2HO的弱，则24NH的热稳定性比3NH的弱
B.2HO的分子构型为V形，则二甲醚的分子骨架（C—O—C）构型为V形
C.32CaHCO的溶解度比3CaCO的大，则3NaHCO的溶解度比23NaCO的大
D.将丙三醇加入新制2Cu(OH)中溶液呈绛蓝色，则将葡萄糖溶液加入新制2Cu(OH)中溶液也呈绛蓝色
3.【2021年山东省济宁市第二次模拟，4】下列关于物质结构与性质的论述错误的是( )
A.3I离子的空间构型为V形
B.斜方硫和单斜硫都易溶于2CS，是因为这两种物质的分子都属于非极性分子
C.3PH和2HO分子中均含有孤电子对，且3PH提供孤电子对的能力强于2HO
D.键能O－H>S－H>Se－H>Te－H，因此水的沸点在同族氢化物中最高
4.【2021年山东卷，16】非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
(1)基态F原子核外电子的运动状态有__种。
(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为__；2OF分子的空间构型为__；2OF的熔、沸点__(填“高于”或“低于”)2ClO，原因是___。
(3)Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的2XeF室温下易升华。2XeF中心原子的价层电子对数为___，下列对2XeF中心原子杂化方式推断合理的是___(填标号)。
A.sp B.2sp C.3sp D.3spd
(4)2XeF晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有__个2XeF分子。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，称为原子的分数坐标，如A点原子的分数坐标为(12，12，12)。已知Xe—F键长为rpm，则B点原子的分数坐标为___；晶胞中A、B间距离d=___pm。
5.【2021年广东卷，20】很多含巯基（-SH）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
（1）基态硫原子价电子排布式为_________。
（2）242HSCHHO、、的沸点由高到低顺序为_________。
（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第_________周期第ⅡB族。
（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有_________。
A.在Ⅰ中S原子采取3sp杂化
B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C-C-C键角是180°
D.在Ⅲ中存在离子键与共价键E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内-重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比水溶性较好的是_________。
（6）理论计算预测，由汞（Hg）、锗（Ge）、锑（Sb）形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体（晶胞如图a所示）中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是___________。
②图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_________；该晶胞中粒子个数比Hg:Ge:Sb=_________。
③设X的最简式的式量为rM，则X晶体的密度为_________3g/cm（列出算式）。
6.【2021年全国甲卷，11】我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题：
（1）太阳能电池板主要材料为单晶砖或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为_________；单晶硅的晶体类型为_________；4 SiCl是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为_________。4 SiCl可发生水解反应，机理如下：
含s、p、d轨道的杂化类型有：⑩2dsp、②3spd、③32spd，中间体42SiClHO中Si采取的东化类型为_________。
（2）2CO分子中存在个_________σ键和个_________π键。
（3）甲醇的沸点（64.7℃）介于水（100℃）和甲硫醇3CHSH,7.6C之间，其原因是_________。
（4）我国科字家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为2ZnO/ZrO固溶体。四方2ZrO晶胞如图所示。4Zr离子在晶胞中的配位数是_________，晶胞参数为pmpmpmaac，该晶体密度为_________3gcm（写出表达式）。在2ZrO中掺杂少量ZrO后形成的催化剂，化学式可表示为1ZnZrOxxy，则y_________（用x表达）。 7.【2021年湖南卷，18】硅、锗（Ge）及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
（1）基态硅原子最外层的电子排布图为____，晶体硅和碳化硅熔点较高的是____（填化学式）；
（2）硅和卤素单质反应可以得到4SiX。
①0℃时，4444SiFSiClSiBrSiI、、、呈液态的是_______（填化学式），沸点依次升高的原因是_______，气态4SiX分子的空间构型是_______。
②4SiCl与N-甲基咪唑反应可以得到2M，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为_______，H、C、N的电负性由大到小的顺序为_______，1个2M中含有_______个键；
（3）下图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中Ge和O的原子个数比为1：4，图中Z表示原子____（填元素符号），该化合物的化学式为____；
②已知该晶胞的晶胞参数分别为nmnmnmabc、、，90，则该晶体的密度____3gcm（设阿伏加德罗常数的值为AN，用含abc、、、AN的代数式表示）。
8.【2021年河北卷，17】24KHPO晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大24KHPO晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：
（1）在24KHPO的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是_____________（填离子符号）。 （2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用12表示，与之相反的用12表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为____________________。
（3）已知有关氦、磷的单键和三键的键能（1kJmol）如下表：
NN- NN PP- PP
193 946 197 489
从能量角度看，氮以2N、而白磷以4P（结构式表示为）形式存在的原因是___________________。
（4）已知22KHPO是次磷酸的正盐，32HPO的结构式为_____________，其中P采取____________杂化方式。
（5）与24PO电子总数相同的等电子体的分子式为______________。
（6）磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为_________________。
（7）分别用表示24HPO和K，24KHPO晶体的四方晶胞如图（a）所示，图（b）、图（c）分别显示的是24HPO、K在晶胞xz面、yz面上的位置：
①若晶胞底边的边长均为pma，高为pmc，阿伏加德罗常数的值为AN，晶体的密度为________________3gcm（写出表达式）。
②晶胞在x轴方向的投影图为___________________（填号）。
9.【2021年全国乙卷，11】过渡金属元素铬（Cr）是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用，回答下列问题：
(1)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是_____(填标号)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为51Ar 3d[4s]
B.4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
C.电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。2+3223CrNHOCl[]H中提供电子对形成配位键的原子是____,中心离子的配位数为_____。
(3) 2+3223CrNHOCl[]H中配体分子32NHHO、以及分子3PH的空间结构和相应的键角如下图所示。
3PH中P的杂化类型是______,3NH的沸点比3PH的______，原因是____。2HO的键角小于3NH的，分析原因______。
(4)在金属材料中添加2AlCr颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。2AlCr具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是______原子。设Cr和Al原子半径分别为Crr和Alr，则金属原子空间占有率为_______%(列出计算表达式)。
10.【2021年河北4月模拟，17】厄洛替尼（物质H）是一种抗肿瘤药物，药用形式通常是其盐酸盐（物质Ⅰ），厄洛替尼盐酸盐的合成路线如下图所示：
请回答下列问题：
（1）B中含有的官能团名称是______，厄洛替尼的分子式是______。
（2）C的结构简式是______。F与G发生取代反应生成的另一种产物是HCl，则G的结构简式是______。
（3）A→B的反应方程式是______（可省略条件）。
（4）B→C、C→D的反应类型依次是______、______。
（5）A的同分异构体中满足下列要求的有______种。
a.苯环上有包括两个酚羟基在内的三个取代基
b.能发生水解反应和银镜反应
其中核磁共振氢谱上有6组峰，且峰面积比为3:2:2:1:1:1的结构简式是______。
11.【2021年山东省济宁市第二次模拟，18】硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛。回答下列问题：
(1)氨硼烷33HNBH是目前最具潜力的储氢材料之一。
①氨硼烷能溶于水，其原因是 。
②氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电相互吸引作用，称为双氢键，用“N－H…H－B”表示。以下物质之间可能形成双氢键的是 。
A.苯和三氯甲烷 B.LiH和HCN C.24CH和22CH D.26BH和3NH
③氨硼烷电池放电时的总反应为：3322422HNBH3HONHBO4HO＋＝＋。写出负极电极反应 。
(2)在硼酸盐中，阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式，图(a)为一种无限长单链状结构的多硼酸根，其化学式为 ；图(b)为硼砂晶体中的阴离子，其中硼原子采取的杂化类型 。
