专题11 第35题 物质结构与性质考前训练原卷版高考化学最后冲刺逐题过关.docx
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专题11第35题物质结构与性质考前训练原卷版高考化学最后冲刺逐题过关
专题11第35题物质结构与性质(考前训练)
1.材料是人类文明进步的阶梯,第ⅢA、ⅣA、VA及Ⅷ族元素是组成特殊材料的重要元素。
回答下列问题:
(1)基态B核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图形状为________。
与硼处于同周期且相邻的两种元素和硼的第一电离能由大到小的顺序为______。
(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态氮原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为_____。
(3)经测定发现,N2O5固体由NO2+和NO3-两种离子组成,该固体中N原子杂化类型有__。
(4)MgCO3的热分解温度_____(填“高于”或“低于”)CaCO3的原因是________。
(5)NH3分子在独立存在时H-N-H键角为107°。
如图是[Zn(NH3)6]2+离子的部分结构以及H-N-H键角的测量值。
解释NH3形成如图配合物后H-N-H键角变大的原因:
_________。
(6)某种金属锂的硼氢化物是优质固体电解质,并具有高储氢密度。
阳离子为Li+,每个阴离子是由12个硼原子和12个氢原子所构成的原子团。
阴离子在晶胞中位置如图所示,其堆积方式为_____,Li+占据阴离子组成的所有正四面体中心,该化合物的化学式为_____(用最简整数比表示)。
假设晶胞边长为anm,NA代表阿伏伽德罗常数的值,则该晶胞的密度为_____g/cm3。
2.碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。
按要求回答:
(1)碳原子核外有________种不同空间运动状态的电子,第一电离能介于B和C之间的元素的名称为_________。
(2)碳元素能形成多种无机物。
①CO32-的立体构型是_______________。
②MgCO3分解温度比CaCO3低的原因是_________________________。
③石墨与钾可形成石墨夹层离子晶体C8K(如图),其结构为每隔一层碳原子插入一层钾原子,与钾原子层相邻的上下两层碳原子排列方式相同,则与钾最近等距的配位碳原子有_________个。
(3)碳也可形成多种有机化合物,下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上。
①1mol吡啶分子中含有σ键数目是__________。
②嘌呤结构中N原子的杂化方式为________。
③嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,解释原因________________________________。
(4)将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代可形成碳的一种新型三维立方晶体结构——T-碳。
已知T-碳密度为ρg/cm,阿伏加德罗常数为NA,则T-碳的晶胞参数a=________pm(写出表达式即可)。
3.铁氧体是一种磁性材料,具有广泛的应用。
(1)基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]_____________。
(2)工业制备铁氧体常使用水解法,制备时常加入尿素[CO(NH)2]2、醋酸钠等碱性物质,尿素分子中四种不同元素的电负性由大到小的顺序是_______;醋酸钠中碳原子的杂化类型是_________。
(3)Fe3O4具有许多优异的性能,在磁性材料等领域应用广泛,化学共沉淀法是制备Fe3O4颗粒最常用的方法之一,方法是将FeSO4和FeCl3溶液以1:
2投料比混合,再加入NaOH溶液,即可产生Fe3O4颗粒,则该反应的离子方程式为______________。
(4)晶体Fe3O4的晶胞如图所示,该晶体是一种磁性材料,能导电。
①晶胞中亚铁离子处于氧离子围成的___________(填空间结构)空隙。
②晶胞中氧离子的堆积方式与某金属晶体原子堆积方式相同,该堆积方式名称为________。
③解释Fe3O4晶体能导电的原因:
_________________________;若晶胞的体对角线长为amm,则Fe3O4晶体的密度为________(阿伏加德罗常数用NA表示)g·cm—3
4.第三代半导体材料氮化镓(GaN)适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件,通常称为高温半导体材料。
回答下列问题:
(1)基态Ga原子价层电子的轨道表达式为_________________________,第一电离能介于N和B之间的第二周期元素有_______种。
