2016-2020高考化学试题分类汇总-物质结构与性质(选修3)(解析版)
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选修三物质结构与性质高考题大全附答案
选修三物质结构与性质高考题大全附答案 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】物质结构理论高考题汇编1．中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( )A．由同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al第一电离能比Mg大B．由主族元素最高正化合价与族序数关系，推出卤素最高正价都是＋7C．由溶液的pH与溶液酸碱性关系，推出pH＝的溶液一定显酸性D．由较强酸可制较弱酸规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO 2．以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是( )A．第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子B．同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径逐渐减小C．第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强D．同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低3．短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于第ⅤA族，甲与丙同主族，丁原子最外层电子数与电子层数相等，则( ) A．原子半径：丙>丁>乙B．单质的还原性：丁>丙>甲C．甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物D．乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应4．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。
下列说法正确的是()X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B．原子半径的大小顺序为：rX>rY>rZ>rW>rQC．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强5． NA为阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是( )A．18 gH2O中含有的质子数为10NAB．12 g金刚石中含有的共价键数为4NAC．46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NAD．1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA 个电子6．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。
高考化学分类汇编-物质的结构与性质(选修3)
物质的结构与性质（选修3)上海卷．２01５．T11.下列有关物质性质的比较，错误的是( )Ａ．溶解度:小苏打＜苏打ﻩﻩB.密度：溴乙烷> 水C．硬度：晶体硅< 金刚石ﻩﻩD．碳碳键键长：乙烯＞苯【答案】D【解析】小苏打溶解度大于苏打的溶解度,A正确;溴乙烷的密度大于水的密度,B正确;晶体硅的硬度小于金刚石的硬度,Ｃ正确；乙烯的碳碳键长小于苯碳碳键长,Ｄ错误。
故选Ｄ。
新课标I卷.2０15.T37、[化学——选修３:物质结构与性质]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,该化合物熔点为25３K，沸点为３７６K，其固体属于晶体。
（5）贪有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示：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原子连接故六元环,六元环中最多有个Ｃ原子在同一平面。
【答案】（1）电子云２(2）Ｃ有4个价电子且半径较小,难以通过得或失电子达到稳定结构(3）σ键又有π键,sｐ,ＣO2、SＣN-或N３-(４）分子（５）3；2；１2；4【解析】C原子的核外电子排布为1s２２s２2ｐ2,共有2对电子在相同原子轨道，自旋方向相反；CＳ2与CＯ2、SＣＮ-、N3-等互为等电子体，相同空间构型和键合形式相同,CＳ2结构式为S=C=Ｓ,C原子杂化方式为sｐ，C原子与硫原子间为极性共价键,既有σ键又有π键；Fe(CO）5熔点为2５3K,沸点为376K，可知其固体为分子晶体;由石墨烯晶体图像可知，每个C原子连接3个六元环,根据均摊法计算每个六元环占有2个C原子。
（word完整版）高中化学选修3物质结构与性质习题附答案
（word完整版）⾼中化学选修3物质结构与性质习题附答案《物质结构与性质》同步复习第1讲原⼦结构1题⾯（1）34．969是表⽰__________；（2）35．453是表⽰__________；（3）35是表⽰_______________；（4）35．485是表⽰__________；（5）24．23％是表⽰__________；答案：（1）34．969是表⽰同位素35Cl 的相对原⼦质量；（2）35．453是表⽰氯元素的相对原⼦质量；（3）35是表⽰35Cl 原⼦的质量数；（4）35．485是表⽰氯元素的近似相对原⼦质量；（5）24．23％是表⽰同位素37Cl 在⾃然界存在的氯元素中所占的原⼦个数百分⽐。
5题⾯已知A 、B 、C 、D 和E 5种分⼦所含原⼦数⽬依次为1、2、3、4和6，且都含有18个电⼦。
⼜知B 、C 和D 是由两种元素的原⼦组成。
请回答：（1）组成A 分⼦的原⼦的核外电⼦排布式是；（2）B 和C 的分⼦式分别是和；C 分⼦的⽴体结构呈型，该分⼦属于分⼦（填“极性”或“⾮极性”）；（3）若向D 的稀溶液中加⼊少量⼆氧化锰，有⽆⾊⽓体⽣成。
