高考试题物质结构与性质部分.docx
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高考试题物质结构与性质部分
2017年高考试题物质结构与性质部分
1.(2017新课标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.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5
(2)基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是_________,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I3+离子。
I3+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=0.446nm,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。
2.(2017新课标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)氮原子价层电子对的轨道表达式(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N5-中的σ键总数为________个。
分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则N5-中的大π键应表示为____________。
③图(b)中虚线代表氢键,其表示式为(NH4+)N-H┄Cl、____________、____________。
(4)R的晶体密度为dg·cm-3,其立方晶胞参数为anm,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______________。
3.(2017新课标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=0.420nm,则r(O2-)为________nm。
MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a'=0.448nm,则r(Mn2+)为________nm。
4.(2017江苏卷)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。
某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。
(1)Fe3+基态核外电子排布式为____________________。
(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是_______________,1mol丙酮分子中含有σ键的数目为______________。
(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为________________。
(4)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为____________________。
(5)某FexNy的晶胞如题21图-1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy。
FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如题21图-2所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为___________。
5.(2017海南)Ⅰ.下列叙述正确的有_______。
A.某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍,则其最高正价为+7
B.钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能
C.高氯酸的酸性与氧化性均大于次氯酸的酸性和氧化性
D.邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点
Ⅱ.ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。
回答下列问题:
(1)碳的一种单质的结构如图(a)所示。
该单质的晶体类型为___________,原子间存在的共价键类型有________,碳原子的杂化轨道类型为__________________。
(2)SiCl4分子的中心原子的价层电子对数为__________,分子的立体构型为________,属于________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图(b)所示。
①SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_________________。
②结合SiX4的沸点和PbX2的熔点的变化规律,可推断:
依F、Cl、Br、I次序,PbX2中的化学键的离子性_______、共价性_________。
(填“增强”“不变”或“减弱”)
(4)碳的另一种单质C60可以与钾形成低温超导化合物,晶体结构如图(c)所示。
K位于立方体的棱上和立方体的内部,此化合物的化学式为_______________;其晶胞参数为1.4nm,晶体密度为_______g·cm-3。
6.(2019年模拟)镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。
请回答下列问题:
(1)基态镍原子的价电子排布式为___________,排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有__________个伸展方向。
(2)镍能形成多种配合物如正四面体形的Ni(CO)4和正方形的[Ni(CN)4]2-、正八面体形的[Ni(NH3)6]2+等。
下列说法正确的有_________。
A.CO与CN-互为等电子体,其中CO分子内σ键和π键个数之比为1:
2-
B.NH3的空间构型为平面三角形
C.Ni2+在形成配合物时,其配位数只能为4
D.Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2-中,镍元素均是sp3杂化
(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+:
在稀氨水中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀,其结构如图所示。
该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用“→”和“•••”分别表示出配位键和氢键。
(4)NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同,相关离子半径如下表:
NiO晶胞中Ni2+的配位数为_______,NiO熔点比NaCl高的原因是______________。
(5)研究发现镧镍合金LaNix是一种良好的储氢材料。
属六方晶系,其晶胞如图a中实线所示,储氢位置有两种,分别是八面体空隙(“
”)和四面体空隙(“
”),见图b、c,这些就是氢原子存储处,有氢时,设其化学式为LaNixHy。
①LaNix合金中x的值为_____;
②晶胞中和“
”同类的八面体空隙有______个,和“
”同类的四面体空隙有___个。
③若H进入晶胞后,晶胞的体积不变,H的最大密度是______g/cm-3(保留2位有效数字,NA=6.0×1023,
=1.7)
2017年高考试题物质结构与性质部分
答案:
1.
(1)A
(2)N球形K的原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱(3)V形sp3(4)0.31512(5)体心棱心
2.
(1)
(2)同周期随着核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量依次增大N的2p能级处于半充满状态,相对稳定,不易结合一个电子(3)①ABDC②5NA③(H3O+)O—H…N(NH4+))N—H…N
(4)
3.
(1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2OMn
(2)spsp3(3)H2O>CH3OH>CO2>H2,H2O与CH3OH均为非极性分子,H2O中氢键比甲醇多,CO2分子量较大,(4)范德华力较大π键离子键(5)0.1480.076
(5)因为O2-是面心立方最密堆积方式,面对角线是O2-半径的4倍,即4r=a,解得r=nm=0.148nm;MnO也属于NaCl型结构,根据晶胞的结构,Mn2+构成的是体心立方堆积,体对角线是Mn2+半径的4倍,面上相邻的两个Mn2+距离是此晶胞的一半,因此有=0.076nm。
4.
(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5
(2)sp2和sp39mol(3)H 5.Ⅰ.ADⅡ. (1)混合型晶体σ键、π键sp2 (2)4正四面体非极性(3)①均为分子晶体,范德华力随分子相对质量增大而增大②减弱增强(4)K3C602.0 6. (1)3d84s25 (2)A (3) (4)6离子所带电荷数越高,离子半径越小,则晶格能越大,熔点越高 (5)5360.18 (5)①该晶体的晶胞不是六棱柱,而是实线部分表示的平行六面体,各原子在晶胞中的位置可参照图a和b,如果将平行六面体抽取出来,晶胞如下图所示, ,La在顶点,Ni在面心有4个(其中顶层和底层各2个,均摊后各1个,前后左右4个面各1个,均摊后共2个)和体心(1个),所以晶体化学式为LaNi5,x=5, ②其正八面体空隙和四面体型空隙的位置如下图所示: ,(若以空心球表示原子,实心球表示空隙的中心,则正八面体结构为 ,四面体结构为: ; ③六方晶胞体积V=a2csinθ=(500×10-10)2×400×10-10×sin60°=8.5×10-23cm3, 。
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