2023届高考化学一轮备考专题练习题:物质结构与性质(word版含答案)
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第 1 页 共 16 页 2023课标版化学高考第一轮专题练习
第十一章 物质结构与性质
第1节 原子结构与元素的性质
考点 原子结构与元素的性质
1.(1)[2021广东广州阶段训练,2分]基态Ti原子的未成对电子数是 ,基态Ti原子4s轨道上的1个电子激发到4p轨道上形成激发态,写出该激发态的价层电子排布式: 。
(2)[2021河南鹤壁联考,2分]下列状态的铝中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是 (填标号)。
A.[Ne]○↑ 3s
B.[Ne]○↑↓ 3s
C.[Ne]
D.[Ne]○↑○↑○↑○ 3s3px3py3pz
(3)[2分]基态镍原子的价层电子中能量最高的电子所占能级的原子轨道有 个伸展方向。
(4)[4分]钪(Sc)为21号元素,其基态原子M能层电子数为 ;基态镝(Dy)原子的核外电子排布式为[Xe]4f106s2,一个基态镝原子所含的未成对电子数为 。
(5)[2021河北邯郸三模,4分]基态氧原子价电子层上的电子可以进行重排以便提供一个空轨道与氮原子形成配位键,电子重排后氧原子的价电子排布图为 ,电子重排后的氧原子能量有所升高,原因是不符合 (填“泡利原理”或“洪特规则”)。
(6)[2分]Cd与Zn同族且相邻,若基态Cd将次外层的1个d电子激发进入最外层的p能级,则该激发态原子的外围电子排布式为 。
(7)[2021山西太原二模,2分]对具有下列价电子排布的Ni或As进行光谱实验,用光谱仪一定能摄取到原子发射光谱的是 (填标号)。
A.Ni:3d10
B.As:4s24p𝑥14p𝑦14p𝑧1
C.As:4s↑↓ 4p↑↓↑
D.Ni:3d↑↓↑↑↓↑↑↓ 4s↑↓ 第 2 页 共 16 页 2.[4分]P能形成众多单质与化合物,P在成键时,能将一个3s电子激发进入3d能级而参与成键,该激发态原子的核外电子排布式为 。
单元检测七 物质结构 元素周期律
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.14C是一种放射性同位素,在高层大气中由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为14C。下列说法正确的是( )
A.14C和14N互为同位素
B.14C和C60互为同素异形体
C.14C核素中的中子数为8
D.14CO2的摩尔质量为46
2.R、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,且Y的某种浓酸与铜反应后溶液呈绿色,这四种元素组成的一种化合物的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小顺序:X>Y>Z>R
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Y
C.R、X、Y能形成化合物R3X—YR3
D.由R、Y两种元素只能形成一种化合物
3.下列关于元素周期表的说法正确的是( )
A.第ⅠA族的元素称之为碱金属元素
B.原子序数为14的元素位于元素周期表的第三周期第ⅣA族
C.稀有气体元素原子的最外层电子数均为8
D.第二周期第ⅣA族元素的原子核电荷数和中子数一定为6
4.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和,也是Y的最外层电子数的2倍。W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是( )
A.原子半径:Z>Y>X>W
B.W与X只能形成一种化合物
C.Y的氧化物为碱性氧化物,不与强碱反应
D.W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
5.我国嫦娥五号探测器带回1.731 kg的月球土壤,经分析发现其构成与地球土壤类似,土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,最外层电子数之和为15,X、Y、Z为同周期相邻元素,且均不与W同族。下列结论正确的是( )
A.原子半径大小顺序为W>X>Y>Z
B.化合物XW中的化学键为离子键
C.Y单质的导电性能弱于Z单质的
2022届高三化学一轮复习物质结构与性质专项试题答案
3
1、【答案】(1).1(2).正四面体(3).p(4).Mg(5).第3电离能比第2电离
能大很多,说明最外层有2个电子(6).面心立方密堆积(7).CuCl(8).Cu可与氨
2+
形成易溶于水的配位化合物(或配离子)(9).[Cu(NH3)4](10).
+
某1010
3+226261
【解析】(1)①Ti的基态原子核外电子排布式为:122p32p3d,未成对电子数有1-1)/2=4,且不含孤电子对,所以是正四面体构个;②BH4中B原子价层电子数=4+(3+1-4某
3
型,B原子的杂化轨道类型是p;③根据表中数据可知第三电离能远大于第二电离能,所
以是第ⅡA族元素,M是Mg;(2)根据示意图可知铜晶体中原子的堆积模型属于面心立方最密堆积;(3)根据价电子排布式判断出A原子为Cl原子;①由晶胞结构可知,Cu原子处于晶胞内部,晶胞中含有4个Cu原子,Cl原子属于顶点与面心上,晶胞中含有Cl原子1/8+6某1/2=4,数目为8某故化学式为CuCl;②由于Cu可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子),所以该化合物难溶于水但易溶于氨水;此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,这说明有铜离子生成,则深蓝色溶液中阳离子的化学式为[Cu(NH3)4];③一个晶99.5g/mol,晶胞摩尔体积为4某99.5,晶胞的边长为胞的摩尔质量为4某
,根据晶
2+
+
胞的结构可知,铜原子和A原子之间的最短距离为立方体体对角线的1/4,而体对角线为晶胞边长的
12、【答案】(1).[Ar]4(2).Fe(铁)(3).N>C>Fe>K(4).3:4(5).p(6).分
倍,所以铜原子和A原子之间的最短距离为。
子(7).8(8).(9).
