2019高考化学专题44物质结构与性质(二)考点讲解

1 内部文件 版权追溯 内部文件 版权追溯 专题专题 4444 物质结构与性质 二 物质结构与性质 二 高考演练高考演练 上接 43 物质结构与性质 一 1 2018 江西新余模拟 如图是铊化钠的晶胞结构 1 若忽略 Tl 则 Na 离子的空间结构跟哪种常见物质的晶体结构一样 2 该物质化学式为 3 a Tl 的原子序数是 81 写出它在元素周期表中的位置 b 写出 Na 的核外电子排布 4 在该晶体中 Tl 和 Na 的化合价分别是 5 已知该晶体是立方晶系 Na Tl 最近距离为 a pm 写出计算该晶体的密度 已 知阿佛加德罗常数 NA mol 1 满分解答 1 金刚石 2 NaTl 3 第六周期 第 IIIA 族 1s22s22p63s1 4 1 1 5 g cm3 因金属性 Na Tl 故 Na 为 1 价 则 Tl 只能为 1 价 5 Na Tl 最近距离为虚线所示小立方体中心的 Na 原子与小立方体顶点的 Tl 之间的距离 故小立方体的棱长为 3 2a 故大立方体的棱长为 3 4a 一个大立方 体相当于 8 个 NaTl 故晶体密度 g cm3 2 2018 届柳州高级中学考前模拟 锂和氮的相关化合物在化工 医药 材料等领域有着广泛的应用 请 回答下列问题 1 Li 的氢标电势是最负的 达到 3 045 V 与水有很大的反应倾向 然而将 Li 单质加入水中 其反 应烈程度远不如其他碱金属 试解释原因 2 基态氮原子中 核外电子占据的最高能层的符号为 核外电子能量最高的电子的电子云轮 廓图形状为 3 氮元素既可与其他元素形成正离子 比如 N2O5结构中存在 NO2 的结构 其空间构型为 氮原子的杂化形式为 它也可以形成全氮的正离子 比如 N5AsF6中存 在高能量的 N5 N5 的空间构型为 每个 N 原子都满足 8 电子稳定结构 2 4 下图为一种 N 和 Li 形成的二元化合物的晶体结构 试在图中画出其晶胞 并写出该化合物 的化学式 答案 产物氢氧化锂溶解度小 包裹在外层阻碍反应持续进行 L 纺锤形 或哑铃型 直线型 sp 角形 或 V 形 Li3N 解析 考查物质结构与性质的综合运用 1 Li 和 Mg 处于对角线 根据对角线原则 LiOH 在水中的溶 8 1 8 1 Li 位于面上 内部 个数为 4 1 2 1 3 即化学式为 Li3N 4 2018 贵州四校模拟 已知 A B C D E 五种元素的原子序数依次增大 其中 A E 原子的最外层电 子数均等于其周期序数 E 原子的电子层数是 A 的 3 倍 B 原子核外电子有 6 种不同的运动状态 s 轨道电 子数是 p 轨道电子数的两倍 D 原子 L 层上有 2 对成对电子 请回答下列问题 1 E 元素基态原子的电子排布式为 2 B C D 三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 填元素符号 3 D 元素与氟元素相比 电负性 D F 填 或 4 BD2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图 K41 4 所示 该晶体的类型属于 选填 分子 原子 离子 或 金属 晶体 该晶体中 B 原子轨道的杂化类型为 1 mol B2A2分子中含 键的数目是 5 光谱证实单质 E 与强碱溶液反应有 E OH 4 生成 则 E OH 4 中存在 a 共价键 b 配位键 c 键 d 键 满分解答 1 1s22s22p63s23p1 2 C O N 3 4 原子 sp3 3NA 或 1 806 1024 5 abc 解析 从 B 的核外电子运动状态看 应为碳原子 D 的 L 层电子排布式为 2s22p4 故为 O 则 A C 元素 分别为 H N 根据 E 的电子层数为氢的 3 倍 且其最外层电子数等于其周期序数 故 E 是 Al 2 碳 氮 氧同一周期 因氮原子的 2p 轨道为半满状态 致使其第一电离能大于相邻的碳和氧 3 氧 氟为同一周期元素 因氟在氧的右侧 故氟的电负性比氧大 4 从晶体的结构看 该化合物结构与 SiO2相似 为原子晶体 其中碳原子为 sp3杂化 C2H4的结构为 H C C H 故分子内含有三条 键 5 Al OH 4 中 O 与 H 之间形成的化学键为共价键 键 Al3 与 OH 形成的键为配位键 3 5 2018 届临沂市三模 钛及其化合物在化工 医药 材料等领域有着广泛的应用 1 基态钛原子的价电子排布式为 与钛同周期的元素中 基态原子的未成对电子数与 钛相同的有 种 2 钛比钢轻 比铝硬 是一种新兴的结构材料 钛的硬度比铝大的原因是 