2023届高三化学复习全国各地高考真题物质结构与性质试题汇编(含答案)

文档属性

名称 2023届高三化学复习全国各地高考真题物质结构与性质试题汇编(含答案)
格式 zip
文件大小 2.8MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2023-02-26 15:21:46

图片预览

文档简介

2023届高三化学复习全国各地高考真题物质结构与性质试题汇编
1、(2021年山东卷)关于、和的结构与性质,下列说法错误的是
A.为极性分子 B.空间结构为平面形
C.的沸点高于 D.和中C、O、N杂化方式均相同
2、(2021年海南卷)SF6可用作高压发电系统的绝缘气体,分子呈正八面体结构,如图所示。有关SF6的说法正确的是
A.是非极性分子 B.键角∠FSF都等于90°
C.S与F之间共用电子对偏向S D.S原子满足8电子稳定结构
3、(2021年海南卷)NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.0.1 mol 27Al3+中含有的电子数为1.3NA
B.3.9 g Na2O2中含有的共价键的数目为0.1NA
C.0.1 mol肼(H2N-NH2)含有的孤电子对数为0.2NA
D.CH2=CH2+H2CH3CH3,生成1 mol乙烷时断裂的共价键总数为NA
4、(2021年海南卷)关于NH3性质的解释合理的是
5、(2021年江苏卷)反应Cl2+ 2NaOH= NaClO+ NaCl + H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是
A. Cl2是极性分子 B. NaOH的电子式为
C. NaClO既含离子键又含共价键 D. Cl-与Na+具有相同的电子层结构
6、(2021年江苏卷)下列有关NH3、 NH4+、NO3-的说法正确的是
A. NH3能形成分子间氢键
B. NO3-的空间构型为三角锥形
C. NH3与NH4+中的键角相等
D. NH3与Ag+形成的[ Ag(NH3)2]+中有6个配位键
7、(2021年湖北卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 23gCH3CH2OH中sp3杂化的原子数为NA
B. 0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA
C. 1mol[Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA
D. 标准状况下,11.2LCO和H2的混合气体中分子数为0.5NA
8、(2021年湖北卷)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是
A. N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B. N与N的π键比P与P的强,可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C. NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比PH3的大
D. HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
9、(2021年湖北卷)某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是
A. 该晶胞的体积为a3×10-36cm3 B. K和Sb原子数之比为3∶1
C. 与Sb最邻近的K原子数为4 D. K和Sb之间的最短距离为apm
10、(2021年湖北卷)金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子,向该溶液中加入穴醚类配体L,得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法错误的是
A. Na-的半径比F-的大 B. Na-的还原性比Na的强
C. Na-的第一电离能比H-的大 D. 该事实说明Na也可表现出非金属性
11、(2021年辽宁卷)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是
A. S位于元素周期表p区 B. 该物质的化学式为
C. S位于H构成的八面体空隙中 D. 该晶体属于分子晶体
12、(2020年海南卷)向CuSO4溶液中滴加氨水至过量,下列叙述正确的是
A.先出现沉淀,后沉淀溶解变为无色溶液
B.离子方程式为Cu2+ + 4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]2+ + 4H2O
C. Cu2+与 NH3中的氮原子以π键结合
D. NH3分子中∠HNH为109 28ˊ
13、(2020年海南卷)下列对有关事实的解释正确的是
事实 解释
A 某些金属盐灼烧呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B CH4与NH3分子的空间构型不同 二者中心原子杂化轨道类型不同
C HF的热稳定性比HCl强 H-F比H-Cl的键能大
D SiO2的熔点比干冰高 SiO2分子间的范德华力大
14、(2020年山东卷).下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是
A.键能 、 ,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体,因此具有很高的硬度
C.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成 键
15、(2020年山东卷)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能
B.形成大π键的电子全部由N提供
C.分子中B和N的杂化方式相同
D.分子中所有原子共平面
16、(2020年天津卷)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是
最高价 元素 氧化物的水化物 X Y Z W
分子式 H3ZO4
溶液对应的pH(25℃) 1.00 13.00 1.57 0.70
A.元素电负性:ZC.元素第一电离能:Z《物质结构与性质》填空题专题
1、(2021年全国甲卷)我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题:
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为______;单晶硅的晶体类型为_______。SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为______。SiCl4可发生水解反应,机理如下:
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为_______ (填标号)。
(2)CO2分子中存在________个σ键和________个π键。