【解析】(1)钾(K)为19号元素,原子核外共有19个电子,由于3p和4轨道能级交错,
226261第19个电子填入4轨道而不填入3p轨道,基态K原子核外电子排布式为122p33p412262662
冠夺市安全阳光实验学校专题检测(九) 物质结构与性质
1.人类文明的发展历程,也是化学物质的认识和发现的历程。
(1)铜原子在基态时,价电子(外围电子)排布式为________。已知高温下Cu2O比CuO更稳定,试从核外电子结构变化角度解释:_______________________________________。
(2)铜与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol (SCN)2中含有π键的数目为________NA。类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(HNCS)的沸点,其原因是_________________________________________________。
(3)硝酸钾中NO-3的空间构型为____________,写出与NO-3互为等电子体的一种非极性分子的化学式:_________________________________________________。
(4)下列说法正确的有________(填序号)。
a.乙醇分子间可形成氢键,导致其沸点比氯乙烷高
b.钨的配合物离子[W(CO)5OH]-能催化固定CO2,该配离子中钨显-1价
解析:(1)Cu为29号元素,基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,价电子排布式为3d104s1。轨道中电子处于全满、全空、半满时原子最稳定,Cu+的最外层电子排布式为3d10,而Cu2+的最外层电子排布式为3d9,价电子排布达到全满时较稳定,所以固态Cu2O稳定性强于CuO。(2)1个C≡N键中有1个σ键和2个π键,1 mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为5NA,含有π键的数目为4NA;异硫氰酸(HNCS)分子中N原子上连接有H原子,分子间能形成氢键,而硫氰酸不能形成氢键,故异硫氰酸的沸点高。(3)NO-3中N原子价层电子对数为3+12×(5+1-3×2)=3,且不含孤电子对,所以是平面三角形结构;原子总数相同、价电子总数也相同的粒子互为等电子体,与NO-3互为等电子体的非极性分子有BF3、SO3、BBr3等。(4)乙醇分子间可形成氢键,氯乙烷中不含氢键,所以乙醇的沸点比氯乙烷高,故a正确;根据化合物中各元素化合价的代数和为0知,钨的配合物离子[W(CO)5OH]-中钨显0价,故b错误。
试卷第1页,共14页 2023届高考化学一轮专题复习题:物质结构与性质
1.(2022·山东东营·胜利一中校考模拟预测)由IIA元素与VA元素所形成的化合物种类繁多,它们是探测器、激光器、微波器的重要材料。回答下列问题:
(1)基态Ga原子最高能级组的轨道表示式_______。
(2)氧原子价电子层上的电子可以进行重排以便提供一个空轨道与氮原子形成配位键,该氧原子重排后的价电子排布图为_______,电子重排后的氧原子能量有所升高,原因是不符合_______(填“泡利原理”或“洪特规则”)。
(3)自然界中不存在单质硼,硼的氢化物也很少,主要存在的是硼的含氧化合物,根据下表数据分析其原因是_______。
化学键 B-H B-O B-B
键能(kJ∙mol-1) 389 561 293
(4)比较大小:键角PH3_______(填“>”或“<”,下同)NH3;熔、沸点:PH3_______NH3。
(5)如图为四硼酸根离子球棍模型,该离子符号为_______,其中硼原子轨道的杂化类型有_______。
(6)叠氮酸铵(NH4N3)是一种具有爆炸性的无色晶体。叠氮酸根(-3N)的空间结构为_______;叠氮酸铵的晶胞如图所示,其晶胞参数为anm和0.5anm,阿伏加德罗常数的值为NA,NH4N3的密度为_______g·cm-3。
2.(2022春·北京西城·高三校考期中)钛酸钙是最典型的钙钛矿型化合物,该类化合物具有特殊的理化性质。
(1)基态Ca2+的核外电子排布式为____。
(2)钛酸钙的晶胞如图所示,1个晶胞中含有O2-的个数是_____,离子半径Ca2+大于Ti4+,理由是____。 试卷第2页,共14页
(3)钛酸钙的阴、阳离子均可被半径相近的其它离子替代,从而衍生出多种钙钛矿型化合物。
①晶体密度ρ可以用晶胞的质量除以体积来求算。已知钛酸钙晶胞的棱长为apm(1pm=1×10-10cm),则钛酸钙晶体密度ρ=____g·cm-3(列出计算式)。
1物质的组成、性质和分类
(模拟精练+真题演练)最新模拟精炼
1(2023·西藏拉萨·统考一模)我国有着雄浑醇厚的青铜(铜锡合金)文化,包括冶炼、铸造、雕刻和造型纹饰等一系列
的技术。下列说法正确的是
A.铜锡合金有固定熔点,属于纯净物B.青铜的冶炼、铸造、雕刻均为化学变化
C.调整青铜中铜、锡的比例不会影响青铜性能D.古代冶炼铜的方法包括湿法炼铜、火法炼铜
【答案】D
【解析】A.铜锡合金中铜、锡比例不同时熔点有所不同,属于混合物,A错误;B.青铜的冶炼、铸造、雕刻,铸造、
雕刻不属于化学变化,B错误;C.调整青铜中铜、锡的比例可以影响青铜的熔点、硬度等,C错误;D.古代冶炼
铜的方法包括湿法炼铜:Fe+CuSO4=Cu+FeSO
4、火法炼铜:Cu2S+O
2=Δ2Cu+SO
2,D正确;故选D。
2(2023·浙江·校联考一模)不能产生“丁达尔效应”的分散系是
A.蒸馏水B.硫酸铜溶液C.淀粉溶液D.Fe(OH)
3胶体
【答案】B
【解析】A.蒸馏水是纯净物,不是分散系,没有丁达尔效应,故A不选;B.硫酸铜溶液是分散系,但属于溶液,不
是胶体,没有丁达尔效应,故B选;C.淀粉是大分子,该分散系实际上是胶体,具有丁达尔效应,故C不选;D.
氢氧化铁胶体是分散系,且有丁达尔效应,故D不选;故选B。
3(2023·山东日照·校联考二模)下列关于物质性质与应用的说法正确的是
A.胶体带电可用于静电除尘B.利用皂化反应可处理泄漏的汽油