(2)HCN分子中σ键与π键的数目之比为_______,其中σ键的对称方式为___________。
与CN—互为等电子体的分子为___________。
(3)NaN3是汽车安全气囊中的主要化学成分,其中阴离子中心原子的杂化轨道类型为_________。
NF3的空间构型为____________。
(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料,晶体类型与晶体硅类似,熔点如下表所示,分析其变化原因_________________________________________________________。
GaN
GaP
GaAs
熔点
1700℃
1480℃
1238℃
(5)GaN晶胞结构如下图所示。
已知六棱柱底边边长为acm,阿伏加德罗常数的值为NA。
①晶胞中Ga原子采用六方最密堆积方式,每个Ga原子周围距离最近的Ga原子数目为_____________;
②GaN的密度为______________________g·cm−3(用a、NA表示)。
5.工业上利用如下反应制取P4:
2Ca(PO4)2+6SiO2+10C
6CaSiO3+P4+10CO
回答下列问题:
(1)基态硅原子的核外电子排布式为___。
(2)Si、P、S元素第一电离能大小关系为___。
(3)P4中P原子的杂化方式是___,P4的空间结构为___,键角∠PPP=___。
(4)与CO互为等电子的阴离子是___(填化学式)。
(5)晶体硅与金刚石结构相似,下图为晶体硅的晶胞结构。
已知硅原子的半径为rnm,晶体硅的密度是___g/cm3。
(6)硅的含氧化合物都以硅氧四面体(SiO4)作为基本结构单元,如图a所示,可简化为图b。
硅、氧原子通过共用氧原子形成各种不同的硅酸根负离子,如图c和图d,图c的化学式____________。
在无限长链的硅酸根中硅氧原子之比为____。
硅、氧原子除可形成长链外,也可形成层状和立体网状结构。
在立体网状结构中,硅、氧原子数之比为____。
6.一定条件下,Fe、HCN与K2CO3可发生反应Fe+6HCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+H2↑+2CO2↑+2H2O。
请回答下列问题:
(1)金属铁的堆积方式为___________,其配位数为___________。
(2)HCN分子的结构式为___________,写出一种与CN-互为等电子体的阴离子:
___________。
(3)键角NH3___________(填“>”“<”或“=")NF3,原因是___________。
(4)K4Fe(CN)6的中心离子的核外电子排布式为___________。
(5)C、N、O、H的第一电离能由小到大的顺序为___________。
(6)冰的晶体结构模型如图所示,其晶胞结构(如图所示)与金刚石的晶胞结构相似,水分子间以氢键相连,则一个晶胞中含有___________个氢键,用NA表示阿伏加德罗常数的值,若氢键的键长为dnm,则晶体密度ρ=___________g·cm-3(用含有d、NA的代数式表示)。
7.铜是人类最早发现并广泛使用的一种金属。
向硫酸铜溶液中逐滴滴加稀氨水,产生蓝色沉淀:
继续滴加稀氨水,沉淀溶解,溶液最终变为深蓝色:
再向深蓝色溶液中加入无水乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O。
回答下列问题:
(1)基态Cu原子中,电子在核外排布的原子轨道共有________个。
(2)N、O、S元素的原子对键合电子吸引力最大的是_________。
(3)[Cu(NH3)4]2+中,提供孤对电子的是________。
Cu(NH3)2Cl2有两种同分异构体,其中一种可溶于水,则此种化合物是________(填“极性”或“非极性”)分子,由此推知[Cu(NH3)4]2+的空间构型是________。
(4)NH3中N原子的杂化方式是_________,乙醇分子中采用同样杂化方式的原子有_________________个。
(5)硫元素对应的含氧酸酸性是H2SO4强于H2SO3,其原因为_________。
(6)铜的一种氧化物晶体结构如图所示,该氧化物的化学式是________。
若该晶体结构为长方体,其参数如图,阿伏加德罗常数为NA,则该氧化物的密度为_________g·cm-3。
8.2018年7月5日《科学》杂志在线报道:
美国研究人员合成一种新的具有超高热导率半导体材料一砷化硼(BAs)。
回答下列问题:
(1)基态As原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_____________,基态B原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为_____________。
(2)通过反应4BI3(g)+As4(g)
4BAs(s,晶体)十6I2(g)可制备BAs晶体,As4结构如图所示。
①BI3分子空间构型为____________,其中B原子杂化方式是____________________。