(3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之间,其原因是 。
(4)我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂,其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是____________,晶胞参数为a pm、a pm、c pm,该晶体密度为____________g·cm-3(写出表达式)。在ZrO2中掺杂少量ZrO后形成的催化剂,化学式可表示为Znx Zr1-x Oy,则y=____________(用x表达)。
2、(2021年全国乙卷)过渡金属元素铬是不锈钢的重要成分,在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题:
(1)对于基态原子,下列叙述正确的是______(填标号)。
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为
B.电子能量较高,总是在比电子离核更远的地方运动
C.电负性比钾高,原子对键合电子的吸引力比钾大
(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子是 ,中心离子的配位数为_______。
(3)中配体分子、以及分子的空间结构和相应的键角如下图所示。
中P的杂化类型是______。的沸点比的______,原因是 。的键角小于的,分析原因 。
(4)在金属材料中添加颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。具有体心四方结构,如图所示。处于顶角位置的是_____原子。设和原子半径分别为和,则金属原子空间占有率为______%(列出计算表达式)。
3、(2021年天津卷)铁单质及其化合物的应用非常广泛。
(1)基态原子的价层电子排布式为________。
(2)用X射线衍射测定,得到的两种晶胞A、B,其结构如右图所示。晶胞A中每个原子紧邻的原子数为________。每个晶胞B中含原子数为________.
(3)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。右图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式 。从能量角度分析,铁触媒的作用是_________________。
(4)可与、、等配体形成配位数为6的配离子,如、、.某同学按如下步骤完成实验:
①为浅紫色,但溶液Ⅰ却呈黄色,其原因是 ,为了能观察到溶液Ⅰ中的浅紫色,可采取的方法是 。
②已知与、的反应在溶液中存在以下平衡:
向溶液Ⅱ中加入后,溶液颜色由红色转变为无色.若该反应是可逆反应,其离子方程式为 ,平衡常数为__________(用和表示)
4、(2021年海南卷)金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。HMn(CO)5是锰的一种简单羰基配位化合物,其结构示意图如下。
回答问题:
(1)基态锰原子的价层电子排布式为 。
(2)配位化合物中的中心原子配位数是指和中心原子直接成键的原子的数目。HMn(CO)5中锰原子的配位数为 。
(3)第一电离能的大小:C O(填“大于”或“小于”)。
(4)CO32-中碳原子的杂化轨道类型是 ,写出一种与CO32-具有相同空间结构的-1价无机酸根离子的化学式 。
(5)CH3Mn(CO)5可看作是HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物。CH3Mn(CO)5与I2反应可用于制备CH3I,反应前后锰的配位数不变,CH3Mn(CO)5与I2反应的化学方程式为 。
(6)MnS晶胞与NaCl晶胞属于同种类型,如图所示。前者的熔点明显高于后者,其主要原因是 。
以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。在MnS晶胞坐标系中,a点硫原子坐标为(1,,),b点锰原子坐标为(0,,0),则c点锰原子坐标为 。
5、(2021年湖南卷)硅、锗及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题:
(1)基态硅原子最外层的电子排布图为 ,晶体硅和碳化硅熔点较高的是_____(填化学式);
(2)硅和卤素单质反应可以得到。
的熔沸点
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
①0℃时,、、、呈液态的是________(填化学式),沸点依次升高的原因是 ,气态分子的空间构型是___________;
②与N-甲基咪唑反应可以得到,其结构如图所示:
甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ,H、C、N的电负性由大到小的顺序为__________,
1个中含有______个键;
(3)下图是、、三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①己知化合物中和的原子个数比为1∶4,图中Z表示_________原子(填元素符号),该化合物的化学式为 ;
②已知该晶胞的晶胞参数分别为、、,,则该晶体的密度 (设阿伏加德罗常数的值为,用含a、b、c、的代数式表示)。
(2020年全国1卷)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Fe2+与Fe3+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(I1)如表所示。I1(Li)> I1(Na),原因是 。I1(Be)> I1(B)> I1(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)LiFePO4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LiFePO4的单元数有____个。
电池充电时,LiFeO4脱出部分Li+,形成Li1 xFePO4,结构示意图如(b)所示,则x = _______,
n(Fe2+ )∶n(Fe3+)=_______。
7、(2020年全国2卷)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,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,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是 。
化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4
熔点/℃ 377 ﹣24.12 38.3 155