C.氰化钠NaCN剧毒,不慎泄漏,可用铁粉处理D.青瓷是我国传统瓷器的一种,其色调主要与铁元素有关
【答案】D
【解析】A.胶体不带电,胶体中胶粒带电,可用于静电除尘,A错误;B.汽油主要为烃类物质,不是酯类,不发生
皂化反应,B错误;C.铁单质不和氰化钠反应,故氰化钠泄露不能用铁粉处理,C错误;D.青瓷色调的形成,主
要是胎釉中含有一定量的氧化铁,在还原焰气氛中焙烧所致,但有些青瓷因含铁不纯,还原气氛不充足,色调便呈
专题17 物质结构与性质综合题
【母题来源】2022年全国甲卷
【母题题文】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(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)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) CF2=CF2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(CaF2)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。
【答案】(1)
(2) 图a 同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的,但由于N元素的2p能级为半充满状态,因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高 图b (3)
(4) sp2 sp3 C-F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能,键能越大,化学性质越稳定(5) Ca2+ 34a pm
【试题解析】
根据基态原子的电子表示式书写价电子排布式;根据电离能的排布规律分析电离能趋势和原因;根据氢键的表示方法书写(HF)3的结构;根据键能影响物质稳定性的规律分析两种物质的稳定性差异;根据均摊法计算晶胞中各粒子的个数,判断粒子种类。
(1)F为第9号元素其电子排布为1s22s22p5,则其价电子排布图为,故答案为。
人教版高中化学高考第一轮复习专题12《物质结构和性质》测试卷(解析版)
1 / 9 人教版高中化学高考第一轮复习专题12《物质结构与性质》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.只有阳离子而没有阴离子的晶体是( )
A. 金属晶体
B. 原子晶体
C. 离子晶体
D. 分子晶体
2.下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是( )
A. 原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
B. s轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C. p轨道呈纺锤形,随着电子层的增加,p能级原子轨道也在增多
D. 与s轨道相同,p轨道的平均半径随电子层的增大而增大
3.在乙烯分子中有5个σ键和1个π键,它们分别是( )
A. sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键
B. sp2杂化轨道形成π键,未杂化的2p轨道形成σ键
C. C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键,C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键
D. C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键,C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键
4.下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A. σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成
B. σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转
C. HCl 分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的
D. 气体单质中一定存在σ键,可能存在π键
5.用过量的硝酸银溶液处理含有0.01 mol氯化铬(CrCl3·6H2O)的水溶液,生成0.02 mol AgCl沉淀,此氯化铬最可能是( )
A. [Cr(H2O)6]Cl3
B. [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C. [Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O
D. [Cr(H2O)3Cl3]·3H2O
物质结构与性质综合题
目录:
2023年真题展现
考向一考查杂化轨道、空间结构、晶体类型、晶胞计算
考向二考查同素异形体、晶体类型、杂化轨道、晶胞计算
考向三考查电子排布式、电负性、空间结构、杂化轨道、晶胞计算
考向四考查电子排布式、电离能、空间结构、晶胞计算
考向五考查电子排布式、杂化轨道、晶胞计算
真题考查解读
近年真题对比
考向一考查电子排布式、杂化轨道、空间构型、晶胞计算
考向二考查电子排布式、键角、电负性、杂化轨道、晶胞计算
考向三考查轨道表示式、电离能、杂化轨道、晶胞计算
考向四考查电子排布式、元素周期表、配位键、氢键、相似相溶
考向五考查电子排布式、键角、氢键、晶胞计算
考向六考查电离能、几何构型、轨道表示式、顺磁性物质
命题规律解密
名校模拟探源易错易混速记
考向一考查杂化轨道、空间结构、晶体类型、晶胞计算
1(2023·浙江选考第17题)硅材料在生活中占有重要地位。请回答:
(1)Si(NH
2)
4分子的空间结构(以Si为中心)名称为,分子中氮原子的杂化轨道类型是。
Si(NH
2)
4受热分解生成Si3N
4和NH3,其受热不稳定的原因是。
