《高考真题》2019年高考化学母题题源系列专题19 物质结构与性质(选修) (解析版)
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专题二十三
选修3物质结构与性质(解析版)
1.【2019新课标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”,是制造飞机的主要材料。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)。
(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/℃ 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;sp3;乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键;Cu2+
(3)Li2O和MgO是离子晶体、P4O6和SO2是分子晶体,晶格能MgO>Li2O,分子间作用力:P4O6>SO2 (4) a;a;
【解析】
(1)AD微粒都是Mg原子失去一个电子后得到的,但是D微粒能量高于A,稳定性A>D,所以失电子能量A>D;BC都是原子,但是B是基态、C是激发态,能量:C>B,稳定性B>C,所以失去一个电子能量:B>C;A微粒是B失去一个电子得到的,且A轨道中电子处于半满状态,较稳定,所以失去一个电子能力A>B,
1 专题17 物质结构与性质(选修)
1.[2019新课标Ⅰ] 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)。
2.[2019新课标Ⅱ] 近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe−Sm−As−F−O组成的化合物。回答下列问题:
(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_______,其沸点比NH3的_______(填“高”或“低”),其判断理由是________________________。
(2)Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子,Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+的价层电子排布2019年高考真题
专题10 有机物结构与性质
【母题来源1】2019年高考新课标Ⅰ卷
【母题题文】关于化合物2−苯基丙烯(),下列说法正确的是
A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B.可以发生加成聚合反应
C.分子中所有原子共平面
D.易溶于水及甲苯
【参考答案】B
【试题解析】2-苯基丙烯的分子式为C9H10,官能团为碳碳双键,能够发生加成反应、氧化反应和加聚反应。
【详解】A项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,能够与高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;
B项、2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,一定条件下能够发生加聚反应生成聚2-苯基丙烯,故B正确;
C项、有机物分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基,所有原子不可能在同一平面上,故C错误;
D项、2-苯基丙烯为烃类,分子中不含羟基、羧基等亲水基团,难溶于水,易溶于有机溶剂,则2-苯基丙烯难溶于水,易溶于有机溶剂甲苯,故D错误。故选B。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,侧重分析与应用能力的考查,注意把握有机物的结构,掌握各类反应的特点,并会根据物质分子结构特点进行判断是解答关键。
【母题来源2】2019年高考新课标Ⅱ卷
【母题题文】分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)
A.8种 B.10种 C.12种 D.14种
【参考答案】C
【试题解析】C4H8ClBr可以看成丁烷中的2个H原子分别被1个Cl、1个Br原子取代,丁烷只有2种结构,氯原子与溴原子可以取代同一碳原子上的H原子,可以取代不同碳原子上的H原子,据此书写判断。
先分析碳骨架异构,分别为 C-C-C-C 与2种情况,然后分别对 2 种碳骨架采用“定一移一”的方法分析,其中骨架 C-C-C-C 有、共 8 种,骨架有和,
4 种,综上所述,分子式为C4H8BrCl的有机物种类共8+4=12种,C项正确;答案选C。
专题17 物质结构与性质(选修)
1.[2019新课标Ⅰ] 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 sp3 乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2+
(3)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
(4)24a 34a
【解析】(1)A.[Ne]3s1属于基态的Mg+,由于Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子2019年高考真题 所需能量较高; B. [Ne] 3s2属于基态Mg原子,其失去一个电子变为基态Mg+; C. [Ne] 3s13p1属于激发态Mg原子,其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子; D.[Ne] 3p1属于激发态Mg+,其失去一个电子所需能量低于基态Mg+,综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1,答案选A;
专题17 物质结构与性质(选修)
1.[2019新课标Ⅰ] 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 sp3 乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2+
(3)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
(4)24a 34a 2019年高考真题
【解析】(1)A.[Ne]3s1属于基态的Mg+,由于Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子所需能量较高; B. [Ne] 3s2属于基态Mg原子,其失去一个电子变为基态Mg+; C. [Ne] 3s13p1属于激发态Mg原子,其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子; D.[Ne] 3p1属于激发态Mg+,其失去一个电子所需能量低于基态Mg+,综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1,答案选A;
1
1.选修3——物质结构与性质]