(3)CaTiO3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__________,Ca2+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Pb2+、I﹣和有机碱离子,其晶胞如图(b)所示。其中Pb2+与图(a)中__________的空间位置相同,有机碱中,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)。
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 、 。
8、(2020年全国3卷)氨硼烷(NH3BH3)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)NH3BH3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:
3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2
的结构为。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由______变为______。
(3)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),电负性大小顺序是__________。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是_________(写分子式),其熔点比NH3BH3____________(填“高”或“低”),原因是在NH3BH3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NA为阿伏加德罗常数的值)。
9、(2020年海南卷)氢气的生产、存储是氢能应用的核心。目前较成熟的生产、存储路线之一为:利用CH3OH
和H2O在某Cu/Zn-Al催化剂存在下生产H2, H2 与Mg在一定条件下制得储氢物质X。
回答问题:
(1) Al在周期表中的位置 。基态Zn的价层电子排布式 。
(2)水分子中氧原子的杂化轨道类型 。
(3)键能是衡量共价键稳定性的参数之一。 CH3OH键参数中有___ _种键能数据。
CH3OH可以与水以任意比例互溶的原因是 。
(4) X的晶胞结构如图所示(晶胞参数:α =β =γ=90 ,a=b=450.25 pm),密度为1.4g cm-3,H-的配位数为 , X的储氢质量分数是 ,c= pm (列出计算式即可)。
10、(2020年江苏卷)以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵[(NH4)3Fe(C6H5O7)2]。
(1)Fe基态核外电子排布式为 ;中与Fe2+配位的原子是 (填元素符号)。
(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是 ;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)与NH4+互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。
(4)柠檬酸的结构简式见题21A图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为 mol。
11、(2020年天津卷)Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题:
(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为 ,基态Fe原子的电子排布式为 。
(2)CoO的面心立方晶胞如图1所示。设阿伏加德罗常数的值为NA,则CoO晶体的密度为 g﹒cm 3;
三种元素二价氧化物的晶胞类型相同,其熔点由高到低的顺序为 。
(3)Fe、Co、Ni能与Cl2反应,其中Co和为Ni均生产二氯化物,由此推断FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为 ,Co(OH)3与盐酸反应有黄绿色气体生成,写出反应的离子方程式: 。
(4)95℃时,将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中,经4小时腐蚀后的质量损失情况如图2所示,当大于63%时,Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为 。由于Ni与H2SO4反应很慢,而与稀硝酸反应很快,工业上选用H2SO4和HNO3的混酸与Ni反应制备NiSO4。为了提高产物的纯度,在硫酸中添加HNO3的方式为 (填“一次过量”或“少量多次”),此法制备NiSO4的化学方程式为 。
12、(2020年浙江卷)(1)气态氢化物热稳定性大于的主要原因是 。
(2)是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,的电子式是 。
(3)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是 。
13、(2019年全国1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)。
14、(2019年全国2卷)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+的价层电子排布式为______________________。
(3)比较离子半径:F __________O2 (填“大于”等于”或“小于”)。
(4)一种四方结构的超导化合物的晶胞结构如图1所示,晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。
图中F 和O2 共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x和1 x代表,则该化合物的化学式表示为____________,通过测定密度ρ和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们关系表达式:ρ=________g·cm 3。
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,例如图1中原子1的坐标为(),则原子2和3的坐标分别为__________、__________。
15、(2019年全国3卷)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列问题:
(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________(填“相同”或“相反”)。
(2)FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________,其中Fe的配位数为_____________。
(3)苯胺)的晶体类型是__________。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是___________。
