【精品试卷】高考化学复习专题19物质结构与性质(选修)高考化学试题分项版解析(原卷版)(复习必备)
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第12章(物质结构与性质)李仕才第二节分子结构与性质考点一共价键1.共价键的本质与特征(1)本质:在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。
(2)特征:具有方向性和饱和性。
共价键的方向性决定着分子的立体构型,共价键的饱和性决定着每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。
2.共价键的分类3.键参数——键能、键长、键角(1)概念(2)键参数对分子性质的影响①键能越大,键长越短,化学键越强、越牢固,分子越稳定。
4.配位键(1)孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称为孤电子对。
(2)配位键①配位键的形成:成键电子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成共价键。
②配位键的表示方法如A→B,其中A表示提供孤电子对的原子,B表示提供空轨道的原子。
如NH+4可表示为,在NH+4中,虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。
(3)配合物①组成:以[Cu(NH3)4]SO4为例②形成条件中心原子有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。
配位体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1.σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转。
( √)2.气体单质中一定存在σ键,可能存在π键。
( ×)3.只有非金属原子之间才能形成共价键。
( ×)4.在所有分子中都存在化学键。
( ×)5.σ键比π键的电子云重叠程度大,形成的共价键强。
( √)6.σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成。
( √)7.碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍。
( ×)8.键长等于成键两原子的半径之和。
( ×)9.所有的共价键都有方向性。
( ×)10.O2分子中仅含非极性键。
( √)11.CH4与NH+4互为等电子体。
( √)1.s轨道与s轨道重叠形成σ键时,电子不是只在两核间运动,而是在两核间出现的概率较大。
专题 物质结构与性质(选修)2022年高考真题1.(2022·全国甲卷)2008年北京奥运会的“水立方”,在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”,实现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH 2=CH 2)与四氟乙烯(CF 2=CF 2)的共聚物(ETFE)制成。
回答下列问题: (1)基态F 原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。
(2)图a 、b 、c 分别表示C 、N 、O 和F 的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。
第一电离能的变化图是_______(填标号),判断的根据是_______;第三电离能的变化图是_______(填标号)。
(3)固态氟化氢中存在(HF)n 形式,画出(HF)3的链状结构_______。
(4) CF 2=CF 2和ETFE 分子中C 的杂化轨道类型分别为_______和_______;聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因_______。
(5)萤石(CaF 2)是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X 代表的离子是_______;若该立方晶胞参数为a pm ,正负离子的核间距最小为_______pm 。
2.(2022·全国乙卷)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。
回答下列问题:(1)氟原子激发态的电子排布式有_______,其中能量较高的是_______。
(填标号) a.22411s2s 2p 3sb.22421s 2s 2p 3dc.21s1s2s 2pd.22321s 2s 2p 3p(2)①一氯乙烯()23CH C l 分子中,C 的一个_______杂化轨道与Cl 的x3p 轨道形成C -C l_______键,并且Cl 的x3p 轨道与C 的x2p 轨道形成3中心4电子的大π键()43∏。
②一氯乙烷()25CH C l 、一氯乙烯()23CH C l 、一氯乙炔()2CH C l 分子中,C -C l 键长的顺序是_______,理由:(ⅰ)C 的杂化轨道中s 成分越多,形成的C -C l 键越强:(ⅱ)_______。
高考化学复习专题检测—物质结构与性质(含解析)一、选择题(本题包括25小题,每小题2分,共50分,每小题只有一个选项符合题意)1.(2023·黑龙江省绥化市第九中学高三质检)已知在一定条件下,SO2也能体现其氧化性,例如:2H2S+SO2=3S+2H2O,下列化学用语使用正确的是()A.SO2的VSEPR模型:B.HS-电离的离子方程式:HS-+H2O H2S+OH-C.基态硫原子p x轨道的电子云轮廓图:D.基态氧原子最外层电子的轨道表示式:【答案】C【解析】A项,二氧化硫中心原子S的价层电子对数为3,有1对孤电子对,S杂化类型为sp2,VSEPR模型为平面三角形,A错误;B项,HS-电离的离子方程式HS-H++S2-,B错误;C项,基态硫原子P x轨道的电子云轮廓为哑铃型,C正确;D项,基态氧原子最外层电子的轨道表示式:,D错误;故选C。