3 在浓的 TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚 并通入 HCl 至饱和 可得到配位数为 6 组成为 TiCl3 6H2O 的绿色晶体 该晶体中两种配体的物质的量之比为 1 5 则该配合离子的化学式为 4 半夹心结构催化剂 M 能催化乙烯 丙烯 苯乙烯的聚合 其结构如下图所示 组成 M 的元素中 电负性最大的是 填名称 M 中碳原子的杂化方式为 M 中不含 填代号 a 键 b 键 c 离子键 d 配位键 5 金红石 TiO2 是含钛的主要矿物之一 其晶胞结构 晶胞中相同位置的原子相同 如图所示 A B C D 4 种微粒 其中氧原子是 填代号 若 A B C 的原子坐标分别为 A 0 0 0 B 0 69a 0 69a c C a a c 则 D 的原子坐标为 D 0 19a 钛氧键的键长 d 用代数式表示 答案 3d24s2 3 Ti 原子的价电子数比 Al 多 金属键更强 TiCl H2O 5 2 氧 sp2 sp3 c BD 0 81a 0 5c 解析 试题分析 1 钛原子核外有 22 个电子 根据核外电子排布规律写基态钛原子的价电子排布式 基态原子的未成对电子数为 2 第四周期中未成对电子数为 2 的元素有 Ge Se Ni 有 3 种 2 Ti 原子的价电子数是 4 铝原子的价电子数是 3 3 配位数为 6 两种配体的物质的量之比为 1 5 所以配体中有 1 个氯原子 5 个水分子 4 组成 M 的元素有 Ti C H O Cl 非金属性越强电 负性越大 M 中有双键碳和单键碳原子两种 单键为 键 双键中 1 个是 键 1 个是 键 根据 M 的结构图 还有配位键 5 根据均摊原则 晶胞中共有原子 晶胞中相同位置的原子相同 根据钛氧原子比是 1 2 分析 根据晶胞结构分析 D 原子坐标 根据图示 6 2018 青岛模拟 太阳能电池的发展已经进入了第三代 第三代就是铜铟镓硒 CIGS 等化合物薄膜太阳 4 能电池以及薄膜 Si 系太阳能电池 完成下列填空 1 亚铜离子 Cu 基态时的电子排布式为 2 硒为第 4 周期元素 相邻的元素有砷和溴 则 3 种元素的第一电离能从大到小顺序为 用元素符号表示 用原子结构观点加以解释 3 与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性 价电子数少于价层轨道数 其化合物可与具有孤对电 子的分子或离子生成加合物 如 BF3能与 NH3反应生成 BF3 NH3 BF3 NH3中 B 原子的杂化轨道类型为 B 与 N 之间形成 键 4 单晶硅的结构与金刚石结构相似 若将金刚石晶体中一半的 C 原子换成 Si 原子且同种原子不成键 则 得图 K42 5 所示的金刚砂 SiC 结构 在 SiC 中 每个 C 原子周围最近的 C 原子数目为 满分解答 1 1s22s22p63s23p63d10 2 Br As Se As Se Br 原子半径依次减小 原子核对外层电子的吸引力依次增强 元素的第一电离 能依次增大 Se 原子最外层电子排布为 4s24p4 而 As 原子最外层电子排布为 4s24p3 p 电子排布处于半充 满状态 根据洪特规则特例可知 半充满状态更稳定 所以 As 元素的第一电离能比 Se 大 3 sp3 配位 4 12 7 我国从 2012 年 10 月 1 日起将逐步淘汰白炽灯 将在全国推广高效的半导体照明技术 氮化镓 GaN 基 LED 是研究的热点之一 1 白炽灯灯丝材料普遍使用金属钨 W 其价电子构型为 5d46s2 按电子排布 W 在周期表分区中属于 区 镓原子在基态时核外电子排布式为 2 GaN 的晶胞结构见图 1 晶胞中含 Ga 原子数目为 个 图 1 3 用 MOCVD 生产氮化镓的原理为 Ga CH3 3 l NH3 g GaN s 3CH4 g 下列有关说法正确的是 选填序号 a Ga CH3 3中镓原子和碳原子均采用 sp2杂化 b NH3分子是一种极性分子 c CH4分子空间呈正四面体型 d NH3沸点比 CH4高 主要是前者相对分子质量较大 生产氮化镓晶体常在 MgO 等衬底上外延生长 MgO 晶胞结构与 NaCl 相似 但 MgO 熔点比 NaCl 高得多 是因为 5 4 由 8 羟基喹啉 与 Ga2 SO4 3可合成一种新型的橙红光发射材料 8 羟基喹啉镓有机配合 物 其结构如图 2 试在图上补充缺少的化学键 已知 Ga 的配位数为 6 图 2 满分解答 1 d 1s22s22p63s23p63d104s24p1 或 Ar 3d104s24p1 2 6 3 bc MgO 