(2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关
这些微粒的叙述,正确的是。
A.微粒半径:③>①>②B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②
C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③D.得电子能力:①>②
(3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是,该化合物的化学式为。
【答案】(1)四面体sp3Si周围的NH
2基团体积较大,受热时斥力较强Si(NH2)
4中Si-N键能相对较
·1·
小;产物中气态分子数显著增多(熵增)(2)AB(3)共价晶体SiP2
【解析】(1)Si(NH2)
4分子可视为SiH4分子中的4个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的,所以Si(NH
2)
4分
子中Si原子轨道的杂化类型是sp3,分子的空间结构(以Si为中心)名称为四面体;
2021届(人教版)一轮高考化学:物质的结构与性质练习题附答案
专题:物质的结构与性质
1、下列不属于配合物的是( )
A. [Cu(H2O)4]SO4·H2O B. [Ag(NH3)2]OH
C. KAl(SO4)2·12H2O D. Na3[AlF6]
【答案】C
【解析】A、B、D均为配合物,而C属于复盐,不是配合物。
2、下列分子或离子中,能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是( )
①H2O ②NH3 ③F- ④CN- ⑤CO
A. ①② B. ①②③ C. ①②④ D. ①②③④⑤
【答案】D
【解析】①中的O,②中的N,③中的F,④中的C、N,⑤中的C、O均能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键。
3、有A、D、E、G、M、L六种前四周期的元素。A是宇宙中最丰富的元素。D原子核外有1个未成对电子,D+比E原子少1个电子层,E原子得1个电子填入3p轨道后,3p轨道呈全充满状态。G原子的2p轨道有2个未成对电子,M的最高化合价和最低化合价的代数和为4,与G原子序数相差8。L位于周期表第12纵行且是六种元素中原子序数最大的。R是由M、L形成的化合物,其晶胞结构如下图所示。
请回答下列问题:
(1)E元素的电负性________(填“>”“<”或“=”)M元素的电负性。
(2)G的第一电离能比它同周期前一族相邻元素的第一电离能________(填“大”或“小”)。
(3)M2E2广泛用于橡胶工业,在该化合物分子中,所有原子最外层均满足8电子稳定结构。则在M2E2分子中M原子的杂化类型是________,M2E2是________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)L的价电子排布式为________,该元素位于周期表中的________族。
(5)R的化学式为____________(用元素符号表示),属于________晶体。已知R晶体的密度为ρg·cm-3,则该晶胞的边长a________cm。(阿伏伽德常数用NA表示)
专题15物质结构与性质综合题
考点命题趋势
考点1物质结构
与性质综合题在当前的旧高考中,"物质结构与性质"属于选择性考试内容,以综合性客观题形式出现,
随着新课程的落实,"物质结构与性质"已成为选择性必修课程,将成为新高考的必考内
容,在新高考中,部分卷区不再设置"物质结构与性质"综合题,而是将其考查分散到选
择题和其他综合题当中。纵观近年来高考真题,物质结构与性质综合题基本上考的都
是最基本、最典型、最主干的知识点。以下是高考时时常考的知识点:原子结构与元素的性质方面,如原子电子排布式,元素原子的性质;化学键与物质的性质方面,如
杂化轨道类型,分子(离子)空间构型;分子间作用力与物质的性质方面;如晶胞判断与
计算。试题均建构在以教材为主的中学化学基础知识之上,没有偏离教材体系和考试
说明的要求,试题基本保持稳定。试卷并不能把所有的知识面全部覆盖,也不能保证重要知识点可能反复出现。
1.(2024·北京卷)锡(Sn
)是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。
(1)Sn
位于元素周期表的第5周期第IVA族。将Sn
的基态原子最外层轨道表示式补充完整:
(2)
2SnCl
和
4SnCl
是锡的常见氯化物,
2SnCl
可被氧化得到。
①
2SnCl
分子的VSEPR
模型名称是_________。
②
4SnCl
的SnCl—
键是由锡的_________轨道与氯的3p
轨道重叠形成。键。
(3)白锡和灰锡是单质Sn
的常见同素异形体。二者晶胞如图:白锡具有体心四方结构;灰锡具有立方金
刚石结构。
①灰锡中每个Sn
原子周围与它最近且距离相等的Sn
原子有_________个。
②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为3
1v nm
和3
2v nm
,则白锡和灰锡晶体的密度之比是_________。
(4)单质Sn的制备:将
2SnO与焦炭充分混合后,于惰性气氛中加热至800C,由于固体之间反应慢,
未明显发生反应。若通入空气在800C下,
2SnO能迅速被还原为单质Sn,通入空气的作用是
2022年山东高三7月-11月试题专题汇编
第1页,共10页专题14、物质结构与性质(大题)
大题
1.(2022年11月青岛三十九中高三期中)硼化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)立方氮化硼硬度大,熔点3000°C,其晶体类型为_______。制备氮化硼(BN)的一种方法为
BCl
3(g)+NH
3(g)=BN(s)+3HCl(g)。BCl
3的空间构型为_______,形成BCl
3时,基态B原子价电子层上的电
子先进行激发,再进行杂化,激发时B原子的价电子轨道表示式可能为_______(填标号)。
A
.B
.C
.
