2019年高考化學(xué)命題熱點(diǎn)提分攻略 專題17 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)試題.doc
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專題17 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1.【2018海南】I.下列元素或化合物的性質(zhì)變化順序正確的是_______________ A.第一電離能:Cl>S>P>Si B.共價(jià)鍵的極性:HF>HCI>HBr>HI C.晶格能:NaF>NaCl>NaBr>NaI D.熱穩(wěn)定性:MgCO3>CaCO3>SrCO3>BaCO3 II.黃銅礦是主要的煉銅原料,CuFeS2是其中銅的主要存在形式。回答下列問題: (1)CuFeS2中存在的化學(xué)鍵類型是________________。下列基態(tài)原子或離子的價(jià)層電子排布圖正確的_____________。 (2)在較低溫度下CuFeS2與濃硫酸作用時(shí),有少量臭雞蛋氣味的氣體X產(chǎn)生。 ①X分子的立體構(gòu)型是______,中心原子雜化類型為__________,屬于_______(填“極性”或“非極性”)分子。 ②X的沸點(diǎn)比水低的主要原因是____________________。 (3)CuFeS2與氧氣反應(yīng)生成SO2,SO2中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為_____,共價(jià)鍵的類型有_________。 (4)四方晶系CuFeS2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。 ①Cu+的配位數(shù)為__________,S2-的配位數(shù)為____________。 ②已知:a=b=0.524 nm,c=1.032 nm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,CuFeS2晶體的密度是________g?cm-3(列出計(jì)算式)。 【答案】BC 離子鍵 CD V形 sp3 極性 水分子間存在氫鍵 3 σ鍵和π鍵 4 4 【解析】I.A.當(dāng)原子軌道填充為半滿全滿時(shí),較穩(wěn)定,P為半滿結(jié)構(gòu),因此第一電離能最大,故不符合題意; B.共價(jià)鍵的極性與原子得失電子能力有關(guān),得失電子能力差別越大,極性越強(qiáng),得電子能力,同主族元素從上到下依次減弱,故B符合題意; C.晶格能與離子半徑有關(guān),離子半徑越大,晶格能越小,離子半徑,同主族元素從上到下依次增大,因此晶格能逐漸減小,故C符合題意; D.熱穩(wěn)定性,同主族元素,越往下,越穩(wěn)定,因此D不符合題意; 故答案選BC。 ②由于在水分子中,氧元素吸引電子能力極強(qiáng),故水分子中存在氫鍵,沸點(diǎn)升高。 故答案為:V形 ;sp3 ;極性;水分子間存在氫鍵。 (3)SO2中心原子的價(jià)層電子對數(shù)為=3,以雙鍵結(jié)合,故共價(jià)鍵類型為σ鍵和π鍵。 故答案為:3;σ鍵和π鍵。 (4)①Cu+的配位數(shù)為6+4=4,S2-占據(jù)8個(gè)體心,有兩個(gè)S,因此S2-的配位數(shù)為4。 ②根據(jù)=,質(zhì)量m=(464+456+832)/NA,體積V=0.5240.5241.03210-21cm-3, 所以,CuFeS2晶體的密度是g/cm3。 2.鐵、鈷、鎳等金屬單質(zhì)及化合物有廣泛的應(yīng)用。 (1)已知鋰離子電池總反應(yīng)方程式是FePO4(s)+Li(s) LiFePO4(s)。請寫出Fe3+的電子排布式____________,PO43-離子中p原子雜化軌道類型____________。 (2)化合物“鈷酞菁”能顯著提升二次電池的充放電效率,下圖是改性“氨基鈷酞菁”分子的結(jié)構(gòu)圖。 ①一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取決于______種因素,基態(tài)Co原子中空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子數(shù)為___種。 ②氨基鈷酞菁中非金屬元素的電負(fù)性從大到小的順序?yàn)開________ ③“氨基鈷酞菁”比“鈷酞菁”顯著溶于水,請簡述其原因_______。 (3)K3[Co(NO2)6]中存在的化學(xué)鍵類型有____________,配位數(shù)為_______。 (4)Sr和Ca為同族金屬元素,CaO與SrO熔點(diǎn)更高、硬度更大,請簡述原因______。 (5)如上圖所示為NiO晶體的晶胞示意圖: ①該晶胞中與一個(gè)Ni最近等距離的O構(gòu)成的空間幾何形狀為____________________。 ②在NiO晶體中Ni2+的半徑為apm,O3-的半徑為bpm,假設(shè)它們在晶體中是緊密接觸的,則其密度為___g/cm3。(用含字母a、b的計(jì)算式表達(dá)) 【答案】1s22s22p63s23p63d5或【Ar】3d5 sp3 4 15 N>C>H 引入的氨基可與水分子之間形成氫鍵 離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵 6 CaO的晶格能大于SrO的晶格能,所以CaO比SrO熔點(diǎn)更高、硬度更大 正八面體 中鉀離子與[Co(NO2)6]3-之間存在離子鍵,Co3+與NO2-以配位鍵形成,氮原子與氧原子形成共價(jià)鍵;Co3+與NO2-以配位鍵形成,配位數(shù)為6;(4)CaO的晶格能大于SrO的晶格能,所以CaO比SrO熔點(diǎn)更高、硬度更大;(5)①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知與一個(gè)Ni最近等距離的O構(gòu)成的空間幾何形狀為正八面體;②根據(jù)均攤計(jì)算,Ni2+的個(gè)數(shù)為8,O2-的個(gè)數(shù)為12,在NiO晶體中Ni2+的半徑為apm,O2-的半徑為bpm,假設(shè)它們在晶體中是緊密接觸的,晶胞邊長為,晶胞體積為,則其密度為=g/cm3。 3.利用合成的新型三元催化劑[La0.8Cu0.2Ni1-xMxO3(M 分別為Mn、Fe和Co)]可以使汽車尾氣中NO和CO發(fā)生反應(yīng)而減少尾氣污染,同時(shí)可大大降低重金屬的用量?;卮鹣铝袉栴}: (1)Mn2+的核外電子排布式為:________________,其單電子數(shù)為_________________。 (2)C、N、O、Mn電負(fù)性由大到小的順序是___________。 (3)也是常見配體,其中采取sp2雜化的碳原子和sp3雜化的碳原子個(gè)數(shù)比為_____。 (4)藍(lán)色物質(zhì)KFe(III)x[Fe(II)(CN)6]可緩解重金屬中毒,x=_______;該物質(zhì)中不存在的作用力有_____。 A.范德華力 B.離子鍵 C.σ鍵 D.π鍵 E.氫鍵 (5)副族元素鈷的氧化物可以在室溫下完全氧化甲醛(HCHO)。甲醛分子的立體構(gòu)型為_____;甲醛常溫下為氣體而甲醇(CH3OH)為液體的原因是_____ 。 (6)副族元素Mn和元素Se形成的某化合物屬于立方晶系,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中(○為Se, 為Mn),該化合物的化學(xué)式為_____,Se的配位數(shù)為_____,Mn和Se的摩爾質(zhì)量分別為M1g/mol、M2g/mol,該晶體的密度為ρg/cm3,則Mn—Se鍵的鍵長為_________nm(計(jì)算表達(dá)式)。 【答案】1s22s22p63s23p63d5或者[Ar]3d5 5 O>N>C>Mn 1:1 1 AE 平面三角形 甲醇可以形成分子間氫鍵 MnSe 4 (3)也是常見配體,其中C=O中的碳原子采取sp2雜化,共3個(gè),其余碳原子采用sp3雜化,共3個(gè),個(gè)數(shù)比為1:1,故答案為:1:1; (4)根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0,KFe(III) x[Fe(II)(CN)6]中存在(+1)+(+3)x+(+2)+(-1)6=0,解得x=1,該物質(zhì)屬于配合物,其中存在的作用力有離子鍵、σ鍵、CN-中存在π鍵,以及配位鍵,不存在范德華力和氫鍵,故選AE,故答案為:1;AE; (5)甲醛分子中的碳原子3個(gè)原子相連,沒有孤對電子,采用sp2雜化,立體構(gòu)型為平面三角形;甲醇可以形成分子間氫鍵,而甲醛不能,因此甲醛常溫下為氣體而甲醇(CH3OH)為液體,故答案為:平面三角形;甲醇可以形成分子間氫鍵; (6)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖,Se原子個(gè)數(shù)為8+6=4,Mn原子個(gè)數(shù)=4,該化合物的化學(xué)式為MnSe;每個(gè)Se周圍有4個(gè)Mn原子距離最近且相等,Se的配位數(shù)為4;1mol晶胞的質(zhì)量為(4M1+4M2)g,設(shè)晶胞的邊長為xcm,1mol晶胞的體積為NAx3cm3,則x=cm,Mn—Se鍵的鍵長為晶胞體對角線長度的,則Mn—Se鍵的鍵長=cm=107nm,故答案為:MnSe;4;107。 4.