的晶格能比NaCl 大 4 8 2018 江苏卷 臭氧 O3 在 Fe H2O 6 2 催化下能将烟气中的 SO2 NOx分别氧化为和 NOx也 可在其他条件下被还原为 N2 1 中心原子轨道的杂化类型为 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 键与 键的数目比n n 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 答案 物质结构与性质 1 sp3 平面 正 三角形 2 Ar 3d6或 1s22s22p63s23p63d6 3 NO2 4 1 2 5 位原子 点睛 本题以 臭氧 O3 在 Fe H2O 6 2 催化下能将烟气中的 SO2 NOx分别氧化为 SO42 和 NO3 NOx也可 6 在其他条件下被还原为 N2 为背景素材 考查离子核外电子排布式的书写 原子杂化方式的判断 离 子空间构型的判断 等电子体的书写 键和 键的计算 配位键的书写 注意写配位键时由配位 原子提供孤电子对 9 已知 A B C D E 都是元素周期表中前四周期的元素 它们的核电荷数 A B C D E B 原子的 p 轨道半充满 形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的 D 原子得到一个电子后 3p 轨道全充满 A 比 D 原子形成的离子少一个电子层 C 与 A 形成 A2C 型离子化合物 E 的原子序数为 26 E 原子或离子 外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物 请根据以上情况 回答下列问题 答 题时 A B C D E 用所对应的元素符号表示 1 A B C D 的第一电离能由小到大的顺序为 2 C 的氢化物分子是 填 极性 或 非极性 分子 3 化合物 BD3的分子空间构型是 4 E 元素原子的核外电子排布式是 E 的一种常见配合物 E CO 5常温下呈 液态 熔点为 20 5 沸点为 103 易溶于非极性溶剂 据此可判断 E CO 5的晶体类型为 E CO 5中的配体 CO 与 N2 CN 等互为等电子体 写出 CO 分子的结构式 5 金属 E 单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式 晶胞分别如右图 所示 体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的 E 原子个数之比为 满分解答 1 Na S P Cl 2 极性 3 三角锥形 4 1s22s22p63s23p63d64s2或 Ar 3d64s2 分子晶体 C O 5 1 2 10 铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝 广泛地应用于电气 机械制造 国防等领域 回答下列问 题 1 铜原子基态电子排布式为 2 用晶体的 X 射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数 对金属铜的测定得到以下结果 晶胞为面心立方最 密堆积 边长为 361 pm 又知铜的密度为 9 00 g cm 3 则铜晶胞的体积是 cm3 晶胞的质量是 体心立方 面心立方 7 g 阿伏加德罗常数为 列式计算 己知Ar Cu 63 6 3 氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物 这两种化合物都可用于催化乙炔聚合 其阴离子均为无限 长链结构 如下图 a 位置上 Cl 原子的杂化轨道类型为 已知其中一种化合物的化学式为 KCuCl3 另一种的化学式为 4 金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应 但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应 其原因是 反应的化学方应程式为 满分解答 1 1s22s2p63s23p63d104s1 或 Ar 3d104s1 2 4 70 10 23 4 23 10 22 NA 6 01 1023 mol 1 3 sp3 K2CuCl3 4 过氧化氢为氧化剂 氨与 Cu 形成配离子 两者相互促进使反应进行 Cu H2O2 4NH3 Cu NH3 2OH 4 金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应 但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应 