D
.
(2)硼砂阴离子[B
4O
5(OH)
4]2-的球棍模型如图所示。其中B原子的杂化方式为_______,该阴离子中所存
在的化学键类型有_______(填标号)。
A
.离子键B.配位键C.氢键D.非极性共价键
(3)Ca与B组成的金属硼化物结构如图所示,硼原子全部组成B
6正八面体,各个顶点通过B-B键互相
连接成三维骨架,具有立方晶系的对称性。该晶体的化学式为_______,晶体中Ca原子的配位数为_______,
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M点原子的
分数坐标为(1
2,1
2,1
2),已知B
6八面体中B-B键的键长为rpm,晶胞参数为apm,则N点原子的分数
坐标为_______,Ca与B原子间的距离d=_______pm(列出计算式即可)。2022年山东高三7月-11月试题专题汇编
第2页,共10
页答案:(1)①.原子晶体(或共价晶体)②.平面三角形③.C
(2)①.sp2
或sp3
②.B
(3)①.CaB
6②.24③.(0,0,
ar
22
)④
.22212
(a)+(a-r)
222
2.(12分)(2022年11月菏泽高三期中A卷)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)BrianSales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
高考化学一轮复习晶体的结构与性质专项训练知识点及练习题含答案
一、晶体的结构与性质
1.有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示,有关说法正确的是
A.晶胞中原子的配位数分别为①6,②8,③8,④12
B.空间利用率的大小关系为①<②<③<④
C.①为简单立方堆积,②为镁型,③为钾型,④为铜型
D.每个晶胞含有的原子数分别为①1个,②2个,③2个,④4个
2.有关常见晶体的叙述正确的是( )
A.氯化铯晶体中,每1个Cs+与其他8个Cs+等距离紧邻
B.干冰晶体中,每1个CO2分子与其他12个CO2分子等距离紧邻
C.石墨中由非极性键构成的最小碳环有6个碳原子,每个该小环平均分配6个碳原子
D.氯化钠晶体中,每个Na+与其他6个Na+等距离紧邻
3.三硫化四磷用于制造火柴即火柴盒摩擦面,分子结构如图所示。下列有关三硫化四磷的说法正确的是( )
A.该物质中磷元素的化合价为+3
B.22 g P4S3含硫原子数目约为1.806×1023
C.该物质分子结构中S、P最外层电子数均不为8
D.该物质分子中全是极性共价键
4.已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是
A.该晶体属于原子晶体,其熔、沸点很高
B.该晶体中每个碳原子上连有4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子
C.该晶体中碳原子和氮原子都满足最外层8电子结构
D.该晶体的结构与金刚石类似,都是原子间以非极性键形成的空间网状结构
5.美国某国家实验室成功地在高压下将CO2转化为具有类似SiO2结构的原子晶体,下列关于CO2的原子晶体的说法正确的是( )
A.CO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体 B.在一定条件下,CO2的原子晶体转化为分子晶体是物理变化
C.CO2的原子晶体和分子晶体具有相同的物理性质
D.在CO2的原子晶体中,每个C原子周围结合4个O原子,每个O原子与2个碳原子结合
高中化学化学物质的结构与性质专项训练试题及解析
一、物质的结构与性质的综合性考察
1.2020年,自修复材料、自适应材料、新型传感材料等智能材料技术将大量涌现,为生物医疗、国防军事以及航空航天等领域发展提供支撑。
(1)我国科研工作者基于丁二酮肟氨酯基团的多重反应性,研制了一种强韧、自愈的超级防护材料,
其中的分子机制如图所示。
Cu在元素周期表中位于_____区,M层中核外电子能量最高的电子云在空间有_____个伸展方向。C、N、O第一电离能由大到小的顺序为_____________
(2)氧化石墨烯基水凝胶是一类新型复合材料,对氧化石墨烯进行还原可得到还原氧化石墨烯,二者的结构如图所示:
还原石墨烯中碳原子的杂化形式是______,上图中氧化石墨烯转化为还原石墨烯时,1号C与其相邻 C原子间键能的变化是_____________(填“变大”、“变小”或“不变”),二者当中在水溶液中溶解度更大的是____________ (填物质名称),原因为__________________
(3)砷化硼是近期受到广泛关注一种III—V半导体材料。砷化硼为立方晶系晶体,该晶胞中原子的分数坐标为:
B:(0,0,0);(,,0);(,0,);(0,,);……
As:(,,);(,,);(,,);(,,)
请在图中画出砷化硼晶胞的俯视图...........___________,已知晶体密度为dg/cm3,As半径为a
pm,假设As、B原子相切,则B原子的半径为_________pm(写计算表达式)。
2.物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。回答下列问题:
(1)基态铁原子简化的电子排布式为[Ar]___。
(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___。