2.(2023·江苏省南京市江宁区高三期中)尿素CO(NH2)2是一种高效化肥,也是一种化工原料。
反应CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O可用于尿素的制备。
下列有关说法不正确...的是()A.NH3与CO(NH2)2均为极性分子B.N2H4分子的电子式为C.NH3的键角大于H2O的键角D.尿素分子σ键和π键的数目之比为6∶1【答案】D【解析】A项,NH3分子为三角锥形,为极性分子,CO(NH2)2中的N原子与NH3中的N成键方式相同,所以二者均为极性分子,A正确;B项,N原子的最外层电子数为5个,要达到稳定结构,N2H4的电子式为:,B正确;C项,NH3分子中有3个σ键,1对孤电子对,H2O分子中有2个σ键和2对孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以H2O的键角小于NH3中的键角,C正确;D项,1个单键1个σ键,1个双键1个σ键和1个π键,尿素中含有6个单键和1个双键,7个σ键和1个π键,尿素分子σ键和π键的数目之比为7∶1,D错误;故选D。
——碳及其化合物广泛存在于自然界中,回答下列问题:)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)问中的晶体结构,石墨烯晶体相对简单,使用均分法即可得解。
金刚石晶体结构复杂,这里说明一下。
大家看一下晶体结构示意图(我找了一幅图并处理了一下)→→=Cl非金属性越强,电负性越大,则四种元素中电负性最大的是)氧元素有氧气和臭氧两种单质,由于的熔点高于的物质,均与CaF2中的化学试卷键为离子键,因此“低”)。
【正确答案】(1)bd(2)Al3++3CaF2= 3Ca2++AlF63-(3)角形或V形;sp3。
(4)172;低。
【解析】(1)a、Ca2+与F‾间既有静电引力作用,也有静电排斥作用,错误;b、离子所带电荷相同,F-的离子半径小于Cl-,所以CaF2晶体的晶格能大,则CaF2的熔点高于CaCl2,正确;c、晶体构型还与离子的大小有关,所以阴阳离子比为2:1的物质,不一定与CaF2晶体构型相同,错误;d、CaF2中的化学试卷键为离子键,CaF2在熔融状态下发生电离,因此CaF2在熔融状态下能导电,正确。
(2)CaF2难溶于[水],但可溶于含Al3+的溶液中,生成了AlF63-,所以离子方程式为:Al3++3CaF2=3Ca2++ AlF63-。
(3)OF2分子中O与2个F原子形成2个σ键,O原子还有2对孤对电子,所以O原子的杂化方式为sp3,空间构型为角形或V形。
(4)根据焓变的含义可得:242kJ·mol-1+3×159kJ·mol-1—6×E Cl—F =-313kJ·mol-1,解得Cl-F键的平均键能E Cl—F =172 kJ·mol-1;组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。
【考点定位】本题以CaF2为情景,考查了物质的结构、离子半径比较、离子方程式的书写、中心原子的杂化方式和分子的构型、键能的计算、熔点的比较。
专题突破练七 物质结构与性质(B)一、选择题1.(2021广东广州一模)2020年我国北斗三号全球卫星导航系统正式开通,其中“铷(Rb)原子钟”被誉为卫星的“心脏”,下列有关说法错误的是( )A.铷元素位于第ⅠA 族B.铷的金属性比钠弱C .3785Rb 的中子数为48D .3785Rb 和 3787Rb 具有相同的电子数2.(2021 湖南岳阳质量检测二)用化学用语表示C 2H 2+HClC 2H 3Cl(氯乙烯)中的相关粒子,其中正确的是( )A.中子数为7的碳原子:67CB.氯乙烯的结构简式:CH 2CHClC.氯离子的结构示意图:D.HCl 的电子式:H +[··Cl ······]- 3.(双选)(2021山东聊城一模)研究发现,在CO 2低压合成甲醇反应(CO 2+3H 2CH 3OH+H 2O)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。
下列关于该反应的说法中错误的是( )A.CO 2和Mn 都属于金属晶体B.CO 2和CH 3OH 分子中C 原子的杂化形式相同C.该反应利用了H 2的还原性D.干冰晶体中每个CO 2分子周围有12个紧邻分子 4.(2021山东菏泽一模)LiAlH 4是重要的还原剂与储氢材料,在120 ℃下的干燥空气中相对稳定,其合成方法为NaAlH 4+LiCl LiAlH 4+NaCl 。
下列说法正确的是( )A.该反应可以在水溶液中进行B.基态锂原子的电子排布式为1s 22s 1,核外电子的空间运动状态有2种C.LiAlH 4中Al 原子采用sp 3杂化,Al H 4-的空间结构为正方形D.上述所有物质中电负性最大的元素与电负性最小的元素形成的化合物,其电子式为Na +[··H]-5.(2021山东济南十一校联考)下列各组物质性质的比较,结论正确的是( )A.物质的硬度:NaCl<NaBr<NaIB.物质的沸点:AsH 3>PH 3>NH 3C.氢化物水溶液的酸性:HCl>HBr>HID.稳定性:BaCO 3>SrCO 3>CaCO 36.(2021北京丰台区一模)已知1~18号元素的离子a W3+、b X+、c Y2-、d Z-都具有相同电子层结构,下列关系正确的是()A.质子数:c>bB.离子的还原性:Y2->Z-C.氢化物的稳定性:H2Y>HZD.原子半径:X<W7.(2021辽宁丹东一模)下列有关晶体及配合物结构和性质的判断错误的是()贵金属磷化物Rh 2P 可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图所示该晶体中磷原子的配位数为配离子[Co(NO)]3-可用于检验K+的存在该离子中8.(2021辽宁葫芦岛第一次模拟)向CuSO4溶液中通入H2S,会生成CuS沉淀,反应为CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4。