(4)NH4H2PO4中,电负性最高的元素是______;P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。
(5)NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________(用n代表P原子数)。
16、(2019年江苏卷)Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu O。
(1)Cu2+基态核外电子排布式为 。
(2)的空间构型为 (用文字描述);Cu2+与OH 反应能生成[Cu(OH)4]2 ,[Cu(OH)4]2 中的配位原子为 (填元素符号)。
(3)抗坏血酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为 ;推测抗坏血酸在水中的溶解性: (填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(4)一个Cu2O晶胞(见图2)中,Cu原子的数目为 。
17、(2019年天津卷)氮、磷、砷、锑、铋、镆为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题:
(1)砷在元素周期表中的位置 。的中子数为______。
已知:(,白磷)=(,黑磷) ;
(,白磷)=(,红磷) ;
由此推知,其中最稳定的磷单质是______。
(2)氮和磷氢化物性质的比较:
热稳定性:______(填“>”“<”)。
沸点:______(填“>”“<”),判断依据是______。
(3)和与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似。下列对与反应产物的推断正确的是______(填序号)。
a.不能与反应 b.含离子键、共价键 c.能与水反应
(4)能发生较强烈的水解,生成难溶的,写出该反应的化学方程式 ,因此,配制溶液应注意_______________________。



达平衡时,体系中,,,则℃时反应①的平衡常数值为______(用字母表示)。
18、(2018年全国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是________、________(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)。
19、(2018年全国2卷)硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:
H2S S8 FeS2 SO2 SO3 H2SO4
熔点/℃ -85.5 115.2 >600 (分解) -75.5 16.8 10.3
沸点/℃ -60.3 444.6 -10.0 45.0 337.0
回答下列问题:
(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为____________________________,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。
(2)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是____________。
(3)图a为S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为________________________________________________________________________。
(4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为 形,其中共价键的类型有________种;固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为________。
(5)FeS2晶体的晶胞如图c所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为________g·cm-3;晶胞中Fe2+位于S所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为________nm。
20、(2018年全国3卷)锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:
(1)Zn原子核外电子排布式为____________________。
(2)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成,第一电离能I1(Zn)_______I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是 。
(3)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是________;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是 。
(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。
ZnCO3中,阴离子空间构型为 ,C原子的杂化形式为________。
(5)金属Zn晶体中的原子堆积方式如右图所示,这种堆积方式称为 。六棱柱底边边长为a cm,高为c cm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
21、(2018年江苏卷)臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO和NO,NOx也可在其他条件下被还原为N2。
(1)SO中心原子轨道的杂化类型为________;NO的空间构型为 (用文字描述)。
(2)Fe2+基态核外电子排布式为____________________。
(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为________(填化学式)。
(4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=________。
(5)[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子与Fe2+形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。
22、(2018年海南卷)X、Y、Z为短周期元素,X原子的质子数等于Z与Y的质子数之和;Z与Y位于同一周期,Y原子核外有3个未成对电子,非金属Z的一种固体单质可导电。回答下列问题:
(1)Y在周期表中的位置是第 周期、第 族,其原子结构示意图为 .
Y与Z之间形成的化学键属于 .
(2) X、Y、Z三种元聚中原子半径最大的是 (填元素符号);X单质既可与盐酸反应,又可溶于氢氧化钠溶液,产生的气体为 (填分子式),该气体与Y单质反应的化学方程式为 .