2021届高三化学一轮复习物质结构与性质(选修3)
1、【2020全国I卷】在普通铝中加入少量Cu和Mg后,形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小,形成所谓“坚铝”,是制造飞机的主要村料。回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是____________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是__________、__________。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是__________,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是__________(填“Mg2+”或“Cu2+”)。
(3)一些氧化物的熔点如下表所示:
氧化物 Li2O MgO P4O6 SO2
熔点/°C 1570 2800 23.8 −75.5
解释表中氧化物之间熔点差异的原因__________。
(4)图(a)是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见,Cu原子之间最短距离x=__________pm,Mg原子之间最短距离y=__________pm。设阿伏加德罗常数的值为NA,则MgCu2的密度是__________g·cm−3(列出计算表达式)。
答案 (1). A (2). sp3 (3). sp3 (4). 乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键
(5). Cu2+ (6). Li2O、MgO为离子晶体,P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O,
分子间力(分子量)P4O6>SO2 (7)
. (8). (9).
1
2023届高考化学一轮专题训练——元素或物质推断题
1.(2022秋·河南郑州·高三巩义二中校考期末)有四种短周期元素,相关信息如下表。
元素 相关信息
A 气态氢化物极易溶于水,且其水溶液显碱性
B 单质在焰色试验中显黄色
C 单质是淡黄绿色气体,可用于自来水消毒
D -2价阴离子的电子层结构与Ar原子相同
请根据表中信息回答:
(1)A在周期表中位于第_______周期第_______族。
(2)用电子式表示B与C形成化合物的过程:_______。
(3)在元素C与D的最高价氧化物对应的水化物中,酸性较强的是_______(填化学式)。
(4)已知硒(Se)与D同主族,且位于D下一个周期,根据硒元素在元素周期表中的位置推测,硒可能具有的性质是_______。
a.其单质在常温下呈固态
b.2SeO既有氧化性又有还原性
c.最高价氧化物对应的水化物的化学式为23HSeO
d.非金属性比Cl元素的强
2.(2022秋·辽宁沈阳·高三沈阳二中校考期末)请回答下列问题
I、
(1)请用下列10种物质的序号填空:
①2O②2H③43NHNO④22KO⑤2BaOH⑥4CH⑦2CO⑧NaF⑨3NH⑩2I
其中既含离子键又含非极性键的是___________(填序号,下同);既含离子键又含极性键的是___________。
(2)X、Y两种主族元素能形成2XY型化合物,已知2XY中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物,其电子式为___________;若2XY为共价化合物时且每个原子都满足最外层8电子稳定结构,其结构式为___________。 2
II、下表为元素周期表的一部分,请回答下列有关问题
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 ①
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
4 ⑨ ⑩
(3)已知元素⑩的一种核素,其中子数为45,用原子符号表示该核素为___________。
试卷第1页,共17页 2023届高考化学一轮备考专题练习题:物质结构与性质
一、结构与性质
1.(2022·山东滨州·高三期末)前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A元素原子的核外电子只有一种运动状态;基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1;基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍;D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小。回答下列问题:
(1)E的元素名称为_______,它位于元素周期表的_______区。
(2)元素A、B、C中,电负性最大的是_______(填元素符号,下同),元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为_______。
(3)与同族其他元素X形成的3XA相比,3BA易液化的原因是_______。
(4)3BC中B原子轨道的杂化类型为_______,3AC离子的空间结构为_______。
(5)化合物DB是人工合成的半导体材料,它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为a pm,则晶体的密度为_______3gcm(用AN表示阿伏加德罗常数)。
