2023年高三化学一轮专题复习题：物质结构与性质(含答案)

答案第24页，共41页 2023届高考化学一轮专题复习题：物质结构与性质

1．（2022·吉林省实验中学模拟预测）铝离子电池能量密度高、成本低且安全性高，是有前景的下一代储能电池。铝离子电池一般采用离子液体作为电解质，几种离子液体的结构如下。

回答下列问题：

(1)基态铝原子的核外电子排布式为___________。

(2)基态氮原子的价层电子排布图为___________(填编号)。

A． B． C． D．

(3)化合物I中碳原子的杂化轨道类型为___________，化合物II中阳离子的空间构型为___________。

(4)化合物III中O、F、S电负性由大到小的顺序为___________。

(5)传统的有机溶剂大多易挥发，而离子液体有相对难挥发的优点，原因是___________。

(6)铝离子电池的其中一种正极材料为AlMn2O4，其晶胞中铝原子的骨架如图所示。

①晶体中与Al距离最答案第25页，共41页 近的Al的个数为___________。

①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，如图中原子1的坐标为(34，14，14)，原子2的坐标为(14，14，34)，则原子3的坐标为_____。

①已知该晶体属于立方晶系，晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度为______g·cm-3(列出计算式)。2．（2022·山东·烟台市教育科学研究院一模）含铜物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题：

(1)基态Cu原子的电子所占据的最高能层符号为____；基态Cu+较基态Cu2+稳定的原因是____；Cu2O和Cu2S都是离子晶体，熔点较高的是____。

(2)CuSO4稀溶液中存在[Cu(H2O)6]2+，[Cu(H2O)6]2+的空间构型为____；下列对[Cu(H2O)6]2+中Cu2+杂化方式推断合理的是____(填标号)。

A．sp3 B．sp3d C．sp3d2 D．dsp2

(3)Cu2+可形成[Cu(en)2NH3](BF4)2，其中en代表H2N—CH2—CH2—NH2。该化合物分子中，VSEPR模型为四面体的非金属原子共有____个；C、N、F的电负性由大到小的顺序为____。

(4)一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中，则四面体空隙的占有率为____；该晶体的化学式为____。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、B点原子的分数坐标分别为(0，0，0)、(12，12，12)，则C点原子的分数坐标为____；晶胞中C、D间距离d=____pm。

3．（2022·广东江门·一模）硅铁合金广泛应用于冶金工业，可用于铸铁时的脱氧剂、添加剂等，回答下列问题：

(1)基态Fe原子的核外电子排布式为________，基态Si原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_________形。 答案第26页，共41页 (2)已知氢的电负性为2.1，硅的电负性为1.8，SiH4分子中氢元素的化合价为_______。

(3)SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为_______，分子的立体构型为_______；四卤化硅的沸点如下，分析其变化规律及原因______。

SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4

沸点/K 187.4 330.1 408 460.6

(4)[Fe(H2O)6]2+可与乙二胺(H2NCH2CH2NH2，简写为en)发生如下反应：[Fe(H2O)6]2++en=[Fe(H2O)4(en)]2++2H2O。[Fe(H2O)6]2+的中心原子的配位数为_______；[Fe(H2O)4(en)]2+的配位原子为_______。

(5)在硅酸盐中，4-4SiO四面体(图a)通过共用项角氧离子可形成多种结构形式。图b为一种多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为_______，化学式为_______。

4．（2022·河北唐山·一模）第IIIA族元素及其化合物有着很多优良的性能和特性，在半导体、太阳能、合金、超导等领域有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)基态镓的核外电子占据的最高能层符号为___，能量最高的电子占据的原子轨道电子云轮廓为____形。

(2)铝与同周期相邻的两元素相比，第一电离能由大到小的顺序为____(用元素符号表示)。

(3)BH3分子的空间构型为____，H3BO3显酸性的原因类似于NH3显碱性的原因，请写出H3BO3的电离方程式____。

(4)已知硼酸钠的结构如图1所示，其中硼原子的杂化类型为____。 答案第27页，共41页 (5)砷化镓的立方晶胞结构如图2所示，已知砷化镓晶胞边长为anm，砷化镓晶体的密度为dg·cm-3，则砷化镓的摩尔质量为____g·mol-1(设NA为阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。

(6)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。晶胞中有几个微粒就有几个该微粒的分数坐标，比如砷化镓晶胞中有4个镓原子，其分数坐标分别为(0，0，0)、(12，12，0)、(12，0，12)和____。

5．（2022·北京通州·模拟预测）方钴矿化合物是典型的热电材料，在环境污染和能源危机日益严重的今天，进行新型热电材料的研究具有很强的现实意义。

(1)基态Co的价电子排布式为___________，Co和Fe的逐级电离能数据如表，Fe的4I大于Co的原因是___________。

元素 1I 2I 3I 4I 5I ……

Fe 462.5 1561.9 2957 5290 7240

Co 760.4 1648 3232 4950 7670

(2)Sb是第五周期①A族元素，其同族元素可用于研制农药，例如3，5-二氯苯胺是农用杀菌答案第28页，共41页 剂的关键中间体。可由以下方法合成：

①化合物乙中各元素的电负性大小为___________。

①化合物甲中C原子杂化轨道类型为___________。

①化合物甲中的σ键和π键之比为___________。(苯环中6个C原子共同形成了一个6原子6电子的大π键66π)