鈷、鐵、鎵、砷的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)生活中有重要的應(yīng)用。回答下列問題: (1) 寫出As的基態(tài)原子的電子排布式_________________。 (2)N、P、As為同一主族元素,其電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開___________________,它們的氫化物沸點(diǎn)最高的是____________。將NaNO3和Na2O在一定條件下反應(yīng)得到一種白色晶體,已知其中陰離子與SO42-互為等電子體,則該陰離子的化學(xué)式是_____________。 (3) Fe3+、Co3+與N3-、CN-等可形成絡(luò)合離子。 ①K3[Fe(CN)6]可用于檢驗(yàn)Fe2+,配體CN-中碳原子雜化軌道類型為______________。 ②[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位數(shù)為____________,其配離子中含有的化學(xué)鍵類型為_______(填離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵),C、N、O 的第一電離能最大的為_______,其原因是_____________________。 (4) 砷化鎵晶胞結(jié)構(gòu)如下圖。晶胞中Ga與周圍等距且最近的As形成的空間構(gòu)型為________。已知砷化鎵晶胞邊長為apm,其密度為pgcm-3,則阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為__________________(列出計(jì)算式即可)。 【答案】[Ar] 3d104s24p3 N>P>As NH3 NO43- sp 6 共價(jià)鍵、配位鍵 N 氮原子2p軌道上的電子為半充滿,相對穩(wěn)定,更不易失去電子 正四面體 都是單齒配體,簡單相加就得到配位數(shù)6;其配離子中含有的化學(xué)鍵類型為共價(jià)鍵、配位鍵;C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次減小,同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大,但氮原子2p軌道上的電子為半充滿,相對穩(wěn)定,更不易失去電子,第ⅤA族的大于第ⅥA族的,所以其第一電離能大小順序是N>O>C;(4)Ga原子處于晶胞的頂點(diǎn)和面心,面心到頂點(diǎn)和到相鄰面心的距離最小且相等,根據(jù)圖可知個(gè),Ga與周圍等距離且最近的As形成的空間構(gòu)型為Ga在中心As在四個(gè)頂點(diǎn)形成的正四面體結(jié)構(gòu);GaAs為1:1型結(jié)構(gòu),一個(gè)晶胞占有4個(gè)Ga原子和4個(gè)As原子,若晶胞的邊長為apm,則晶胞體積為,晶體的密度為pgcm-3,則晶胞質(zhì)量為pgcm-3=,則,則。 5.(1)基態(tài)溴原子的價(jià)層電子軌道排布式為________。第四周期中,與溴原子未成對電子數(shù)相同的金屬元素有_______種。 (2)鈹與鋁的元素性質(zhì)相似。下列有關(guān)鈹和鋁的敘述正確的有___________(填標(biāo)號)。 A.都屬于p區(qū)主族元素B.電負(fù)性都比鎂大 C.第一電離能都比鎂大D.氯化物的水溶液pH均小于7 (3)Al元素可形成[AlF6]3-、[AlCl4]-配離子,而B元素只能形成[BF4]-配離子,由此可知決定配合物中配位數(shù)多少的因素是________________;[AlCl4]-的立體構(gòu)型名稱為______。 (4)P元素有白磷、紅磷、黑磷三種常見的單質(zhì)。 ①白磷(P4)易溶于CS2,難溶于水,原因是________________ ②黑磷是一種黑色有金屬光澤的晶體,是一種比石墨烯更優(yōu)秀的新型材料。白磷、紅磷都是分子晶體,黑磷晶體與石墨類似的層狀結(jié)構(gòu),如圖所示。下列有關(guān)黑磷晶體的說法正確的是_________。 A.黑磷晶體中磷原子雜化方式為sp2雜化 B.黑磷晶體中層與層之間的作用力是分子間作用力 C.黑磷晶體的每一層中磷原子都在同一平面上 D.P元素三種常見的單質(zhì)中,黑磷的熔沸點(diǎn)最高 (5)F2中F-F鍵的鍵能(157kJ/mol)小于Cl2中Cl-Cl鍵的鍵能(242.7kJ/mol),原因是_________。 (6)金屬鉀的晶胞結(jié)構(gòu)如圖。若該晶胞的密度為a g/cm3,阿伏加得羅常數(shù)為NA,則表示K原子半徑的計(jì)算式為______。 