(3)Z的最价氧化物的电子式为 。
23、(2017年全国1卷)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.404.4  B.553.5  C.589.2  D.670.8  E.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,I3AsF6中存在I离子。I离子的几何构型为___________,中心原子的杂化形式为_______。(4)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,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。K与O间的最短距离为________nm,与K紧邻的O个数为________。
(5)在KIO3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于________位置,O处于________位置。
24、(2017年全国2卷)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题:
(1)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为________________________。
(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。
第二周期部分元素的E1变化趋势如图a所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是 ;氮元素的E1呈现异常的原因是 。
(3)经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图b所示。
①从结构角度分析,R中两种阳离子的相同之处为________,不同之处为________。(填标号)
A.中心原子的杂化轨道类型 B.中心原子的价层电子对数
C.立体结构 D.共价键类型
②R中阴离子N中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π),则N中的大π键应表示为________。
③图b中虚线代表氢键,其表示式为(NH)N—H…Cl、 、 。
R的晶体密度为d g·cm-3,其立方晶胞参数为a nm,晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元,该单元的相对质量为M,则y的计算表达式为________________。
25、(2017年全国3卷)研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2===CH3OH+H2O)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。回答下列问题:
(1)Co基态原子核外电子排布式为 。元素Mn与O中,第一电离能较大的是________,基态原子核外未成对电子数较多的是________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为________和________。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为 ,原因是 。
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在 。
(5)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420 nm,则r(O2-)为________nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a′=0.448 nm,则r(Mn2+)为________nm。
26、(2018年海南卷)X、Y、L、M为核电荷数依次增大的前20号主族元素.X2是最轻的气体,Y、L与M三种元素的质子数均为5的倍数.回答下列问题:
(1)X与L组成的最简单化合物的电子式为 .
(2)X与M组成的物质为   (填“共价”或“离子”)化合物,该物质可作为野外工作的应急燃料,其与水反应的化学方程式为  .
(3)Y在周期表中的位置是   ,其含氧酸的化学式为   .
(4)L与M形成的化合物中L的化合价是   .
27、(2016年全国1卷)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] ,有________个未成对电子。
(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析,原因是__________________________________________________________________。
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因 。
GeCl4 GeBr4 GeI4
熔点/℃ -49.5 26 146
沸点/℃ 83.1 186 约400
(4)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是 。
(5)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为________,微粒之间存在的作用力是________。
(6)晶胞有两个基本要素:
①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。下图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为;C为。则D原子的坐标参数为________。
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm,其密度为________________________g·cm-3(列出计算式即可)。
28、(2016年全国2卷)东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)镍元素基态原子的电子排布式为 ,3d能级上的未成对电子数为________。
(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________。
③氨的沸点 (填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是 ;氨是________分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为________。
(3)单质铜及镍都是由________键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1958 kJ·mol-1、INi=1753 kJ·mol-1,ICu>INi的原因是______________________________________________________。
(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
②若合金的密度为d g·cm-3,晶胞参数a=______________nm。
29、(2016年全国3卷)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:
(1)写出基态As原子的核外电子排布式 。
(2)根据元素周期律,原子半径Ga________As,第一电离能Ga________As。(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立体构型为 ,其中As的杂化轨道类型为________。
(4)GaF3的熔点高于1000 ℃,GaCl3的熔点为77.9 ℃,其原因是 。
(5)GaAs的熔点为1238 ℃,密度为ρ g·cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为 ,Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol-1和MAs g·mol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为 。
30、(2016年江苏卷)[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________。
(5)[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键。不考虑空间构型,[Zn(CN)4]2-的结构可用示意图表示为 。
31、(2016年四川卷)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍,R是同周期元素中最活泼的金属元素,X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z的基态原子4s和3d轨道半充满。
请回答下列问题:
(1)R基态原子的电子排布式是 ,X和Y中电负性较大的是________(填元素符号)。
(2)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物,其原因是 。
(3)X与M形成的XM3分子的空间构型是 。
(4)M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示,则图中黑球代表的离子是________(填离子符号)。
(5)在稀硫酸中,Z的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M的一种氢化物,Z被还原为+3价,该反应的化学方程式是 。
32、(2015年全国1卷)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14C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253 K,沸点为376 K,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:
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。
33、(2015年全国2卷)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是________(填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为 。
