高考化学命题热点提分攻略专题17物质结构与性质试题.docx
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高考化学命题热点提分攻略专题17物质结构与性质试题
专题17物质结构与性质
1．【2018海南】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）。
【答案】BC离子键CDV形sp3极性水分子间存在氢键3σ键和π键44
【解析】I.A．当原子轨道填充为半满全满时，较稳定，P为半满结构，因此第一电离能最大，故不符合题意；
B．共价键的极性与原子得失电子能力有关，得失电子能力差别越大，极性越强，得电子能力，同主族元素从上到下依次减弱，故B符合题意；
C．晶格能与离子半径有关，离子半径越大，晶格能越小，离子半径，同主族元素从上到下依次增大，因此晶格能逐渐减小，故C符合题意；
D．热稳定性，同主族元素，越往下，越稳定，因此D不符合题意；
故答案选BC。
②由于在水分子中，氧元素吸引电子能力极强，故水分子中存在氢键，沸点升高。
故答案为：
V形；sp3；极性；水分子间存在氢键。
（3）SO2中心原子的价层电子对数为
=3，以双键结合，故共价键类型为σ键和π键。
故答案为：
3；σ键和π键。
（4）①Cu＋的配位数为6×
+4×
=4，S2－占据8个体心，有两个S，因此S2－的配位数为4。
②根据
=
，质量m=（4×64+4×56+8×32）/NA，体积V=0.524×0.524×1.032×10-21cm-3,
所以，CuFeS2晶体的密度是
g/cm3。
2．铁、钴、镍等金属单质及化合物有广泛的应用。
（1）已知锂离子电池总反应方程式是FePO4（s）+Li（s）
LiFePO4（s）。
请写出Fe3+的电子排布式____________，PO43-离子中p原子杂化轨道类型____________。
（2）化合物“钴酞菁”能显著提升二次电池的充放电效率，下图是改性“氨基钴酞菁”分子的结构图。
①一个电子的运动状态取决于______种因素，基态Co原子中空间运动状态不同的电子数为___种。
②氨基钴酞菁中非金属元素的电负性从大到小的顺序为_________
③“氨基钴酞菁”比“钴酞菁”显著溶于水，请简述其原因_______。
（3）K3[Co（NO2）6]中存在的化学键类型有____________，配位数为_______。
（4）Sr和Ca为同族金属元素，CaO与SrO熔点更高、硬度更大，请简述原因______。
（5）如上图所示为NiO晶体的晶胞示意图：
①该晶胞中与一个Ni最近等距离的O构成的空间几何形状为____________________。
②在NiO晶体中Ni2+的半径为apm，O3-的半径为bpm，假设它们在晶体中是紧密接触的，则其密度为___g/cm3。
（用含字母a、b的计算式表达）
【答案】1s22s22p63s23p63d5或【Ar】3d5sp3415N＞C＞H引入的氨基可与水分子之间形成氢键离子键、共价键、配位键6CaO的晶格能大于SrO的晶格能，所以CaO比SrO熔点更高、硬度更大正八面体
中钾离子与[Co（NO2）6]3-之间存在离子键，Co3+与NO2-以配位键形成，氮原子与氧原子形成共价键；Co3+与NO2-以配位键形成，配位数为6；（4）CaO的晶格能大于SrO的晶格能，所以CaO比SrO熔点更高、硬度更大；（5）①根据晶胞结构可知与一个Ni最近等距离的O构成的空间几何形状为正八面体；②根据均摊计算，Ni2+的个数为8
，O2-的个数为12
，在NiO晶体中Ni2+的半径为apm，O2-的半径为bpm，假设它们在晶体中是紧密接触的，晶胞边长为
，晶胞体积为
，则其密度为
=
g/cm3。
3．利用
合成的新型三元催化剂[La0.8Cu0.2Ni1-xMxO3（M分别为Mn、Fe和Co）]可以使汽车尾气中NO和CO发生反应而减少尾气污染，同时可大大降低重金属的用量。
回答下列问题：
（1）Mn2+的核外电子排布式为：
________________，其单电子数为_________________。
（2）C、N、O、Mn电负性由大到小的顺序是___________。
（3）
也是常见配体，其中采取sp2杂化的碳原子和sp3杂化的碳原子个数比为_____。
（4）蓝色物质KFe（III）x[Fe（II）（CN）6]可缓解重金属中毒，x=_______；该物质中不存在的作用力有_____。
A．范德华力B．离子键C．σ键D．π键E.氢键
（5）副族元素钴的氧化物可以在室温下完全氧化甲醛（HCHO）。
