专题18 物质结构与性质选修三年高考真题化学分项汇编 原卷版.docx

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专题18物质结构与性质选修三年高考真题化学分项汇编原卷版

专题18物质结构与性质（选修）

1．[2019新课标Ⅰ]在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要村料。

回答下列问题：

（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是（填标号）。

A．B．C．D．

（2）乙二胺（H2NCH2CH2NH2）是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是、。

乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是（填“Mg2+”或“Cu2+”）。

（3）一些氧化物的熔点如下表所示：

氧化物

Li2O

MgO

P4O6

SO2

熔点/°C

1570

2800

23.8

−75.5

解释表中氧化物之间熔点差异的原因。

（4）图（a）是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的Cu。

图（b）是沿立方格子对角面取得的截图。

可见，Cu原子之间最短距离x=pm，Mg原子之间最短距离y=pm。

设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是g·cm−3（列出计算表达式）。

2．[2019新课标Ⅱ]近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe−Sm−As−F−O组成的化合物。

回答下列问题：

（1）元素As与N同族。

预测As的氢化物分子的立体结构为_______，其沸点比NH3的_______（填“高”或“低”），其判断理由是________________________。

（2）Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为______________________。

（3）比较离子半径：

F−__________O2−（填“大于”等于”或“小于”）。

（4）一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示，晶胞中Sm和As原子的投影位置如图2所示。

图1图2

图中F−和O2−共同占据晶胞的上下底面位置，若两者的比例依次用x和1−x代表，则该化合物的化学式表示为____________，通过测定密度ρ和晶胞参数，可以计算该物质的x值，完成它们关系表达式：

ρ=________g·cm−3。

以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图1中原子1的坐标为（），则原子2和3的坐标分别为__________、__________。

3．[2019新课标Ⅲ]磷酸亚铁锂（LiFePO4）可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。

回答下列问题：

（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态_________（填“相同”或“相反”）。

（2）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为________，其中Fe的配位数为_____________。

（3）苯胺（）的晶体类型是__________。

苯胺与甲苯（）的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（-5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（-95.0℃）、沸点（110.6℃），原因是___________。

（4）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是______；P的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_______键。

（5）NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：

焦磷酸钠、三磷酸钠等。

焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：

这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为____________（用n代表P原子数）。

4．[2019江苏]Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。

以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备Cu₂O。

（1）Cu2+基态核外电子排布式为_______________________。

（2）的空间构型为_____________（用文字描述）；Cu2+与OH−反应能生成[Cu（OH）4]2−，[Cu（OH）4]2−中的配位原子为__________（填元素符号）。

（3）抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为__________；推测抗坏血酸在水中的溶解性：

____________（填“难溶于水”或“易溶于水”）。

（4）一个Cu2O晶胞（见图2）中，Cu原子的数目为__________。

5．[2018新课标Ⅰ卷]Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。

回答下列问题：

（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_____、_____（填标号）。

A．

B．

C．

D．

（2）Li+与H−具有相同的电子构型，r（Li+）小于r（H−），原因是______。

（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是______、中心原子的杂化形式为______。

LiAlH4中，存在_____（填标号）。

A．离子键

B．σ键

C．π键

D．氢键

（4）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图（a）的Born−Haber循环计算得到。

可知，Li原子的第一电离能为kJ·mol−1，O=O键键能为kJ·mol−1，Li2O晶格能为kJ·mol−1。

（5）Li2O具有反萤石结构，晶胞如图（b）所示。

已知晶胞参数为0.4665nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为______g·cm−3（列出计算式）。

6．[2018新课标Ⅱ卷]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：

H2S

S8

FeS2

SO2

SO3

H2SO4

熔点/℃

−85.5

115.2

>600（分解）

−75.5

16.8

10.3

沸点/℃

−60.3

444.6

−10.0

45.0

337.0

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+位于所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为______nm。

7．[2018新课标Ⅲ卷]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：

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）ZnF2具有较高的熔点（872℃），其化学键类型是_________；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是________________。

（4）《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________________。

（5）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）。

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σ键与π键的数目比n（σ）∶n（π）=__________________。

（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。

9．[2018海南卷]I.下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是_______________

A．第一电离能：

Cl＞S＞P＞SiB．共价键的极性：

HF＞HCI＞HBr＞HI

C．晶格能：

NaF＞NaCl＞NaBr＞NaID．热稳定性：

MgCO3＞CaCO3＞SrCO3＞BaCO3

II.黄铜矿是主要的炼铜原料，CuFeS2是其中铜的主要存在形式。

回答下列问题：

（1）CuFeS2中存在的化学键类型是________________。

下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的_____________。

（2）在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。

①X分子的立体构型是______，中心原子杂化类型为__________，属于_______（填“极性”或“非极性”）分子。

②X的沸点比水低的主要原因是____________________。

（3）CuFeS2与氧气反应生成SO2，SO2中心原子的价层电子对数为_____，共价键的类型有_________。

（4）四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示。

①Cu＋的配位数为__________，S2－的配位数为____________。

②已知：

a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，NA为阿伏加德罗常数的值，CuFeS2晶体的密度是_______g•cm-3（列出计算式）。

10．[2017江苏]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