专题18选修3物质结构与性质2021年化学高考题1.(2021·山东高考真题)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__;OF 2分子的空间构型为__;OF 2的熔、沸点__(填“高于”或“低于”)Cl 2O ,原因是___。
(3)Xe 是第五周期的稀有气体元素,与F 形成的XeF 2室温下易升华。
XeF 2中心原子的价层电子对数为___,下列对XeF 2中心原子杂化方式推断合理的是___(填标号)。
A .spB .sp 2C .sp 3D .sp 3d(4)XeF 2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XeF 2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(,,)。
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 。
〖答 案〗9 F>O>Cl 角(V)形 低于 OF 2和Cl 2O 都是分子晶体,结构相似,Cl 2O 的相对分子质量大,Cl 2O 的熔、沸点高 5 D 2 (0,0,)pm〖解 析〗(1)基态F 原子共有9个核外电子,则每个电子都有对应的轨道和自旋状态,所以核外电子的运动状态有9种;(2)电负性一定程度上相当于得电子能力,半径越小,得电子能力越强,电负性越大,半径由小到大的顺序为F 、O 、Cl ,所以电负性大小顺序为F>O>Cl ;根据VSEPR 理论有,去掉2对孤对电子,知OF 2分子的空间构型是角形;OF 2和Cl 2O 都是分子晶体,结构相似,Cl 2O 121212r c 6-1?22+=42的相对分子质量大,Cl 2O 的熔、沸点高;(3)XeF 2易升华,所以是分子晶体,其中心原子的价层电子对数为,其中心原子的杂化方式应为sp 3d ; (4)图中大球的个数为,小球的个数为,根据XeF 2的原子个数比知大球是Xe 原子,小球是F 原子,该晶胞中有2个XeF 2分子;由A 点坐标知该原子位于晶胞的中心,且每个坐标系的单位长度都记为1,B点在棱的处,其坐标为(0,0,);图中y 是底面对角线的一半,,,所以。
高中化学学习材料唐玲出品新课标三年高考化学试题分类解析——物质结构与性质(选修)1.(2007海南·22)下列叙述正确的是()A.分子晶体中的每个分子内一定含有共价键B.原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键C.离子晶体中可能含有共价键D.金属晶体的熔点和沸点都很高答案:C考点:本题考查了晶体的结构与性质。
解析:本题中稀有气体为单原子分子无共价键;原子晶体中如SiO2也存在Si-O极性共价键,B错;在铵盐中既存在离子键又存在共价键,C正确。
金属汞的熔点很低,D错。
2.(2007海南·23)用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构,两个结论都正确的是()A.直线形;三角锥形 B.V形;三角锥形C.直线形;平面三角形D.V形;平面三角形答案:D考点:本题考查了价层电子对互斥理论的应用。
解析:H2S为V形;BF3为平面三角形。
3.(2007海南·24)NaCl的晶胞如右图,每个NaCl晶胞中含有的Na+离子和Cl 离子的数目分别是()A.14,13 B.1,1 C.4,4 D.6,6答案:C考点:本题考查了NaCl晶胞的结构。
解析:每个NaCl晶胞中含有的Na+离子和Cl 离子的数目分别是4、4。
4.(08年海南化学·22)在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。
则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是A.sp,范德华力B.sp2,范德华力C.sp2,氢键D.sp3,氢键答案:C解析:由于石墨的结构是平面六边形,每个碳原子以sp2杂化轨道的类型形成的三个共价键是正三角形构型,而硼酸[B(OH)3]分子中,B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。
因此B原子杂化轨道的类型为sp2类型,且羟基之间作用力为氢键。
5.(08年海南化学·23)在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误..的是C A.最易失去的电子能量最高B.电离能最小的电子能量最高C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D.在离核最近区域内运动的电子能量最低答案:C解析:选项C 没有指明p 轨道电子和s 轨道电子是否处于同一电子层。
专题突破练七物质结构与性质(A)一、选择题1.(2021北京石景山一模)下列关于元素及元素周期律的说法,正确的是()A.同主族元素的原子,最外层电子数相等且等于主族序数B.铝元素在周期表中位于第四周期ⅢA族C.410Be的原子核内中子数是10D.第117号元素Ts的非金属性强于Br2.(2021湖北八市联考)长征六号运载火箭将卫星送入预定轨道的过程中,提供动力的化学反应为C2H8N2+2N2O43N2+2CO2+4H2O。