19–Ⅰ【2016年高考海南卷】(6分)
下列叙述正确的有
A.第四周期元素中,锰原子价电子层中未成对电子数最多
B.第二周期主族元素的原子半径随核电荷数增大依次减小
C.卤素氢化物中,HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小
2.【2016年高考海南卷】(14分)
M是第四周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题:
(1)单质M的晶体类型为______,晶体中原子间通过_____作用形成面心立方密堆积,其中M原子的配位数为______。
(2)元素Y基态原子的核外电子排布式为________,其同周期元素中,第一电离能最大的是______(写元素符号)。元素Y的含氧酸中,酸性最强的是________(写化学式),该酸根离子的立体构型为________。
(3)M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_______,已知晶胞参数a=0.542 nm,此晶体的密度为_______g·cm–3。(写出计算式,不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)
②该化合物难溶于水但易溶于氨水,其原因是________。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,深蓝色溶液中阳离子的化学式为_______。
3.【2016年高考江苏卷】物质结构与性质] 2 Zn(CN)4]2-在水溶液中与HCHO发生如下反应:
4HCHO+Zn(CN)4]2-+4H++4H2O===Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN
(1)Zn2+基态核外电子排布式为____________________。
(2)1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为____________mol。
(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是______________。
(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为________________。
你的首选资源互助社区
1.【2015新课标Ⅰ卷理综化学】[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,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于 晶体。
(5)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 金刚石晶体
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 个六元环,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电子结构
(3)σ键和π键 sp CO2、SCN-
(4)分子
(5)①3 2
②12 4 你的首选资源互助社区
【考点定位】考查物质结构与性质的应用、化学键类型的判断、晶胞的计算;试题难度为较难等级。
【名师点晴】(5)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),有些图形信息在局部图形中看不到:
1 专题13 物质的检验、分离与提纯
【母题来源】2019年高考新课标Ⅲ卷
【母题题文】下列实验不能达到目的的是
选项 目的 实验
A 制取较高浓度的次氯酸溶液 将Cl2通入碳酸钠溶液中
B 加快氧气的生成速率 在过氧化氢溶液中加入少量MnO2
C 除去乙酸乙酯中的少量乙酸 加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
D 制备少量二氧化硫气体 向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸
【参考答案】A
【试题解析】A、氯气与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和碳酸氢钠,不能制备次氯酸,不能达到实验目的,A选;
B、过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰作催化剂,加快双氧水的分解,因此可以加快氧气的生成速率,能达到实验目的,B不选;
C、碳酸钠溶液与乙酸反应,与乙酸乙酯不反应,可以除去乙酸乙酯中的乙酸,能达到实验目的,C不选;
D、根据较强酸制备较弱酸可知向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸可以制备二氧化硫,能达到实验目的,D不选;答案选A。
【命题意图】本题考查化学实验方案的设计与评价,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,注意把握实验操作要点,结合物质的性质综合考虑分析是解答关键。
【命题方向】(1)物质的分离、提纯是历年高考的命题热点,无论是在综合实验题中,还是在选择题中,考查的频率均很高。以无机反应为素材的试题对分离、提纯的考查主要集中在洗气装置及试剂,过滤装置及操作等方前:以有机反应为素材的实验题,对分离、提纯的考查主要集中在萃取、蒸馏与冷凝装置及操作方面,多以非选择题形式出现。
(2)物质的检验类试题多涉及气体、有机物和溶液中的离子检验,可能出现在选择题中,也可能以填空题的形式出现在综合实验题或工艺流程题中。物质的鉴别类试题多涉及有机物、溶液中离子和部分固体物质
2 的鉴别,一般出现在选择题中。
预计2020年高考将继续以生产、生活为背景,考查物质的分离、提纯的思路和方法,物质的检验可能针对检验(或鉴别)时试剂的选择命题,也可能针对检验某物质(或离子)的操作方法命题。
1.【2015新课标Ⅰ卷理综化学】[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)CS
2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CS
2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,该化合物的熔点为253K,沸点
为376K,其固体属于 晶体。
(5)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 金刚石晶体
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 个六元环,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
电子结构
(3)σ键和π键 sp CO
2、SCN-
(4)分子
(5)①3 2
②12 4
【考点定位】考查物质结构与性质的应用、化学键类型的判断、晶胞的
计算;试题难度为较难等级。
【名师点晴】(5)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),有些图形信息在局部