甲醛分子的立体构型为_____；甲醛常温下为气体而甲醇（CH3OH）为液体的原因是_____。
（6）副族元素Mn和元素Se形成的某化合物属于立方晶系，其晶胞结构如图所示，其中（○为Se，
为Mn），该化合物的化学式为_____，Se的配位数为_____，Mn和Se的摩尔质量分别为M1g/mol、M2g/mol，该晶体的密度为ρg/cm3,则Mn—Se键的键长为_________nm（计算表达式）。
【答案】1s22s22p63s23p63d5或者[Ar]3d55O＞N＞C＞Mn1:
11AE平面三角形甲醇可以形成分子间氢键MnSe4
（3）
也是常见配体，其中C=O中的碳原子采取sp2杂化，共3个，其余碳原子采用sp3杂化，共3个，个数比为1:
1，故答案为：
1:
1；
（4）根据正负化合价代数和为0，KFe（III）x[Fe（II）（CN）6]中存在（+1）+（+3）×x+（+2）+（-1）×6=0，解得x=1，该物质属于配合物，其中存在的作用力有离子键、σ键、CN-中存在π键，以及配位键，不存在范德华力和氢键，故选AE，故答案为：
1；AE；
（5）甲醛分子中的碳原子3个原子相连，没有孤对电子，采用sp2杂化，立体构型为平面三角形；甲醇可以形成分子间氢键，而甲醛不能，因此甲醛常温下为气体而甲醇（CH3OH）为液体，故答案为：
平面三角形；甲醇可以形成分子间氢键；
（6）根据晶胞结构图，Se原子个数为8×
+6×
=4，Mn原子个数=4，该化合物的化学式为MnSe；每个Se周围有4个Mn原子距离最近且相等，Se的配位数为4；1mol晶胞的质量为（4M1+4M2）g，设晶胞的边长为xcm，1mol晶胞的体积为NA×x3cm3，则x=
cm，Mn—Se 键的键长为晶胞体对角线长度的
，则Mn—Se 键的键长=
×
cm=
×
×107nm，故答案为：
MnSe；4；
×
×107。
4．钴、铁、镓、砷的单质及其化合物在生产生活中有重要的应用。
回答下列问题：
（1）写出As的基态原子的电子排布式_________________。
（2）N、P、As为同一主族元素，其电负性由大到小的顺序为____________________，它们的氢化物沸点最高的是____________。
将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO42-互为等电子体，则该阴离子的化学式是_____________。
（3）Fe3+、Co3+与N3-、CN-等可形成络合离子。
①K3[Fe（CN）6]可用于检验Fe2+,配体CN-中碳原子杂化轨道类型为______________。
②[Co（N3）（NH3）5]SO4中Co的配位数为____________,其配离子中含有的化学键类型为_______（填离子键、共价键、配位键），C、N、O的第一电离能最大的为_______，其原因是_____________________。
（4）砷化镓晶胞结构如下图。
晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为________。
已知砷化镓晶胞边长为apm,其密度为pg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为__________________（列出计算式即可）。
【答案】[Ar]3d104s24p3N>P>AsNH3NO4 3-sp6共价键、配位键N氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子正四面体
都是单齿配体,简单相加就得到配位数6；其配离子中含有的化学键类型为共价键、配位键；C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但氮原子2p轨道上的电子为半充满，相对稳定，更不易失去电子，第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是N＞O＞C；（4）Ga原子处于晶胞的顶点和面心，面心到顶点和到相邻面心的距离最小且相等，根据图可知
个，Ga与周围等距离且最近的As形成的空间构型为Ga在中心As在四个顶点形成的正四面体结构；GaAs为1：
1型结构，一个晶胞占有4个Ga原子和4个As原子，若晶胞的边长为apm，则晶胞体积为
，晶体的密度为pg·cm-3，则晶胞质量为
pg·cm-3=
，则
，则
。
5．
（1）基态溴原子的价层电子轨道排布式为________。
第四周期中，与溴原子未成对电子数相同的金属元素有_______种。
（2）铍与铝的元素性质相似。