2.(2022·天津·二模)元素的性质与其在周期表中的位置密切相关,回答下列问题:
(1)焰色实验是检测金属元素常用的方法,下列元素不能用焰色实验检测的是____。
A.Fe B.Cu C.Ba D.Ca
(2)如表是Fe和Cu的部分数据,I2(Cu)____I2(Fe)(填“>”或“<”)。
元素 核外电子排布式 第一电离能I1(kJ·mol-1) 第二电离能I2(kJ·mol-1)
Fe [Ar]3d64s2 762
Cu [Ar]3d104s1 746
(3)磷酸亚铁锂电池的新能源汽车对减少二氧化碳排放和大气污染具有重要意义。工业上用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl及苯胺为原料制磷酸亚铁锂电池材料。NH4的空间构型为____;PO34中P试卷第2页,共17页 的杂化轨道类型是____;O、P、Cl原子的半径最大的是____。(填元素符号)
(4)如图是CuSO4•5H2O结构式,CuSO4•5H2O中Cu2+的配位数是____。
(5)如图是CuSO4•5H2O晶胞的结构图,一个晶胞中有____个CuSO4•5H2O。
(6)用硫酸铜晶体(CuSO4•5H2O相对分子质量为250)配制0.10mol/L的硫酸铜溶液1000mL时,应称取晶体____g。
3.(2022·广西·南宁三中一模)明朝《天工开物》中有世界上最早的“火法”炼锌技术的记载。锌及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。锌是生命体必需的微量元素,被称为“生命之花”。
(1)基态Zn原子核外电子共有____种空间运动状态。
(2)锌与铜在周期表中的位置相邻。现有4种铜、锌元素的相应状态,①锌:[Ar]3d104s2、①锌:[Ar]3d104s1、①铜:[Ar]3d104s1、①铜:[Ar]3d10失去1个电子需要的能量由大到小排序是____(填字母)。
A.①①①① B.①①①① C.①①①① D.①①①①
(3)锌在潮湿的空气中极易生成一层紧密的碱式碳酸锌[ZnCO3·3Zn(OH)2]薄膜,使其具有抗腐蚀性。其中CO23的空间构型为____(用文字描述)。与CO23互为等电子体的分子是____(写一种即可)。
(4)葡萄糖酸锌为有机锌补剂,对胃黏膜刺激小,在人体中吸收率高。如图是葡萄糖酸锌的结构简式。 试卷第3页,共17页 ①葡萄糖酸锌组成元素中电负性最大的元素为____,其中C原子的杂化方式为____。
①1mol葡萄糖酸分子中含有____molσ键。葡萄糖酸的熔点小于葡萄糖酸锌的熔点原因是____。
(5)ZnS是一种性能优异的荧光材料,在自然界中有立方ZnS和六方ZnS两种晶型,其晶胞结构如图所示:
①立方ZnS中,Zn2+填充在S2—形成的____空隙中;
①六方ZnS的晶体密度为____g·cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
4.(2022·贵州贵阳·高三专题练习)含镓(Ga)化合物在半导体材料、医药行业等领域发挥重要作用。回答下列问题:
(1)基态Ga原子价电子的轨道表示式为_______。
(2)Ga与Zn的第一电离能大小关系为:Ga_______Zn(填“>”“<”或“=”)。
(3)3GaX的熔沸点如下表所示。
镓的卤化物 3GaCl 3GaBr 3GaI
熔点/① 77.75 122.3 211.5
沸点/① 201.2 279 346
①100①,3GaCl、3GaBr和3GaI呈液态的是_______(填化学式)。
①3GaF的熔点约1000①,远高于3GaCl的熔点,原因是_______。
(4)镓配合物具有高的反应活性和良好的选择性在药物领域得到广泛的关注。3GaCl与2-甲基-8-羟基喹啉()在一定条件下反应可以得到喹啉类家配合物,2-甲基-8-羟基喹啉分子中碳原子的杂试卷第4页,共17页 化轨道类型为_______。
(5)作为第二代半导体,砷化家单晶因其价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。砷化镓是由33GaCH和3AsH在一定条件下制备得到,同时得到另一物质,该物质分子是_______(填“极性分子”或“非极性分子”),3AsH分子的空间形状为_______。
(6)锰与镓同周期,2Mn催化22HO分解:22222HO(l)2HO(l)O(g) 1ΔH,其反应机理如图:
已知反应①为:222222MnO(s)HO(l)2H(aq)Mn(aq)O(g)2HO(l) 2ΔH,写出反应①的热化学方程式(焓变用1ΔH和2ΔH表示):_______。
(7)钙与镓同周期,2CaF晶胞结构见图,则距2Ca最近且等距的F有_______个。
5.(2022·安徽师范大学附属中学模拟预测)钴的化合物在工业生产、生命科技等行业有重要应用。
(1)基态钴原子的价电子排布式为____,Co的第四电离能比Fe的第四电离能要小得多,原因是____。Co与Ca属于同一周期,且最外层电子数相同,但金属Co的熔点、沸点均比金属Ca的高,原因是____。
(2)以无水乙醇作溶剂,Co(NO3)2可与某多齿配体结合形成具有催化活性的配合物,其结构简式如图所示。
①该多齿配体中所含元素(除氢以外)第一电离能由大到小的顺序为____(填元素符号)。
①下列化合物与上述配合物中C和N原子的杂化类型均相同的是____(填标号)。 试卷第5页,共17页 A. B. C. D.