图形中看不到:
选定一个目标碳原子(图中箭头所指),注意到这个碳原子有四个
共价键呈四面体伸展,两两组合成六个角。按理说六个角只对应六个六
元环,但大家仔细看右图,红、蓝两色的六元环共同一个夹角。故可推
知:每个碳原子连接有2×6=12个六元环。
右图晶体结构中可以分离出一个小结构(下图左),可以观察其中
某一个六元环(下图右)。注意到六元环虽不是平面结构,但它是由三
组平行线构成。任取一组平行线,可以确定四个原子共面。
高考母题题源20 物质结构(选修)
【母题来源】2018年高考新课标Ⅰ卷
【母题题文】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NA,则Li2O的密度为______g·cm−3(列出计算式)。
【试题解析】(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;
(2)由于锂的核电荷数较大,原子核对最外层电子的吸引力较大,因此Li+半径小于H-;
(3)LiAlH4中的阴离子是AlH4-,中心原子铝原子含有的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,所以空间构型是正四面体,中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化;阴阳离子间存在离子键,Al与H之间还有共价单键,不存在双键和氢键,答案选AB;
(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Li2O的晶格能是2908 kJ/mol;
专题17 物质结构与性质(选修)
1.[2019新课标Ⅰ] 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 sp3 乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2+
(3)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
(4)24a 34a 2019年高考真题
【解析】(1)A.[Ne]3s1属于基态的Mg+,由于Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子所需能量较高; B. [Ne] 3s2属于基态Mg原子,其失去一个电子变为基态Mg+; C. [Ne] 3s13p1属于激发态Mg原子,其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子; D.[Ne] 3p1属于激发态Mg+,其失去一个电子所需能量低于基态Mg+,综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1,答案选A;
1 专题20 有机化学基础(选修)
【母题来源】2019年高考新课标Ⅰ卷
【母题题文】化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称是 。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳 。
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式 。(不考虑立体异构,只需写出3个)
(4)反应④所需的试剂和条件是 。
(5)⑤的反应类型是 。
(6)写出F到G的反应方程式 。
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线 (无机试剂任选)。
【参考答案】(1)羟基
2 (2)
(3)
(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热
(5)取代反应
(6)
(7)
【试题解析】有机物A被高锰酸钾溶液氧化,使羟基转化为羰基,B与甲醛发生加成反应生成C,C中的羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基,则D的结构简式为。D与乙醇发生酯化反应生成E,E中与酯基相连的碳原子上的氢原子被正丙基取代生成F,则F的结构简式为,F首先发生水解反应,然后酸化得到G,据此解答。
(1)根据A的结构简式可知A中的官能团名称是羟基。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳,则根据B的结构简式可知B中的手性碳原
3 子可表示为。
(3)具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式中含有醛基,则可能的结构为。
(4)反应④是酯化反应,所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。
(5)根据以上分析可知⑤的反应类型是取代反应。
(6)F到G的反应分两步完成,方程式依次为:、
。
(7)由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备,可以先由甲苯合成,再根据题中反应⑤的信息由乙酰乙酸乙酯合成,最后根据题中反应⑥的信息由合成产品。具体的合成路线图为:
绝密★启用前
2019年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ar 40 Fe 56 I 127
一、选择题:本题共13个小题,每小题6分。共78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.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
A. 高纯硅可用于制作光感电池
B. 铝合金大量用于高铁建设
C. 活性炭具有除异味和杀菌作用
D. 碘酒可用于皮肤外用消毒
【答案】C
【解析】
【详解】A、硅是半导体,高纯硅可用于制作光感电池,A正确;
B、铝合金硬度大,可用于高铁建设,B正确;
C、活性炭具有吸附性,可用于除异味,但不能杀菌消毒,C错误;
D、碘酒能使蛋白质变性,可用于皮肤外用消毒,D正确;
答案选C。
2.下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是
A. 甲苯 B. 乙烷 C. 丙炔 D. 1,3−丁二烯
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲苯中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,A不选;
B、乙烷是烷烃,所有原子不可能共平面,B不选;
C、丙炔中含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,C不选;
D、碳碳双键是平面形结构,因此1,3-丁二烯分子中所有原子共平面,D选。
答案选D。
3.X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和我10,X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是
A. 熔点:X的氧化物比Y的氧化物高
.