【答案】 4 BD 中心原子半徑、配位原子的半徑 正四面體 P4 、CS2是非極性分子,H2O是極性分子,根據(jù)相似相溶原理,P4難溶于水 BD F的原子半徑小,孤電子對之間的斥力大 (3)B3+離子半徑明顯小于Al3+,則Al元素可形成[AlF6]3-,[AlCl4]-配離子,而B只能形成[BF6]3-配離子,因此,決定配合物中配位數(shù)多少的因素是中心原子(或例子)及配位原子半徑的大??;[AlCl4]-的配位數(shù)是4,故立體構(gòu)型為正四面體形; (4)①P4, CS2是非極性分子,H2O是極性分子,根據(jù)相似相溶原理,P4難溶于水;②A. 由結(jié)構(gòu)可知G中磷原子雜化方式為sp3雜化,故A錯(cuò)誤;B. G中層與層之間的作用力是分子間作用力,故B正確;C. 石墨中碳原子為sp2雜化,每層原子均在同一平面內(nèi),但磷原子雜化方式為sp3雜化,每一層的各原子不可能在同一平面內(nèi),故C錯(cuò)誤;D. 黑磷為原子晶體,而其它二種單質(zhì)為分子晶體,則黑磷的熔沸點(diǎn)最高,故D正確;所以答案為BD; (5)可以根據(jù)鍵長的大小來判斷,具體來說就是根據(jù)相結(jié)合的2個(gè)原子的半徑來比較,半徑越小鍵能越大,而F的原子半徑小,孤電子對之間的斥力大,導(dǎo)致F2中F-F鍵的鍵能(157kJ/mol)小于Cl2中Cl-Cl鍵的鍵能(242.7kJ/mol); (6)金屬鉀的晶胞結(jié)構(gòu)為體心立方,晶胞中K原子數(shù)目為:1+8=2,阿伏加德羅常數(shù)為NA,K原子的摩爾質(zhì)量為M,故晶胞質(zhì)量為:;設(shè)K原子半徑為r,設(shè)晶胞棱長為l,晶胞中體對角線為4r,則(4r)2=l2+l2+l2,則l=r,晶胞體積V=l3=(r)3,若該晶胞的密度為ag/cm3,則(r)3a=,且M=39 g/mol整理得:r=。 6.已知A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。已知A和C同主族,B和D同主族。基態(tài)A原子核外有6個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,D原子次外層電子數(shù)等于其余各層電子數(shù)之和,基態(tài)E原子除最外層只有一個(gè)電子外。次外層各能級均為全充滿狀態(tài)。 試回答下列問題: (1)A元素在形成化合物時(shí),其所成化學(xué)鍵以共價(jià)鍵為主,其原因是____;基態(tài)C原子核外自旋方向相同的電子最多有_____個(gè)。 (2)元素B第一電離能小于同周期相鄰元索的主要原因?yàn)開________ (3)寫出兩個(gè)與CB32-具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子_______。 (4)B與D能形成化合物F,將純液態(tài)F冷卻到一定溫度下得到一種螺旋狀單鏈結(jié)構(gòu)的固體,如下降所示,則F的化學(xué)式為______,此固體中D原子的雜化類型是_______ (5)D與E能形成化合物G,其品胞結(jié)構(gòu)及品胞參數(shù)如圖所示: M處的D原子被______個(gè)晶胞共用,G的密度為______g/cm3(用含a、b、c、NA的代數(shù)式表示) 【答案】碳有四個(gè)價(jià)電子且原子半徑較小,難以通過完全得到或失去電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu) 8 氮大于氧是因?yàn)镹元素原子的2P能級有3個(gè)電子,為半滿穩(wěn)定狀態(tài),體系能量較低,失去電子需要的能量較高;氟大于氧是因?yàn)榉影霃叫∮谘踉影霃?,原子核對最外層電子的吸引力較大,失去電子需要的能量較高 SO3、NO3-、CO32- SO3 sp3 12 (3)CB32-的離子式為SiO32-,是由4個(gè)原子構(gòu)成的,與SiO32-具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子為SO3、NO3-、CO32- (4)B為O,D為S,O與S能形成化合物F,結(jié)構(gòu)為由此結(jié)構(gòu)分析,則F的化學(xué)式為SO3,D為S原子,其雜化類型是sp3。 (5)由圖分析M處的D原子處的鍵角為60,每個(gè)面能行成6個(gè)這樣的角,兩個(gè)面就是12,所以能被12個(gè)晶胞共用,G的密度為 g/cm3(用含a、b、c、NA的代數(shù)式表示)(已經(jīng)報(bào)錯(cuò))- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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