选修3物质结构与性质海南卷.docx

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选修3物质结构与性质海南卷

1.[选修3—物质结构与性质]（海南卷）

19—Ⅰ（6分）下列物质的结构或性质与氢键无关的是（）

A.乙醚的沸点B.乙醇在水中的溶解度

C.氢化镁的晶格能D.DNA的双螺旋结构

19—Ⅱ（14分）钒（23V）是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。

回答下列问题：

（1）钒在元素周期表中的位置为，其价层电子排布图为。

（2）钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。

晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为、。

（3）V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。

SO2分子中S原子价层电子对数是对，分子的立体构型为；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为；SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为；该结构中S—O键长由两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为（填图2中字母），该分子中含有个键。

（4）V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na3VO4），该盐阴离子的立体构型为；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为。

【参考答案】19—ⅠAC。

19—Ⅱ

（1）第4周期ⅤB族，电子排布图略。

（2）4，2。

（3）2，V形；sp2杂化；sp3杂化；a，12。

（4）正四面体形；NaVO3。

【解析】

试题分析：

19—ⅠA.乙醚分子间不存在氢键，乙醚的沸点与氢键无关，正确；B.乙醇和水分子间能形成氢键，乙醇在水中的溶解度与氢键有关，错误；C.氢化镁为离子化合物，氢化镁的晶格能与氢键无关，正确；D.DNA的双螺旋结构与氢键有关，错误，选AC。

19—Ⅱ

（1）钒在元素周期表中的位置为第4周期ⅤB族，其价层电子排布式为3d34s2，电子排布图略。

（2）分析钒的某种氧化物的晶胞结构利用切割法计算，晶胞中实际拥有的阴离子数目为4×1/2+2=4，阳离子个数为8×1/8+1=2。

（3）SO2分子中S原子价电子排布式为3s23p4，价层电子对数是2对，分子的立体构型为V形；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为sp2杂化；SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为sp3杂化；该结构中S—O键长由两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为b，该分子中含有12个键。

（4）钒酸钠（Na3VO4）中阴离子的立体构型为正四面体形；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为NaVO3。

2.（12分）[物质结构与性质]（江苏卷）

下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：

2Cr2O72－＋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______________；1molCH3COOH分子中含有δ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CH3CH3OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为___________。

【答案】

（1）1s22s22p63s23p63d3或[Ar]2d3，O；

（2）sp3、sp2，7mol或7NA；（3）H2F＋，H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键。

考点：

考查物质结构、电子排布式、杂化类型、共价键类型、等电子体、溶解度等知识。

3.（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

4.[化学—选修3：

物质结构与性质]（15分）（新课标二卷）

A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2-和B+具有相同的电子构型；C、D为同周期元索，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=0.566nm，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）。

【答案】

（1）O；1s22s22p63s23p3（或[Ne]3s23p3）

（2）O3；O3相对分子质量较大，范德华力大；分子晶体；离子晶体

（3）三角锥形；sp3（4）V形；4；2Cl2＋2Na2CO3＋H2O＝Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl（或2Cl2＋2Na2CO3＝Cl2O＋CO2＋2NaCl）

（5）Na2O；8；

考点：

考查元素推断、核外电子排布、电负性、空间构型、杂化轨道及晶胞结构与计算等

5.[化学——选修3：

物质结构与性质]（新课标一卷）

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，该化合物熔点为253K，沸点为376K，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。

【答案】（15分）

（1）电子云2

（2）C有4个价电子且半径较小，难以通过得或失电子达到稳定结构

（3）σ键和π键spCO2、SCN-（或COS等）

（4）分子

（5）①32

②124

【解析】

试题分析：

（1）电子云是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的形象化的描述；C原子的核外有6个电子，电子排布为1s22s22p2，其中1s、2s上的2对电子的自旋方向相反，而2p轨道的电子的自旋方向相同；

（2）在原子结构中，最外层电子小于4个的原子易失去电子，而C原子的最外层是4个电子，且C原子的半径较小，则难以通过得或失电子达到稳定结构，所以通过共用电子对的方式即形成共价键来达到稳定结构；

（3）CS2分子中，C与S原子形成双键，每个双键都是含有1个σ键和1个π键，分子空间构型为直线型，则含有的共价键类型为σ键和π键；C原子的最外层形成2个σ键，无孤对电子，所以为sp杂化；O与S同主族，所以与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子为CO2；与二氧化碳互为等电子体的离子有SCN-，所以SCN-的空间构型与键合方式与CS2相同；

（4）该化合物熔点为253K，沸点为376K，说明熔沸点较低，所以为分子晶体；

（5）根据均摊法来计算。

①石墨烯晶体中，每个C原子被3个6元环共有，每个六元环占有的C原子数是6×1/3=2；

②每个C原子周围形成4个共价键，每2个共价键即可形成1个六元环，则可形成6个六元环，每个共价键被2个六元环共用，所以一个C原子可连接12个六元环；根据数学知识，3个C原子可形成一个平面，而每个C原子都可构成1个正四面体，所以六元环中最多有4个C原子共面。

考点：

考查物质结构与性质的应用，化学键类型的判断，晶胞的计算

6.[化学-物质结构与性质]（13分）（福建卷）

科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。

（1）CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为________________。

（2）下列关于CH4和CO2的说法正确的是_______（填序号）。

a．固态CO2属于分子晶体

b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子

c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2

d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp

（3）在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2.

①基态Ni原子的电子排布式为_______，该元素位于元素周期表的第_____族。

②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni（CO）4,1molNi（CO）4中含有___molσ键。

（4）一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构（如下图所示）的水合物晶体，其相关参数见下表。

CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是________。

②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。

已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是________。

【答案】（13分）

（1）H、C、O；

（2）a、d；（3）①1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2；VIII；②8。

（4）①氢键、范德华力；②CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合力大于CH4。

考点：

考查元素的电负性的比较、原子核外电子排布式的书写、物质的晶体结构、化学键、物理性质的比较、配位化合物的形成及科学设想的构思等知识。

7.（12分）[化学---物质结构与性质]（山东卷）

氟在自然界中常以CaF2的形式存在。

（1）下列关于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AlF63-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）△H=－313kJ·mol－1，F－F键的键能为159kJ·mol－1，Cl－Cl键的键能为242kJ·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”）。

【答案】

（1）bd

（2）Al3++3CaF2=3Ca2++AlF63-

（3）角形或V形；sp3。

（4）172；低。

【解析】

试题分析:

（1）a,Ca2+与F-既有静电引力作用，也有静电排斥作用，错误;b,离子所带电荷相同，F-的离子半径小于Cl-，所以CaF2晶体的晶格能大，则CaF2的熔点高于CaCl2，正确;晶体构型还与离子的大小有关，所以阴阳离子比为2:

1的物质，不一定与CaF2晶体构型相同，错误;d,CaF2中的化学键为离子键，CaF2在熔融状态下发生电离，因此CaF2在熔融状态下能导电，正确.

（2）CaF2难溶于水，但可溶于含A13+离子的溶液中，生成了稳定络合物。

所以离子方程式为:

Al3++3CaF2=3Ca2++AlF63-

（3）OF2分子中O与2个F原子形成2个σ键，O原子还有2对孤对电子，所以。

原子的杂化方式为SP3杂化，其空间构型为角形或V'形.

（4）根据焓变的含义可得:

242kJ·mol-1-3X159kJ·mol-1-6×E（CI-F）=一313KJ·mol-1，解得Cl-F键的平均键能E（Cl-F）=172kJ·mol-1;组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，所以CIF3的熔、沸点比BrF3的低.

考点：

物质结构与性质