则D 的分⼦式是，该反应的化学⽅程式为；（4）若将1mol E 在氧⽓中完全燃烧，只⽣成1mol CO 2和2molH 2O ，则E 的分⼦式是。
答案：（1）1s 22s 22p 63s 23p 6 （2）HCl H 2S V 极性（3）H 2O 2 2H 2O22H 2O+O 2↑（4）CH 4O1题⾯答案：①1s 22s 22p 63s 23p 5 ②3s 23p 5 ③3 ④ⅦA ⑤10 ⑥2s 22p 6 ⑦2 ⑧0 ⑨24 ⑩1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1 ⑾4 2题⾯(1)砷原⼦的最外层电⼦排布式是4s 24p 3，在元素周期表中，砷元素位于_______周期族；最⾼价氧化物的化学式为，砷酸钠的化学式是。
高考化学复习资料高中化学选修3物质结构与性质选考物质结构与性质简答题归纳
物质结构与性质简答题归纳选修三考前复习一、物质熔沸点问题1、氯化铝的熔点为190℃，而氟化铝的熔点为1290℃，导致这种差异的原因为】答】AlCl3 是分子晶体，而 AlF3 是离子晶体2、P4O10的沸点明显高于P4O6，原因是：【答】都是分子晶体，P4O10的分子间作用力高于P4O63、H2S熔点为-85.5℃，而与其具有类似结构的H2O的熔点为0℃，极易结冰成固体，二者物理性质出现此差异的原因是：【答】H2O分子之间极易形成氢键，而H2S分子之间只存在较弱的范德华力。
4、二氧化硅的熔点比CO2高的原因：【答】CO2是分子晶体，SiO2是原子晶体。
5、CuO的熔点比CuS的高，原因是：【答】氧离子半径小于硫离子半径，所以CuO的离子键强，晶格能较大，熔点较高。
6、邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低，原因是：【答】邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力更大。
7.乙二胺分子（H2N—CH2—CH2—NH2）中氮原子杂化类型为SP3，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是：【答】乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键。
8、丙酸钠（CH3CH2COONa）和氨基乙酸钠均能水解，水解产物有丙酸（CH3CH2COOH）和氨基乙酸（H2NCH2COOH），H2NCH2COOH中N原子的杂化轨道类型为SP3杂化，C原子的杂化轨道类型为sp3、sp2杂化。
常温下丙酸为液体，而氨基乙酸为固体，主要原因是：【答】羧基的存在使丙酸形成分子间氢键，而氨基乙酸分子中，羧基和氨基均能形成分子间氢键。
9、NH3常用作制冷剂，原因是：【答】NH3分子间能形成氢键，沸点高，易液化，汽化时放出大量的热，所以能够做制冷剂。
10、比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：GeCl4GeBr4GeI4熔点/℃−49.526146沸点/℃83.1186约400【答】GeCl4、GeBr4、GeI4的熔沸点依次上升。
2020年专题24 物质结构与性质(选修)-三年高考(2015-2020)化学试题分项版解析 Word版含解析
前言我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩，发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上，先开始我们认为，学习能力强的孩子化学一定学得好。
可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现，很多与清北失之交臂的学生，化学的平均分要略低，数学物理的分数却不相上下。
我们仔细讨论其中的缘由，通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论：化学学的好的学生更容易在理综上考得高分！这是因为化学学的好的学生，能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值，之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。
物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间，使得考生在理综总分上能够有所突破。
所以想上好大学，化学必须学好，化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。
因此这份资料提供给大家使用，主要包含有一些课件和习题教案。
后序中有提到一些关于学习的建议。
1．【2017新课标1卷】（15分）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，I 3AsF 6中存在+3I 离子。
+3I 离子的几何构型为_____________，中心原子的杂化形式为________________。
（4）KIO 3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 =0.446 nm ，晶胞中K 、I 、O 分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。
高考化学复习考点23物质结构与性质(选修3)
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考点23 物质结构与性质（选修3)非选择题1.(2014·新课标全国卷Ⅰ·37)[化学——选修3:物质结构与性质]早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。
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,Fe3+的电子排布式为,可用硫氰化钾检验Fe3+,形成配合物的颜色为。
(3)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O,乙醛中碳原子的杂化轨道类型为;1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为。
乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是。
Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4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=0.405 nm,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)。
【解题指南】解答本题要注意以下3点:(1)核外电子在排布时应遵循洪特规则特例;(2)分子间氢键能够使物质的沸点升高;(3)取1 mol晶体计算出该晶体一个晶胞的质量,再计算出一个晶胞的体积,然后根据公式计算晶体的密度。
【解析】(1)区别晶体、准晶体与非晶体最可靠的方法是X-射线衍射。
(2)26号元素铁的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,由此可知基态铁原子的3d轨道上有4个未成对电子,当铁原子失去4s轨道上的两个电子和3d轨道上的一个电子时形成三价铁离子,因此三价铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,三价铁离子遇硫氰酸根离子变成红色。
(3)乙醛中甲基上的碳为sp3杂化,醛基上的碳原子为sp2杂化;乙醛分子中有5个单键、一个双键,其中五个单键全是σ键,双键中一个是σ键,一个是π键;乙酸分子间存在分子间氢键,因此沸点较高;氧化亚铜晶胞中含有氧原子个数为4+8×1/8+6×1/2=8,根据氧化亚铜的化学式可知,晶胞中铜原子和氧原子的个数之比为2∶1,所以晶胞中铜原子个数为16个。
选修三物质结构与性质高考题汇编附答案)
物质结构理论高考题汇编1．中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是()A．由同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al第一电离能比Mg大B．由主族元素最高正化合价与族序数关系，推出卤素最高正价都是＋7C．由溶液的pH与溶液酸碱性关系，推出pH＝6.8的溶液一定显酸性D．由较强酸可制较弱酸规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO2．以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是()A．第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子B．同周期元素(除0族元素外)从左到右，原子半径逐渐减小C．第ⅦA族元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强D．同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低3．短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大，甲和乙形成的气态化合物的水溶液呈碱性，乙位于第ⅤA族，甲与丙同主族，丁原子最外层电子数与电子层数相等，则()A．原子半径：丙>丁>乙B．单质的还原性：丁>丙>甲C．甲、乙、丙的氧化物均为共价化合物D．乙、丙、丁的最高价氧化物对应的水化物能相互反应4Q在元素周期表中的相对位置如图所示。
下列说法正确的是()A．元素X与元素Z的最高正化合价之和的数值等于8B．原子半径的大小顺序为：r X>r Y>r Z>r W>r QC．离子Y2－和Z3＋的核外电子数和电子层数都不相同D．元素W的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Q的强5．N A为阿伏加德罗常数，下列叙述错误的是()A．18 gH2O中含有的质子数为10N AB．12 g金刚石中含有的共价键数为4N AC．46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3N AD．1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去N A个电子6．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。
X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子是外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。
三年高考(2016-2018)高考化学试题分项版解析 专题23 物质结构与性质(选修)(含解析)
专题23 物质结构与性质（选修）1．【2018新课标1卷】Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。
回答下列问题：（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_____、_____（填标号）。
A． B．C． D．（2）Li+与H−具有相同的电子构型，r(Li+)小于r(H−)，原因是______。
（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是______、中心原子的杂化形式为______。
LiAlH4中，存在_____（填标号）。
A．离子键 B．σ键 C．π键 D．氢键（4）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的Born−Haber循环计算得到。
可知，Li原子的第一电离能为________kJ·mol−1，O=O键键能为______kJ·mol−1，Li2O晶格能为______kJ·mol−1。
（5）Li2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。
已知晶胞参数为0.4665 nm，阿伏加德罗常数的值为N A，则Li2O的密度为______g·cm−3（列出计算式）。