下列说法错误的是()A.N2的电子式:··N︙︙N··B.CO2的空间填充模型:C.CO2是氧化产物D.电负性大小:O>N3.(2021湖北七市州教科研协作体联考)NF3与汞共热得到N2F2和一种汞盐,下列有关说法错误的是()A.NF3的空间结构为三角锥形B.N2F2的结构式为F—N N—FC.NF3的沸点一定高于NH3的沸点D.N2F2:分子存在顺反异构4.(2021湖北教科研协作体联考)一种用于治疗流行性感冒的药物的主要成分的结构简式如图。
下列关于该有机物的说法错误的是()A.分子中只有1个手性碳原子B.分子中共平面碳原子最多有7个C.键角α>βD.1 mol该有机物消耗Na与NaOH的物质的量之比为3∶25.(2021山东烟台诊断性测试)已知W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大。
W、Z同主族,X、Y、Z同周期,其中只有X为金属元素。
下列说法一定错误的是()A.电负性:W>Z>Y>XB.气态氢化物熔、沸点:W > ZC.简单离子的半径:W>X>ZD.若X与W原子序数之差为5,则形成化合物的化学式为X3W26.(2021湖南永州第三次模拟)如表所示为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,T 的单质常温下为液体。
下列说法错误的是()A.X、Y的单质均存在同素异形体B.Y、Z的简单氢化物的稳定性依次递增C.R的单质可用于制造半导体材料D.Y、Z、W元素简单阴离子的半径大小:Y>Z>W7.(2021辽宁葫芦岛第一次模拟)一种新型电池的电解质是由短周期主族元素组成的化合物,结构如右图所示。
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1.【2014年高考海南卷第19-Ⅰ题】(6分)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4),下列叙述正确的是A.SiX4难水解B.SiX4是共价化合物
C.NaX易水解D.NaX的熔点一般高于SiX4
回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C60.碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为_____________。
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为____、____。
(3)C60属于____晶体,石墨属于____晶体。
(4)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142 pm,而金刚石中C-C键的键长为154 pm。
其原因是金刚石中只存在C-C间的____共价键,而石墨层内的C-C间不仅存在____共价键,还有____键。
(5)金刚石晶胞含有____个碳原子。
若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r= ______a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率____(不要求计算结果)。
(1)图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为。
4.【2014年高考新课标Ⅰ卷第37题】〔化学—选修3:物质结构与性质〕(15分)
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键的数目为:。
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)
5.【2014年高考新课标Ⅱ卷第37题】[化学选修——3:物质结构与性质](15分)
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)
6.【2014年高考福建卷第31题】【化学-物质结构与性质】(13分)
氮化硼(BN)晶体有多种相结构。
六方相氮化硼是通常存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。
立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。
它们的晶体结构如右图所示。
(1)基态硼原子的电子排布式为。
(2)关于这两种晶体的说法,正确的是(填序号)。
a.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大b.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软
c.两种晶体中的B-N键均为共价键d.两种晶体均为分子晶体(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为,其结构与石墨相似却不导电,原因是。
(4)立方相氮化硼晶体中,硼原子的杂化轨道类型为。
该晶体的天然矿物在青
藏高原在下约300Km的古地壳中被发现。
根据这一矿物形成事实,推断实验室由六方相氮化硼
合成立方相氮化硼需要的条件应是。
(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。
1mo NH4BF4含有mol配位键。
7.【2014年高考江苏卷第21A题】[物质结构与性质]
含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。