2019 年高考全国卷Ⅰ化学高清版及答案解析
可能用到的相对原子质量: H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ar 40 Fe 56 I 127
7.陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。
下列说法错误的是
A . “雨过天晴云破处 ”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
D .陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
8.关于化合物 2- 苯基丙烯(右图),下列说法 正确的是
A .不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B.可以发生加成聚合反应
C.分子中所有原子共平面
D .易溶于水及甲苯
9.实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,
关于实验操作或叙述错误的是
A .向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开 K
B.实验中装置 b 中的液体逐渐变为浅红色
C.装置 c 中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D .反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
10 .固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量 HCl 气体分子在 253 K 冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是
A .冰表面第一层中, HCl 以分子形式存在
B.冰表面第二层中, + - 3 - 1
(设冰的密度为 - 3
H 浓度为 5×10 mol ·L 0.9 g ·cm )
C.冰表面第三层中,冰的氢键网格结构保持不变
D .冰表面各层之间,均存在可逆反应 HCl +
H +Cl -
11 . NaOH 溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸氢钾 H2A 的
Ka1=1.1 ×10 - 3 , Ka2 =3.9 ×10 - 6 )溶液,混合溶液的相对导电 能力变化
绝密★启用前
2019年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试
化学部分
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
Ar 40 Fe 56 I 127
一、选择题:本题共13个小题,每小题6分。共78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.瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是
A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B. 闻名世界的兵马俑是制品,由黏土经高温烧结而成
C. 瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
D. 瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
2.关于化合物2−苯基丙烯(),下列说确的是
A. 不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B. 可以发生加成聚合反应
C. 分子中所有原子共平面 D.
易溶于水及甲苯
3.实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是
A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
4.固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。下图为少量HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是
A. 冰表面第一层中,HCl以分子形式存在
B. 冰表面第二层中,H+浓度为5×10−3 mol·L−1(设冰的密度为0.9 g·cm−3)
C. 冰表面第三层中,冰的氢键网格结构保持不变
D. 冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl垐?噲?H++Cl−
5.NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸氢钾H2A的Ka1=1.1×10−3 ,Ka2=3.9×10−6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点。下列叙述错误的是
2019年高考化学题型抢分卷
第三篇 选做大题拿高分必须突破的2个模块热考点
考点02 物质结构与性质
一、【命题分析】
1.试题结构
题头(介绍题目背景或物质结构知识,元素推断信息)+问题(拼盘式考查物质结构相关主干知识)。
2.考查方式