(3)已知3SbCl的熔点73①，沸点223.5①，2CoCl的熔点是735①，沸点是1049①。两者的熔沸点差异较大的原因是___________。预测3SbCl的空间构型为___________。

(4)Brian Sales等研究了一类新型热电材料，叫作填隙方钴矿锑化物，在钴和锑形成的晶体空隙中填充入稀土原子La(如图所示)，该化合物的化学式为___________。设阿伏加德罗常数的值为AN，已知该晶胞参数为a nm，则该晶体的密度是___________3gcm。

6．（2022·山西晋中·一模）2021年全世界前沿新材料领域取得新的进展，推动了高技术产业变革，钛(Ti)被称为“未来世界的金属”，广泛应用于国防、航空航天、生物材料等领域。请回答下列问题：

(1)基态Ti2+的价电子的电子排布图为_______。与钛同周期的过渡元素中，基态原子未成对电子数最多的元素为_______(写元素名称)。

(2)TiCl4分子中4个氯原子不在同一平面上，则TiCl4的立体构型为_______。

(3)钙钛矿(CaTiO3)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。CaTiO3的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是_______。 答案第29页，共41页 (4)钛酸钙的阴、阳离子均可被半径相近的其他离子替代，从而衍生出多种钙钛矿型化合物。通过离子替代可获得具有优异光电性能的有机钙钛矿型化合物CH3NH3PbI3，其中有机阳离子CH3NH3可由甲胺(CH3NH2)制得。其晶胞如图(b)所示。

①其中Pb2+与图(a)中_______的空间位置相同。

①有机阳离子CH3NH3中，N原子的杂化轨道类型是_______；请从化学键的角度解释由甲胺形成CH3NH3的过程：_______。

(5)将金属元素Al掺杂到TiN多层膜中，能有效地改善纳米多层膜的耐磨性。其晶胞结构如图所示，距离Ti最近的Al有_______个。已知掺杂后的晶体密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，原子①与原子①距离为_______nm。

7．（2022·河南许昌·二模）镍与砷或硼等元素可形成多种具有超导电性等特殊性质的化合物，如CaNi2As2等。回答下列问题：

(1)基态Ni2+的价电子排布式为___________；熔点：Ni比Ca___________(填“高"或“低”)。 答案第30页，共41页 (2)AsCl3的空间构型为___________；AsCl3的键角比BCl3的小，原因是________；AsCl3的沸点比BCI3的高，这是因为___________。

(3)KBH4中存在的作用力有___________(填标号)。

A．离子键 B．氢键 C．σ键 D．配位键

(4)Y(钇)、Ni、B、C形成的一种具有超导电性的化合物的结构属于四方晶系，其结构如下图所示，则该化合物的化学式为___________；已知晶胞参数a=b=352.59pm，c=1053.9pm，设Y、Ni的原子半径分别为rYpm和rNipm，则金属原子的空间占有率为___________%(列出计算表达式)。

8．（2022·湖南长沙·模拟预测）湖南是我国矿产资源大省，磷、锌储量丰富。回答下列问题：

(1)基态Zn原子核外电子共有_______种空间运动状态；锌在反应中易失去2个电子，则基态2Zn的价电子轨道表示式(电子排布图)为_______。

(2)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过整合配位成环而形成的配合物为整合物。2Zn与EDTA形成的螯合物的结构如图所示：

①该配合物的组成元素中电负性最大的是_______(填元素符号)。

①1个该配合物分子中通过螯合作用形成的配位键有_______个，该配合物中碳原子的杂化方式为_______。

(3)磷酸为磷的最高价含氧酸，其空间结构如下： 答案第31页，共41页 ①键能大小比较：磷氧双键_______(填“大于”“等于”或“小于”)磷氧单键。

①键角大小比较：α_______β(填“大于”“等于”或“小于”)。①纯净的磷酸黏度极大，随温度升高黏度迅速下降，原因是_______。

(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，其立方晶胞如图所示(其晶胞参数为a pm)；

①固态磷化硼属于_______(填“分子”“离子”或“原子”)晶体。

①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，称作原子的分数坐标。已知原子分数坐标：M点为(0，0，0)、G点为(1，1，1)，则Q点的原子分数坐标为_______。

①磷化硼晶体的密度为_______3gcm(列出计算式)。

9．（2022·湖南·长沙市明德中学二模）北京冬奥会使用的是碲化镉(CdTe)太阳能电池，可以直接把光能转化成电能，且能量转化效率较高。回答下列问题：

(1)碲的原子序数为52，基态碲原子的核外电子排布式为[Kr]____。

(2)已知镉和锌同族，位于元素周期表第五周期；银的价层电子排布式为4d105s1。则第二电离能I2(Cd)

(3)碲酸(H6TeO6)是白色固体，经X射线研究证明在碲酸分子内的6个羟基排列在碲原子的周围成八面体结构，碲酸中碲原子的价层电子对数为____。

(4)与碲同主族元素(不包含碲和放射性元素)的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为____(用化学式表示)。

(5)Cd(OH)2不能和碱反应，但可溶于氨水生成配位数为4的配合物，该反应的化学方程式为___；NH3分子中的键角____(填“大于”、“小于”或“等于”)NF3分子中的键角。