【答案】 D C Li+核电荷数较大正四面体 sp3 AB 520 498 2908【解析】精准分析：（1）根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1，则D中能量最低；选项C 中有2个电子处于2p能级上，能量最高；（4）第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，根据示意图可知Li 原子的第一电离能是1040 kJ/mol ÷2＝520 kJ/mol ；0.5mol 氧气转化为氧原子时吸热是249 kJ ，所以O ＝O 键能是249 kJ/mol ×2＝498 kJ/mol ；晶格能是气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，根据示意图可知Li 2O 的晶格能是2908 kJ/mol ；（5）根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中，共计是8个，根据化学式可知氧原子个数是4个，则Li 2O 的密度是373A m 87416g /cm V (0.466510)ρ-⨯+⨯==⨯N 。
化学选修3_物质结构与性质(总复习参考答案)
参考答案一、例题：1、B2、A3、C4、BC5、B6、①.1s22s22p63s23p5②.3s23p5③.3 ④.ⅦA ⑤.10 ⑥.2s22p6⑦.2 ⑧.0 ⑨.24 ⑩.1s22s22p63s23p63d54s1⑾.47、(1).4 ⅤA As2O5 Na3AsO4(2).①.3d24s2 Ti ②.5S25p5 I8、A 9、C 10、AC 11、C12、 (1).见上图（右）(2).从上到下依次减小 (3).第三周期，ⅤA族 (4).因同主族上一周期的元素的氢化物分子间存在氢键13、 (1).2.55 3.44 0.93 1.57 (2).电负性随原子半径减小而增大，周期性(3).氮 (4).共价键 (5).6，IA14、C E F 15、A 16、B 17、A 18、A 19、B E『综合模拟训练』1、（1）1S22S22P63S23P6（2） HCl，H2S，V形（或角形或其他合理答案），极性分子。
（3）有无色气体产生2H2O2＝＝＝2H2O+O2↑ （4）CH4O。
2、(l) 4s24p3( l 分） (2）共价键（或σ键） (l分）(3) 4 (l分）正四面体（l分）原子（2分） (4) Si一0大于C一0的键，C=0的键能大于Si=O 的键能，所以Si和O成单键，而C和O以双键形成稳定分子（ 2 分）(5)SiCl4（l) + 3H2O (l) = H2Si03 (s) + 4HCl(aq) ( 2 分）3、（1）sp杂化 3mol或3×6.2×10 个（2）NH3分子存在氢键（3）N2O（4）CuCl CuCl＋2HCl＝H2CuCl3 (或CuCl＋2HCl＝H2[CuCl3])一、例题：20、B 21、A 22、B 23、B 24、D 25、A 26、B 27、B 28、B29、①.原子，理由：晶体的熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间，而金刚石和晶体Si 均为原予晶体，B与C相邻与Si处于对角线处，亦为原于晶体.②.每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5，每个三角形中有3个这样的点，且晶体B中有20个这样的角形，因此，晶体B中这样的顶点(B原子)有3/5×20=12个.又因晶体B中的三角形面为正三角形，所以键角为60°30、A 31、B 32、CD 33、B34、产生白色沉淀无明显现象产生淡黄色沉淀『综合模拟训练』1、（1）1S22S22P6（2）sp3（3）A （4）BC （5）20 （6）(1分)Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+（7）①上述氢化物的中心原子半径越大、键长越长（短），分子越易（难）断键；②上述氢化物氢原子间相离越远、分子越对称，分子间作用越弱（1分）2、（1）⑨（2）苯分子晶体（3） 1 三角锥形（4） Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O （5）8 12三、例题35、A 36、B 37、B 38、D39、(1).(HF)2(2).在较低温度下HF以氢键结合而成(HF)n（n＝2、3、……），其摩尔质量大于HF的摩尔质量；随着温度升高，氢键不断被破坏，气体摩尔质量减小.40、C 41、 A42、（2）（1）（5）（6）（7）（4）（8）（3）『综合训练题』1、(1) 以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备Mg时，常加入NaCl、KCl、或CaCl2等金属氯化物，其主要作用除了降低熔点之外还有：增大离子浓度，从而增大熔融盐的导电性。
高中化学选修3物质结构高考题汇总
高中化学选修3物质结构高考题汇总(总8页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除知识梳理：要描述一个电子的运动状态，应从四个方面来描述_____、______、______、______第n能层有___个能级,每能层有__个轨道,每个轨道最多容纳__个电子（2007海南·25）A、B、C、D、E代表5种元素。
请填空：（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为；（2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为，C的元素符号为；（3）D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D的元素符号为，其基态原子的电子排布式为。
2（4）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为，其基态原子的电子排布式为。
（09年福建理综·30）[化学——物质结构与性质]（13分）Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。