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是________(填分子式),原因是 ;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为 和 。
(3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E,E的立体构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为________。
(4)化合物D2A的立体构型为________,中心原子的价层电子对数为________,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为 。
(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566 nm,F的化学式为 ;晶胞中A原子的配位数为______;列式计算晶体F的密度(g·cm-3)_________________。
34、(2015年四川卷)X、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的短周期元素。X和R属同族元素;Z和U位于第ⅦA族;X和Z可形成化合物XZ4;Q基态原子的s轨道和p轨道的电子总数相等;T的一种单质在空气中能够自燃。
请回答下列问题:
(1)R基态原子的电子排布式是_________________________________。
(2)利用价层电子对互斥理论判断TU3的立体构型是________。
(3)X所在周期元素最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是________(填化学式);Z和U的氢化物中沸点较高的是________(填化学式);Q、R、U的单质形成的晶体,熔点由高到低的排列顺序是 (填化学式)。
(4)CuSO4溶液能用作T4中毒的解毒剂,反应可生成T的最高价含氧酸和铜,该反应的化学方程式是________________。
35、(2015年山东卷)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。
(1)下列有关CaF2的表述正确的是________。
a.Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用
b.F-的离子半径小于Cl-,则CaF2的熔点高于CaCl2
c.阴阳离子比为2∶1的物质,均与CaF2晶体构型相同
d.CaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电
(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是 (用离子方程式表示)。已知AlF在溶液中可稳定存在。
(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子构型为________,其中氧原子的杂化方式为________。
(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)+3F2(g)===2ClF3(g) ΔH=-313 kJ·mol-1,F—F键的键能为159 kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol-1,则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol-1。ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。
36、(2015年江苏卷)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:
2Cr2O+3CH3CH2OH+16H++13H2O―→4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH
(1)Cr3+基态核外电子排布式为 ;配合物[Cr(H2O)6]3+中,与Cr3+形成配位键的原子是________ (填元素符号)。
(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为 ;1 mol CH3COOH分子含有σ键的数目为________。
(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为_____________(填化学式);H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为______________________。
37、(2015年安徽卷)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
(1)Si位于元素周期表第________周期第________族。
(2)N的基态原子核外电子排布式为 ,Cu的基态原子最外层有____个电子。
(3)用“>”或“<”填空:
原子半径 电负性 熔点 沸点
Al____Si N____O 金刚石____晶体硅 CH4____SiH4
38、(2014年全国1卷)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Fe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+,形成的配合物的颜色为________。
(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)Al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Al单质的密度________________g·cm-3(不必计算出结果)。
39、(2014年全国2卷)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,写出两种)。
(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)。
(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1,则e离子的电荷为________。
(5)这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。
该化合物中,阴离子为________,阳离子中存在的化学键类型有 ;该化合物加热时首先失去的组分是________,判断理由是________________________________________________________________________
40、(2013年全国1卷)硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。回答下列问题:
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为________,该能层具有的原子轨道数为________,电子数为________。
(2)硅主要以硅酸盐、________等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以________相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献________个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为 。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键 C-C C-H C-O Si-Si Si-H Si-O
键能/ (kJ·mol-1) 356 413 336 226 318 452
①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是 。
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因___________________________________________________________。
(6)在硅酸盐中,SiO四面体(如图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为________,Si与O的原子数之比为________,化学式为________。
41、(2013年安徽卷)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y Y是地壳中含量最高的元素
Z Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W W的一种核素的质量数为28,中子数为14
(1)W位于元素周期表第________周期第________族;W的原子半径比X的________(填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的________(填“大”或“小”);XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是 ;氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称________。
(3)振荡下,向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量,能观察到的现象是 ;W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式是_________________________________________。
(2013年江苏卷)元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。
①在1个晶胞中,X离子的数目为________。
②该化合物的化学式为________。
(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是________。
(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是__________________________________________。
(4)Y与Z可形成YZ。
①YZ的空间构型为________(用文字描述)。
②写出一种与YZ互为等电子体的分子的化学式:______________________________。
(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。
同课章节目录