(3)[Co(NO3)4]2-中Co2+的配位数为4,1mol该配离子中含σ键数目为____NA,配体中与钴进行配位的原子是____,原因是____。
(4)稀土钴系(Sm—Co)永磁合金的六方晶胞结构如图所示(晶体结构可看成如图(a)、(b)两种原子层交替堆积排列而成图(c))。已知同一原子层的Sm—Sm的最近距离为apm,不同原子层间的Sm—Sm最近距离为bpm。
①Sm—Co永磁合金的化学式为____。
①已知阿伏加德罗常数的值为NA,则该合金的密度ρ为____g·cm-3。(只要求列出计算式)
6.(2022·贵州贵阳·高三专题练习)磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似,也具有层状结构(如图1)。为大幅度提高锂电池的充电速率,科学家最近研发了黑磷-石墨复合负极材料,其单层结构俯视图如图2所示。
回答下列问题:
(1)Li 、C、P三种元素中,电负性最小的是_______(用元素符号作答)。
(2)基态磷原子的电子排布式为_______。
(3)图2中,黑磷区P原子的杂化方式为_______,石墨区C原子的杂化方式为_______。
(4)氢化物PH3、CH4、NH3的沸点最高的是_______,原因是_______。
(5)根据图1和图2的信息,下列说法正确的有_______(填字母)。
a.黑磷区P- P键的键能不完全相同 试卷第6页,共17页 b.黑磷与石墨都属于混合型晶体
c.复合材料单层中,P原子与C原子之间的作用力属范德华力
(6)LiPF6、LiAsF6.等也可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料。电池放电时, Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。
①从化学键角度看, Li+迁移过程发生_______(填“物理”或“化学” )变化。
①相同条件下,电极材料_______( 填“LiPF6”或“LiAsF6”)中的Li+迁移较快,原因是_______。
(7)贵金属磷化物Rh2P(化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图3所示。已知晶胞参数为anm,晶体中与P距离最近的Rh的数目为_______,晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算式)。
图3
7.(2022·河南郑州·模拟预测)高锰酸钾、重铬酸钾和高铁酸钾是中学常见的强氧化剂。请回答下列问题:
(1)基态Cr原子价层电子的运动状态有_______种,某同学在描述基态Cr原子的电子排布式时,将其表示为[ Ar]3d44s2,该表示违背了_______。
(2)+3价铁的强酸盐溶于水,可逐渐水解产生黄色的[Fe(OH)(H2O)5]+以及二聚体[Fe2 (OH)2(H2O)8]4+ (结构如图)。
①含s、p、d轨道的杂化类型有dsp2、sp3d、sp3d2,则[Fe(OH)(H2O)5]2+中Fe的杂化类型为_______,1
mol [Fe(OH)(H2O)5]2+中含有的σ键的数目为_______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 试卷第7页,共17页 ①二聚体[Fe2(OH)2(H2O)8]4+中,Fe的配位数为_______。
(3)K与Cu位于同一周期,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Cu低的原因是_______。
(4)阿拉班达石是一种属于立方晶系的硫锰矿,其晶胞结构如图所示。在MnS中,每个Mn原子周围距离相等且最近的Mn原子数为_______个;若MnS晶胞的边长为a pm,则MnS的密度表达式为_______g·cm-3
8.(2022·贵州贵阳·高三专题练习)碳是形成许多有机材料和无机非金属材料的重要组成元素。回答下列问题:
(1)基态碳原子的价电子排布式为_______。
(2)32CHNH的沸点比33CHCH高的主要原因为_______。
(3)一种半导体材料,由C、N形成类石墨烯平面结构,通过层层堆叠而成,其晶胞结构如图1,晶胞左侧四边形结构如图2。
①图1中“3”碳原子不处于晶胞面心的理由为_______。
①同一层中“1”氮原子和“2”氮原子配位数之比为_______。
①每个“2”氮原子提供_______个电子参与形成π键。
①已知该晶胞的体积为Vcm3,阿伏加德罗常数的值为AN,则该晶胞的密度为_______3gcm。
9.(2022·贵州贵阳·高三专题练习)使用2CO作原料的增殖燃料电合成技术,为减少2CO排放提供了一条有吸引力的途径,并为实现碳中和奠定了坚实的基础。研究表明,许多金属如Pb、In、Bi、Cd和Sn,都可催化2CO转化为甲酸盐的反应。回答下列问题:
(1)Pb在元素周期表中的位置是_______,其基态原子中有_______个未成对电子。