②As4分子中键角为____________度,分子中成键电子对与孤电子对数目之比为________________。
(3)晶态单质硼有多种结构,它们都以B12[结构如图所示]为基本的结构单元。
B12结构单元为正_________面体。
单质硼的熔点为2180℃,它属于_____________晶体。
(4)BAs晶胞结构如图所示,已知晶胞参数为0.4777nm,阿伏加德罗常数的值为NA。
As原子的配位数为___________;BAs品体的密度为__________g·cm-1(列出计算式)。
9.砷化镍可用于制作发光器件、半导体激光器、太阳能电池和高速集成电路。
(1)基态Ni原子的价电子排布式为___,基态As原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为__形。
(2)第一电离能As___Se(填“>”或“<”),原因是____。
As2O3(砒霜)是两性氧化物,As2O3溶于盐酸生成AsCl3,AsCl3用LiAlH4还原生成AsH3。
(3)①AlH4-的中心原子的杂化方式为___,其空间构型为____,写出一种与AlH4-互为等电子体的分子的化学式___。
②AsH3分子中H—As—H键角__109.5°(填“>”、“=”或“<”)。
AsH3沸点低于NH3,其原因是____。
(4)有机砷
是治疗昏睡病不可缺少的药物,该有机砷中存在的化学键的种类为____(填字母编号)。
a.离子键b.σ键c.π键d.碳碳双键
(5)砷化镍激光在医学上用于治疗皮肤及粘膜创面的感染、溃疡等,砷化镍晶胞如图所示,该晶胞密度ρ为____g·cm-3(列式即可,不必化简)。
10.苯甲酸甲酯在NaBH4、ZnCl2等作用下可转化为醇,其中NaBH4转化为H3BO3:
(1)Zn2+基态核外电子排布式为_____。
(2)苯甲醇(
)中碳原子的杂化轨道类型为_____。
(3)1mol苯甲酸甲酯(
)分子中含有σ键的数目为_____mol。
(4)与BH4﹣互为等电子体的阳离子为_____(填化学式),BH4﹣离子的空间构型为(用文字描述)_____。
(5)硼酸是一种层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图所示)。
1molH3BO3晶体中有_____mol氢键。
11.钛被誉为“21世纪的金属”,可呈现多种化合价.其中以+4价的Ti最为稳定.回答下列问题:
(1)基态Ti原子的价电子轨道表示式为________.
(2)已知电离能:
I2(Ti)=1310kJ/mol,I2(K)=3051kJ/mol.I2(Ti) (3)钛某配合物可用于催化环烯烃聚合,其结如下图所示: ①铁的配位数为________,碳原子的杂化类型________. ②该配合物中存在的化学键有________(填字母标号). a.离子健b.配位键c.金属健d.共价键e.氢键 (4)钛与卤素形成的化合物熔沸点如下表所示: 分析TiCl4、TiBr4、TiI4的熔点和沸点呈现一定变化规律的原因是________. (5)已知TiO2与浓硫酸反应生成硫酸氧钛,硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子,结构如图所示,该阳离子化学式为____.阴离子的空间构型为____. (6)已知TiN晶体的晶胞结构如下图所示,若该晶胞的密度ρg/cm3,阿伏加德罗常数值为NA则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为________pm.(用含ρ、NA的代数式表示) 12.石墨是一种混合型晶体,具有多种晶体结构其一种晶胞的结构如图所示。 回答下列问题: (1)基态碳原子的轨道表示式为___________; (2)碳、氮、氧三种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________; (3)CH3-是有机反应中重要的中间体,其空间构型为___________; (4)石墨晶体中碳原子的杂化形式为___________晶体中微粒间的作用力有___________(填标号),石墨熔点高于金刚石是因为存在___________(填标号); A.离子键B.共价键C.π键D.氢键E范德华力 (5)该晶胞中的碳原子有___________种原子坐标;若该晶胞底面边长为apm,高为cpm,则石墨晶体中碳碳键的键长为___________pm,密度为___________g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA)。 13.钴及其化合物在生产生活中有广泛应用。 回答下列问题: (1)基态钴原子价电子排布式为___________。 (2)Co3+在水中易被还原成Co2+,而在氨水中可稳定存在,其原因为___________。 (3)[Co(NO3-)4]2-中Co2+的配位数为4,配体中N的杂化方式为___________,该配离子中各元素I1由小到大的顺序为___________(填元素符号),1mol该配离子中含σ键数目为___________NA。 (4)八面体配合物CoCl3·3NH3结构有___________种,其中极性分子有___________种。 (5)配合物Co2(CO)8的结构如下图,该配合物中存在的作用力类型有___________(填标号)。 A.金属键B.离子键C.共价键D.配位键E.氢键F.范德华力 (6)钴蓝晶体结构如下图,该立方晶胞由4个I型和4个Ⅱ型小立方体构成,其化学式为___________,晶体中Al3+占据O2-形成的___________(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。 NA为阿伏加德罗常数的值,钴蓝晶体的密度为___________g·cm-3(列计算式)。 14.磷能形成众多单质与化合物。 回答下列问题: (1)磷在成键时,能将一个3s电子激发进入3d能级而参加成键,写出该激发态原子的核外电子排布式__。 (2)黑磷是一种二维材料,其中一层的结构如图1所示。 ①黑磷中P原子的杂化方式为_________。 每一层内P形成六元环彼此相接,平均每个空间六元环中含有的磷原子是____个。 ②用4-甲氧基重氮苯四氟硼酸盐(如图2)处理黑磷纳米材料,可以保护和控制其性质。 该盐的构成元素中C、N、O、F的电负性由大到小顺序为__,1mol该盐阳离子含有的σ键的数目为______,该盐阴离子的几何构型是__。 (3)磷钇矿可提取稀土元素钇(Y),某磷钇矿的结构如下: 该磷钇矿的化学式为__,与PO43—互为等电子体的阴离子有__(写出两种离子的化学式)。 已知晶胞参数a=0.69nm,c=0.60nm,阿伏加德罗常数为NA,则该磷钇矿的密度为__g.cm—3(列出计算式)。 15.油画所用的颜料有许多天然矿石成分,矿石中往往含有B、C、O、Na、P、Cl等元素,它们在科学研究和工业生产中具有许多用途。 请回答下列有关问题: (1)现代化学中,常利用_________上的特征谱线来鉴定元素。 (2)CH3+、-CH3、CH3-都是重要的有机反应中间体。 CH3+中碳原子的杂化方式为_________,CH3-的空间构型为_______。 (3)Na+和Ne互为等电子体,电离能I2(Na)______I1(Ne)(填“>”或“<”)。 (4)氢卤酸(HX)的电离过程如图。 ΔH1和ΔH2的递变规律都是HF>HCl>HBr>HI,其中ΔH1(HF)特别大的原因为__________,从原子结构分析影响ΔH2递变的因素为__________。 (5)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。 ①磷化硼晶体晶胞如图甲所示: 其中实心球为磷原子。 已知晶胞中最近的B、P原子的距离为a pm,阿伏加德罗常数为NA。 则磷化硼晶体的密度为___________g/cm3。 (列出计算式即可,不必化简) ②磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图乙中 表示P 原子的投影),用 画出B 原子的投影位置____。 16.教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。 请回答以下问题: (1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示,则该元素对应的原子有_____种不同运动状态的电子。 (2)如图2所示,每条折线表示周期表ⅣA~ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。 每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是___________。 判断依据是____________。 (3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。 则该晶体的类型属于_____________晶体。 (4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有____种。 GaCl3中中心原子的杂化方式为_________,写出与GaCl3结构相同的一种等电子体(写离子)______________。 (5)冰、干冰、碘都是分子晶体,冰的结构具有特殊性,而干冰、碘的晶体具有相似的结构特征,干冰分子中一个分子周围有__________个紧邻分子。 D的醋酸盐晶体局部结构如图,该晶体中含有的化学键是_____________(填字母标号)。 a.极性键b.非极性键c.配位键d.金属键 (6)Fe的一种晶体如甲、乙所示,若按甲虚线方向切乙得到的A~D图中正确的是_____(填字母标号)。 铁原子的配位数是____________,假设铁原子的半径是rcm,该晶体的密度是ρg/cm3,则铁的相对原子质量为________________(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
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