已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价电子（外围电子）排布m s n m p n③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
回答下列问题：（1）Z2＋的核外电子排布式是。
（2）在[Z(NH3)4]2＋离子中，Z2＋的空间轨道受NH3分子提供的形成配位键。
（3）Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是。
a.稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙b.稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙c.稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙d.稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙（4）Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为（用元素符号作答）（5）Q的一种氢化物相对分子质量为26，其中分子中的σ键与π键的键数之比为。
（6）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于。
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2016-2020高考化学试题分类汇总-物质结构与性质（选修3）（解析版）【2020年】1.（2020·新课标Ⅰ）Goodenough 等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。
回答下列问题：（1）基态Fe 2+与Fe 3+离子中未成对的电子数之比为_________。
（2）Li 及其周期表中相邻元素的第一电离能(I 1)如表所示。
I 1(Li)> I 1(Na)，原因是_________。
I 1(Be)> I 1(B)> I 1(Li)，原因是________。
（3）磷酸根离子的空间构型为_______，其中P 的价层电子对数为_______、杂化轨道类型为_______。
（4）LiFePO 4的晶胞结构示意图如(a)所示。
其中O 围绕Fe 和P 分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。
每个晶胞中含有LiFePO 4的单元数有____个。
电池充电时，LiFeO 4脱出部分Li +，形成Li 1−x FePO 4，结构示意图如(b)所示，则x=_______，n(Fe 2+ )∶n(Fe 3+)=_______。
【答案】 （1）. 4:5 （2）. Na 与Li 同主族，Na 的电子层数更多，原子半径更大，故第一电离能更小 Li ，Be 和B 为同周期元素，同周期元素从左至右，第一电离能呈现增大的趋势；但由于基态Be 原子的s 能级轨道处于全充满状态，能量更低更稳定，故其第一电离能大于B 的 （3）. 正四面体形 4 sp 3（4）. 4316或0.1875 13:3【解析】（1）基态铁原子的价电子排布式为623d 4s ，失去外层电子转化为Fe 2+和Fe 3+，这两种基态离子的价电子排布式分别为63d 和53d ，根据Hund 规则可知，基态Fe 2+有4个未成对电子，基态Fe 3+有5个未成对电子，所以未成对电子个数比为4:5；（2）同主族元素，从上至下，原子半径增大，第一电离能逐渐减小，所以()()11Li Na I I ＞；同周期元素，从左至右，第一电离能呈现增大的趋势，但由于ⅡA 元素基态原子s 能级轨道处于全充满的状态，能量更低更稳定，所以其第一电离能大于同一周期的ⅢA 元素，因此()()()111Be B Li I I I ＞＞；（3）经过计算，34PO −中不含孤电子对，成键电子对数目为4，价层电子对数为4，因此其构型为正四面体形，P 原子是采用sp 3杂化方式形成的4个sp 3杂化轨道；（4）由题干可知，LiFePO 4的晶胞中，Fe 存在于由O 构成的正八面体内部，P 存在由O 构成的正四面体内部；再分析题干中给出的(a),(b)和(c)三个不同物质的晶胞结构示意图，对比(a)和(c)的差异可知，(a)图所示的LiFePO 4的晶胞中，小球表示的即为Li +，其位于晶胞的8个顶点，4个侧面面心以及上下底面各自的相对的两条棱心处，经计算一个晶胞中Li +的个数为111844=4824⨯+⨯+⨯个；进一步分析(a)图所示的LiFePO 4的晶胞中，八面体结构和四面体结构的数目均为4，即晶胞中含Fe 和P 的数目均为4；考虑到化学式为LiFePO 4，并且一个晶胞中含有的Li +，Fe 和P 的数目均为4，所以一个晶胞中含有4个LiFePO 4单元。
对比(a)和(b)两个晶胞结构示意图可知，Li 1-x FePO 4相比于LiFePO 4缺失一个面心的Li +以及一个棱心的Li +；结合上一个空的分析可知，LiFePO 4晶胞的化学式为Li 4Fe 4P 4O 16，那么Li 1-x FePO 4晶胞的化学式为Li 3.25Fe 4P 4O 16，所以有 3.251-x=4即x=0.1875。
结合上一个空计算的结果可知，Li 1-x FePO 4即Li 0.8125FePO 4；假设Fe 2+和Fe 3+数目分别为x 和y ，则列方程组：x+y=1，0.81252x 3y+5=42++⨯，解得x=0.8125，y=0.1875，则Li 1-x FePO 4中23(Fe ):(Fe )=0.8125:0.1875=13:3n n ++。
2.（2020·新课标Ⅱ）钙钛矿(CaTiO 3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻器等的功能材料，回答下列问题：（1）基态Ti 原子的核外电子排布式为____________。
（2）Ti 的四卤化物熔点如下表所示，TiF 4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl 4至TiI 4熔点依次升高，原因是____________。