这是两 种物质共同作用的结果 过氧化氢具有强氧化性 而氨水能与 Cu2 形成配合物 11 2018 南京盐城三调 卤素性质活泼 能形成卤化物 多卤化物等多 种类型的化合物 1 卤化氢中 HF 的沸点高于 HCl 原因是 2 如图为 F 与 Mg2 K 形成的某种离子晶体的晶胞 其中 表示的离子是 填离子符号 3 多卤化物 Rb ICl2 分解时生成晶格能相对较大的铷 Rb 的卤化物 则该卤化物的化学式为 4 BF3与 NH3能发生反应生成 X H3BNF3 X 的结构式为 用 表示出配位键 X 中 B 原 子的杂化方式为 5 有一类物质的性质与卤素类似 称为 拟卤素 如 SCN 2 CN 2等 CN 2的结构式为 该分子中 键和 键数目之比为 满分解答 1 HF 分子间形成氢键 2 F 3 RbCl 4 sp3杂化 5 3 4 12 2018 四川绵阳三诊 A B D E G M 代表六种常见元素 它们的核电荷数依次增大 其中 元 8 素 M 的基态 3d 轨道上有 2 个电子 A 的基态原子 L 层电子数是 K 层电子数的 2 倍 E 的 简单离子在同周 期元素的简单离子中半径最小 D G 同主族 B 与 D 形成的化合物有多种 其中一种是红棕色气体 1 M 的基态原子价层电子排布式为 元素 B D G 的第一电离能由大到时小的顺序是 用元素 符号表示 2 用价层电子对互斥理论预测 GD 的立体构型是 用文字表述 3 M 与 D 形成的一种橙红色晶体晶胞结构如图所示 其化学式为 用元素符号表示 4 已知化合物 EB 结构与单晶硅相似 该物质可由 E 的氯化物与 NaB3在高温下反应制得 且生成单质 B2 该反应化学方程式为 若有 8 4 g B2生成 则转移电子数为 o 满分解答 1 3d24s2 N O S 2 三角锥形 3 TiO2 4 AlCl3 3NaN3 3NaCl AlN 4N2 1 204 1023或 0 2NA 解析 本题主要考查了原子结构 第一电离能 杂化轨道 晶胞的计算 氧化还原反应等 考查了学生 13 2018 临沂一模 碳是形成化合物种类最多的元素 1 CH2 CH C N 是制备晴纶的原料 其分子中 键和 键的个数比为 填最简整数比 写出 该分子中所有碳原子的杂化方式 2 乙醇 CH3CH2OH 和二甲醚 CH3OCH3 分子式均为 C2H6O 但 CH3CH2OH 的沸点高于 CH3OCH3的沸点 其原因 是 3 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碳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 4 碳化硅的结构与金刚石类似 其硬度仅次于金刚石 具有较强的耐磨性能 右图所示为碳化硅的晶胞 其中 为碳原子 为硅原子 每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有 个 设晶胞边长为 a cm 密度为 b g cm3 则阿伏加德罗常数可表示为 用含 a b 的式子表示 4 每个碳原子与另外四个硅原子形成共价键 与之等距离的硅原子有四个 满分解答 1 2 1 sp2 sp 2 乙醇分子之间形成氢键 9 3 3d84s2 4 4 160 a3b 14 2018 扬州四模 天然气既是重要的能源 也是重要的化工原料 其 主要成分是甲烷 1 甲烷在一定条件下可生成 A 碳正离子 CH B 碳负离子 CH 3 3 C 甲基 CH3 D 碳烯 CH2 四种微粒中 键角为 120 的是 填序号 与碳负离子 CH 互为等电子体的一种分子的结构式为 3 2 海底富藏大量的可燃冰 甲烷的水合物 关于可燃冰的说法中正确的是 A 甲烷分子与水分子均是极性分子 B 可燃冰中甲烷分子与水分子间以氢键相结合 C 可燃冰属于原子晶体 D 甲烷分子与水分子中的 键均是 s sp3电子云重叠而成的 3 在高温下 甲烷可还原 CuO 得到 Cu2O Cu 的核外电子排布式为 Cu2O 晶体的晶胞结构如右上图所示 其中 代表的离子符号为 4 一定条件下 甲烷与水蒸气可生成 H2和 CO 则所生成的气体中 键总数与 键总数之比为 满分解答 1 A 2 D 3 Ar 3d10 O2 4 2 1 15 2018 吉安模拟 已知 A B C D 为周期表 1 36 号中的元素 它们的原子序数逐渐增大 A 的基 态原子有 3 个不同的能级 各能级中电子数相等 C 的基态原子 2p 能级上的未成对电子数与 A 原子相同 D 的基态原子的 M 电子层上有 4 个未成对电子 请回答下列问题