(1)直接给出元素,围绕给出元素的原子结构、形成的物质等进行考查;
(2)给出元素原子的一些结构特点等,首先推导出元素,然后再进行相应的考查。
3.主要考查点
基态原子核外电子排布(电子排布式或价电子的轨道表达式)、第一电离能和电负性递变规律等;共价键类型、数目的判断、氢键配位键的表示、原子轨道杂化类型、分子构型判断、性质比较等;晶体类型的判断、晶体熔沸点高低的比较、氢键对溶解性的影响、晶体密度和晶体参数的计算、晶体空间利用率的计算、金属晶体的堆积方式等。
二、【热点透视】
(一)解题技法
1.解题思路
(1)掌握规律、注意特殊。如电离能、电负性规律和特殊(同周期主族元素,第ⅡA族(ns2)全充满、ⅤA族(np3)半充满,比较稳定,所以其第一电离能大于同周期相邻的第ⅢA族和第ⅥA族元素)及核外电子排布中的能级交错等。
(2)根据题目类型总结解题方法。如化学键类型的判断方法,中心原子杂化轨道和价层电子对数的判断方法,中心原子孤对电子对数的判断方法,晶体类型的判断及计算方法等。
2.破题关键
推断元素,确定元素在周期表中的位置,联想变化规律和特殊性,根据要求规范回答问题。 (二)真题再现
【考例1】(2018新课标Ⅰ卷,T35)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______。
1 专题19 物质结构与性质(选修)
【母题来源】2019年高考新课标Ⅰ卷
【母题题文】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)。
【参考答案】(1)A
(2)sp3 sp3 乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2+
(3)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
2 (4)24a 34a 330A824+166410Na
【试题解析】(1)A.[Ne]3s1属于基态的Mg+,由于Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子所需能量较高; B. [Ne] 3s2属于基态Mg原子,其失去一个电子变为基态Mg+; C. [Ne] 3s13p1属于激发态Mg原子,其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子; D.[Ne] 3p1属于激发态Mg+,其失去一个电子所需能量低于基态Mg+,综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1,答案选A;
(2)乙二胺中N形成3个单键,含有1对孤对电子,属于sp3杂化;C形成4个单键,不存在孤对电子,也是sp3杂化;由于乙二胺的两个N可提供孤对电子给金属离子形成配位键,因此乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子;由于铜离子的半径较大且含有的空轨道多于镁离子,因此与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+;
(3)由于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,所以熔点大小顺序是MgO>Li2O>P4O6>SO2;
(4)根据晶胞结构可知Cu原子之间最短距离为面对角线的1/4,由于边长是a pm,则面对角线是2pma,则x=24apm;Mg原子之间最短距离为体对角线的1/4,由于边长是a pm,则体对角线是3apm,则y=34a;根据晶胞结构可知晶胞中含有镁原子的个数是8×1/8+6×1/2+4=8,则Cu原子个数16,晶胞的质量是A8241664gN。由于边长是a pm,则MgCu2的密度是330A824166410Nag·cm−3。
【命题意图】本题考查化学选修3《物质结构与性质》的相关知识,以填空或简答方式考查,常涉及如下高频考点:原子结构与元素的性质(基态微粒的电子排布式、电离能及电负性的比较)、元素周期律;分子结构与性质(化学键类型、原子的杂化方式、分子空间构型的分析与判断);晶体结构与性质(晶体类型、性质及与粒子间作用的关系、以晶胞为单位的密度、微粒间距与微粒质量的关系计算及化学式分析等)
【命题方向】该模块试题属于选做题,题型为综合题,分值为15分。命题涉及的知识点主要有:能层、能级、轨道数分析,原子、离子的核外电子排布式或价电子的轨道表达式(或示意图)等,第一电离能、元素电负性大小比较,原子轨道杂化方式、化学键、氢键以及离子或分子的空间构型判断,晶胞结构的分析和有关晶胞、晶体的计算等。
3 命题形式有两种:一是直接给出元素,围绕给出元素的原子结构、形成的物质等进行考查;二是给出元素的原子的一些结构特点等,首先判断出元素,然后再进行相应的考查。
预计2020高考会以一种已知的元素立题,选取与其相关的某些典型单质或化合物展开设问,综合考查原子、分子和晶体的结构与性质;或以几种已知的元素立题,依托不同元素的物质分别独立或侧重考查原子、分子和晶体的结构与性质;或以推断出的几种元素立题,依托它们之间组成的物质综合考查原子、分子和晶体的结构与性质。
【得分要点】物质结构包括原子结构(原子核外电子排布、原子的杂化方式、元素电负性大小比较、元素金属性、非金属性的强弱)、分子结构(化学键、分子的电子式、结构式、结构简式的书写、化学式的种类、官能团等)、晶体结构(晶体类型的判断、物质熔沸点的高低、影响因素、晶体的密度、均摊方法的应用等)。只有掌握这些,才可以更好的解决物质结构的问题。