（3）CaTiO 3的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________；金属离子与氧离子间的作用力为__________，Ca 2+的配位数是__________。
（4）一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb 2+、I ﹣和有机碱离子+33CH NH ，其晶胞如图(b)所示。
其中Pb 2+与图(a)中__________的空间位置相同，有机碱+33CH NH 中，N 原子的杂化轨道类型是__________；若晶胞参数为a nm ，则晶体密度为_________g·cm -3(列出计算式)。
（5）用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用寿命。
我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理如图(c)所示，用离子方程式表示该原理_______、_______。
【答案】 （1）. 1s 22s 22p 63s 23p 63d 24s 2 （2）. TiF 4为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大分子间作用力增大，熔点逐渐升高（3）. O ＞Ti ＞Ca 离子键 12 （4）. Ti 4+ sp 3⨯⨯213A62010a N （5）. 2Eu 3++Pb=2Eu 2++Pb 2+ (10). 2Eu 2++I 2=2Eu 3++2I − 【解析】 （1）钛元素是22号元素，故其基态原子的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 24s 2或[Ar]3d 24s 2； （2） 一般不同的晶体类型的熔沸点是原子晶体>离子晶体>分子晶体，TiF 4是离子晶体，其余三种则为分子晶体，故TiF 4的熔点高于其余三种物质；TiCl 4、TiBr 4、TiI 4均为分子晶体，对于结构相似的分子晶体，则其相对分子质量越大，分子间作用力依次越大，熔点越高；（3）CaTiO 3晶体中含有Ca 、Ti 、O 三种元素，Ca 、Ti 是同为第四周期的金属元素，Ca 在Ti 的左边，根据同一周期元素的电负性从左往右依次增大，故Ti>Ca ，O 为非金属，故其电负性最强，故三者电负性由大到小的顺序是：O>Ti>Ca ，金属阳离子和氧负离子之间以离子键结合，离子晶体晶胞中某微粒的配位数是指与之距离最近且相等的带相反电性的离子，故Ca 2+的配位数必须是与之距离最近且相等的氧离子的数目，从图(a)可知，该数目为三个相互垂直的三个面上，每一个面上有4个，故Ca 2+的配位数是12；（4）比较晶胞(a)(b)可知，将图(b)中周围紧邻的八个晶胞中体心上的离子连接起来，就能变为图(a)所示晶胞结构，图(b)中体心上的Pb 2+就变为了八个顶点，即相当于图(a)中的Ti 4+；图(b)中顶点上的I -就变成了体心，即相当于图(a)中的Ca 2+；图(b)面心上中的+33CH NH 就变成了棱心，即相当于图(a)中的O 2-；故图(b)中的Pb 2+与图(a)中的Ti 4+的空间位置相同；有机碱+33CH NH 中N 原子上无孤对电子，周围形成了4个σ键，故N 原子采用sp 3杂化；从图（b ）可知，一个晶胞中含有Pb 2+的数目为1个，+33CH NH 的数目为1个，I-的数目为3个，故晶胞的密度为213A 620×10N a ； （5）从作用原理图(c)可以推出，这里发生两个离子反应方程式，左边发生Pb + 2Eu 3+= Pb 2++ 2Eu 2+，右边发生I 2+ 2Eu 2+= 2Eu 3++ 2I -。
3.（2020·新课标Ⅲ）氨硼烷(NH 3BH 3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。
回答下列问题：（1）H 、B 、N 中，原子半径最大的是______。
根据对角线规则，B 的一些化学性质与元素______的相似。
（2）NH 3BH 3分子中，N —B 化学键称为____键，其电子对由____提供。
氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH 3BH 3+6H 2O=3NH 3+336B O −+9H 2，336B O −的结构如图所示：在该反应中，B 原子的杂化轨道类型由________________变为_____________________。
（3）NH 3BH 3分子中，与N 原子相连的H 呈正电性(H δ+)，与B 原子相连的H 呈负电性(H δ-)，电负性大小顺序是___________________________________。
与NH 3BH 3原子总数相等的等电子体是_________(写分子式)，其熔点比NH 3BH 3____________(填“高”或“低”)，原因是在NH 3BH 3分子之间，存在____________________，也称“双氢键”。
（4）研究发现，氦硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为a pm 、b pm 、c pm ，α=β=γ=90°。
氨硼烷的2×2×2超晶胞结构如图所示。
氨硼烷晶体的密度ρ=___________g·cm −3(列出计算式，设N A 为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】 （1）. B Si(硅) （2）. 配位 N sp 3 sp 2（3）. N ＞H ＞BCH 3CH 3 低 (10). H δ+与H δ−的静电引力 （4）. ⨯-30A 62N abc 10【解析】根据元素在周期表中的位置比较和判断元素的相关性质；根据中心原子的价层电子对数确定其杂化轨道的类型；运用等量代换的方法寻找等电子体；根据电负性对化合价的影响比较不同元素的电负性；根据晶胞的质量和体积求晶体的密度。
（1）在所有元素中，H 原子的半径是最小的，同一周期从左到右，原子半径依次减小，所以，H 、B 、N 中原子半径最大是B 。
B 与Si 在元素周期表中处于对角张的位置，根据对角线规则，B 的一些化学性质与Si 元素相似。