届高考化学一轮复习物质结构与性质高考真题作业.docx

届高考化学一轮复习物质结构与性质高考真题作业.docx

《届高考化学一轮复习物质结构与性质高考真题作业.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高考化学一轮复习物质结构与性质高考真题作业.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

届高考化学一轮复习物质结构与性质高考真题作业

1．（2018·全国卷Ⅱ）硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：

回答下列问题：

（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为_________________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。

（2）根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是____________。

（3）图a为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为____________________________________________________________。

（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为________形，其中共价键的类型有________种；固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。

（5）FeS2晶体的晶胞如图c所示。

晶胞边长为anm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为__________________g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为________nm。

答案　

（1）　哑铃（纺锤）　

（2）H2S　（3）S8相对分子质量大，分子间范德华力强　（4）平面三角　2　sp3　（5）×1021　a

解析　

（1）基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则其价层电子的电子排布图（轨道表达式）为；基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，则电子占据的最高能级是3p，其电子云轮廓图为哑铃（纺锤）形。

（2）根据价层电子对互斥理论可知H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数分别是2＋＝4、2＋＝3、3＋＝3，因此中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S。

（3）S8、二氧化硫形成的晶体均是分子晶体，由于S8相对分子质量大，分子间范德华力强，所以其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多。

（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，根据

（2）中分析可知中心原子含有的价层电子对数是3，且不存在孤对电子，所以其分子的立体构型为平面三角形。

分子中存在氧硫双键，因此其中共价键的类型有2种，即σ键、π键；固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子，该分子中S原子形成4个共价键，因此其杂化轨道类型为sp3。

（5）根据晶胞结构可知含有Fe2＋的个数是12×＋1＝4，S个数是8×＋6×＝4，晶胞边长为anm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，则其晶体密度的计算表达式为ρ＝＝g·cm－3＝×1021g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长是面对角线的一半，则为anm。

2．（2018·全国卷Ⅲ节选）锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。

回答下列问题：

（1）Zn原子核外电子排布式为____________________。

（2）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成，第一电离能I1（Zn）________I1（Cu）（填“大于”或“小于”）。

原因是____________________。

（3）《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石（ZnCO3）入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。

ZnCO3中，阴离子空间构型为________，C原子的杂化形式为________________。

（4）金属Zn晶体中的原子堆积方式如图所示，这种堆积方式称为__________。

六棱柱底边边长为acm，高为ccm，阿伏加德罗常数的值为NA，Zn的密度为__________________g·cm－3（列出计算式）。

答案　

（1）[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2

（2）大于　Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子

（3）平面三角形　sp2

（4）六方最密堆积（A3型）　

解析　

（1）Zn是第30号元素，所以核外电子排布式为[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2。

（2）Zn的第一电离能大于Cu的第一电离能，原因是Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比较困难。

（3）碳酸锌中的阴离子为CO，根据价层电子对互斥理论，其中心原子C的价电子对数为3＋＝3，所以空间构型为平面三角形，中心C原子的杂化形式为sp2杂化。

（4）由图可知，堆积方式为六方最密堆积。

为了计算方便，选取该六棱柱结构进行计算。

六棱柱顶点的原子是6个六棱柱共用的，面心是两个六棱柱共用，所以该六棱柱中的锌原子为12×＋2×＋3＝6个，所以该结构的质量为g。

该六棱柱的底面为正六边形，边长为acm，底面的面积为6个边长为acm的正三角形面积之和，根据正三角形面积的计算公式，该底面的面积为6×a2cm2，高为ccm，所以体积为6×a2ccm3。

所以密度为＝g·cm－3。

3．（2017·全国卷Ⅰ）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．404.4　B．553.5　C．589.2　D．670.8　E．766.5

（2）基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是________，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I离子。

I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。

答案　

（1）A　

（2）N　球形　K原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱　（3）V形　sp3　（4）0.315　12　（5）体心　棱心

解析　

（1）紫色光对应的辐射波长范围是400～430nm（此数据来源于物理教材人教版选修34）。

（2）基态K原子占据K、L、M、N四个能层，其中能量最高的是N能层。

N能层上为4s电子，电子云轮廓图形状为球形。

Cr的原子半径小于K且其价电子数较多，则Cr的金属键强于K，故Cr的熔、沸点较高。

（3）I的价层电子对数为＝4，中心原子杂化轨道类型为sp3，成键电子对数为2，孤电子对数为2，故空间构型为V形。

（4）K与O间的最短距离为a＝×0.446nm≈0.315nm；由于K、O分别位于晶胞的顶角和面心，所以与K紧邻的O原子为12个。

（5）根据KIO3的化学式及晶胞结构可画出KIO3的另一种晶胞结构，如图，可看出K处于体心，O处于棱心。

4．（2017·全国卷Ⅲ）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。

答案　

（1）1s22s22p63s23p63d74s2（或[Ar]3d74s2）　O　Mn

（2）sp　sp3

（3）H2O>CH3OH>CO2>H2　H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2分子量较大，范德华力较大

（4）离子键和π键（Π键）

（5）0.148　0.076

解析　

（1）Co是27号元素，其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2。

元素Mn与O中，由于O是非金属元素而Mn是金属元素，所以O的第一电离能大于Mn的。

O基态原子核外电子排布式为1s22s22p4，其核外未成对电子数是2，而Mn基态原子核外电子排布式为[Ar]3d54s2，其核外未成对电子数是5，因此Mn的基态原子核外未成对电子数比O的多。

（2）CO2和CH3OH的中心原子C的价层电子对数分别为2和4，所以CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3。

（4）硝酸锰是离子化合物，硝酸根和锰离子之间形成离子键，硝酸根中N原子与3个氧原子除形成3个σ键，还存在π键（Π键）。

（5）因为O2－采用面心立方最密堆积方式，面对角线是O2－半径的4倍，即4r（O2－）＝a，解得r（O2－）≈0.148nm；根据晶胞的结构可知，棱上阴阳离子相切，因此2r（Mn2＋）＋2r（O2－）＝0.448nm，所以r（Mn2＋）＝0.076nm。

5．（2017·江苏高考）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图2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为________。

答案　

（1）[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5　

（2）sp2和sp3　9mol　（3）H

解析　

（1）Fe位于元素周期表的第四周期Ⅷ族内左起第1列，基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2。

基态原子失电子遵循“由外向内”规律，故Fe3＋基态核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。

（2）中的C原子含有3个σ键，该原子的杂化轨道类型为sp2。

—CH3中的C原子含有4个σ键，该原子的杂化轨道类型为sp3。

1个丙酮分子含有的σ键数：

4×2＋1＝9，故1mol丙酮分子含有9molσ键。

（3）因非金属性H＜C＜O，故电负性：

H＜C＜O。

（4）乙醇比丙酮相对分子质量小，但乙醇沸点高，原因在于氢键和范德华力之别。

乙醇含有