一、有关基态原子的核外电子排布“四、三和二”
1. 四种表示方法
表示方法 举例
电子排布式 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1
简化表示式 Cu:[Ar]3d104s1
价电子
排布式 Fe:3d64s2
电子排布图 S:
2. 排布三原则
能量最低原理 原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道
泡利原理 每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子
洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同
3. 有关第一电离能和电负性的两种递变性
同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
第一电离能 增大(注意ⅡA、ⅤA的特殊性) 依次减小
电负性 依次增大 依次减小
二、根据价层电子对互斥模型判断分子的空间构型
4 1. 价层电子对互斥模型说的是价层电子对的空间构型,而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型,不包括孤电子对。
①当中心原子无孤电子对时,两者的构型一致。
②当中心原子有孤电子对时,两者的构型不一致。
电子
对数 成键数 孤电子对数
价层电子
对立体构型 分子立体构型 实例
2 2 0 直线形 直线形 CO2
3 3 0
三角形 三角形 BF3
2 1 V形 SO2
4 4 0
四面体形 正四面体形 CH4
3 1 三角锥形 NH3
2 2 V形 H2O
2. 运用价层电子对互斥模型可预测分子或离子的立体结构,但要注意判断其价层电子对数,对ABm型分子或离子,其价层电子对数的判断方法为:
21 n×(中心原子的价电子数+每个配位原子提供的价电子数×m电荷数)
三、杂化轨道模型的判断
(1)看中心原子形成的价键类型
一个三键 sp杂化
一个双键 sp2杂化
全部是单键 sp3杂化
(2)价电子对法
价层电子对数 杂化类型
2 sp杂化
5 3 sp2杂化
4 sp3杂化
四、“两角度”比较晶体熔、沸点的高低
1. 不同类型晶体熔、沸点的比较
(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
(2)金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
2. 同种类型晶体熔、沸点的比较
(1)原子晶体
原子半径越小→键长越短→键能越大→熔、沸点越高
如熔点:金刚石>碳化硅>硅。
(2)离子晶体
①一般地说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力越强,其晶体的熔、沸点越高,如熔点:MgO>MgCl2,NaCl>CsCl。
②衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。
(3)分子晶体
①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高,如SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
③组成和结构不相似的分子晶体(相对分子质量接近),其分子的极性越大,熔、沸点越高,如CH3OH>CH3CH3。
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
如:CH3CH2CH2CH2CH3>
(4)金属晶体
金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属晶体的熔、沸点越高,如熔、沸点:Na<Mg<Al。
6
1.【辽宁省兴城市2019届高三第九次模拟】铁及其化合物在生产生活及科学研究方面应用非常广泛。回答下列问题:
(1)Fe原子的核外电子排布式为______________。
(2)含锰奥氏体钢是一种特殊的铁合金,主要由Fe和Mn组成,其中锰能增加钢铁的强度和硬度,提高耐冲击性能和耐磨性能。第三电离能I3(Fe)____I3(Mn)(填“大于”或“小于”),原因_____________。
(3)工业电解熔融的FeO、Fe2O3冶炼高纯铁。FeO与Fe2O3相比,_____熔点高,其主要原因是_______。
(4)FeCl3可与KSCN溶液发生显色反应。SCN-的三种元素中电负性最大的是_______。
(5)液态环戊二烯中存在的微粒间相互作用有________。
A.范德华力 B.氢键 C.键 D.π键
环戊二烯分子中碳原子的杂化轨道类型是__________。
配合物中配体提供电子对的方式包括孤对电子、π电子等。二茂铁的分子结构如图所示,其中铁的配位数是_________。
(6)Fe(CO)3与NH3在一定条件下可合成一种具有磁性的氮化铁。该磁性氮化铁的晶胞结构如图所示。六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,该磁性氮化铁的密度为_________(列出计算式)g·cm-3。
【答案】(1)[ Ar]3d64s2 (或) 1s22s22p63s23p63d64s2
(2)小于 Mn2+的3d能级为半充满的相对稳定结构,较难失电子