下列有关铍和铝的叙述正确的有___________（填标号）。
A．都属于p区主族元素 B．电负性都比镁大
C．第一电离能都比镁大 D．氯化物的水溶液pH均小于7
（3）Al元素可形成[AlF6]3－、[AlCl4]－配离子，而B元素只能形成[BF4]－配离子，由此可知决定配合物中配位数多少的因素是________________；[AlCl4]-的立体构型名称为______。
（4）P元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。
①白磷（P4）易溶于CS2，难溶于水，原因是________________
②黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体，是一种比石墨烯更优秀的新型材料。
白磷、红磷都是分子晶体，黑磷晶体与石墨类似的层状结构，如图所示。
下列有关黑磷晶体的说法正确的是_________。
A．黑磷晶体中磷原子杂化方式为sp2杂化
B．黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力
C．黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上
D．P元素三种常见的单质中，黑磷的熔沸点最高
（5）F2中F-F键的键能（157kJ/mol）小于Cl2中Cl-Cl键的键能（242.7kJ/mol），原因是_________。
（6）金属钾的晶胞结构如图。
若该晶胞的密度为ag/cm3，阿伏加得罗常数为NA，则表示K原子半径的计算式为______。
【答案】
4BD中心原子半径、配位原子的半径正四面体P4、CS2是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶原理，P4难溶于水BDF的原子半径小，孤电子对之间的斥力大
（3）B3+离子半径明显小于Al3+，则Al元素可形成[AlF6]3-，[AlCl4]-配离子，而B只能形成[BF6]3-配离子，因此，决定配合物中配位数多少的因素是中心原子（或例子）及配位原子半径的大小；[AlCl4]-的配位数是4，故立体构型为正四面体形；
（4）①P4,CS2是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶原理，P4难溶于水；②A.由结构可知G中磷原子杂化方式为sp3杂化，故A错误；B.G中层与层之间的作用力是分子间作用力，故B正确；C.石墨中碳原子为sp2杂化，每层原子均在同一平面内，但磷原子杂化方式为sp3杂化，每一层的各原子不可能在同一平面内，故C错误；D.黑磷为原子晶体，而其它二种单质为分子晶体，则黑磷的熔沸点最高，故D正确；所以答案为BD；
（5）可以根据键长的大小来判断，具体来说就是根据相结合的2个原子的半径来比较，半径越小键能越大，而F的原子半径小，孤电子对之间的斥力大，导致F2中F-F键的键能（157kJ/mol）小于Cl2中Cl-Cl键的键能（242.7kJ/mol）；
（6）金属钾的晶胞结构为体心立方，晶胞中K原子数目为：
1+8×
=2，阿伏加德罗常数为NA，K原子的摩尔质量为M，故晶胞质量为：
；设K原子半径为r，设晶胞棱长为l，晶胞中体对角线为4r，则（4r）2=l2+l2+l2，则l=
r，晶胞体积V=l3=（
r）3，若该晶胞的密度为ag/cm3，则（
r）3×a=
，且M=39g/mol整理得：
r=
。
6．已知A、B、C、D、E为原子序数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。
基态A原子核外有6个不同运动状态的电子，D原子次外层电子数等于其余各层电子数之和，基态E原子除最外层只有一个电子外。
次外层各能级均为全充满状态。
试回答下列问题:
（1）A元素在形成化合物时，其所成化学键以共价键为主，其原因是____;基态C原子核外自旋方向相同的电子最多有_____个。
（2）元素B第一电离能小于同周期相邻元索的主要原因为_________
（3）写出两个与CB32-具有相同空间构型和键合形式的分子或离子_______。
（4）B与D能形成化合物F,將纯液态F冷却到一定温度下得到一种螺旋状单链结构的固体，如下降所示，则F的化学式为______，此固体中D原子的杂化类型是_______
（5）D与E能形成化合物G,其品胞结构及品胞参数如图所示:
M处的D原子被______个晶胞共用，G的密度为______g/cm3（用含a、b、c、NA的代数式表示）
【答案】碳有四个价电子且原子半径较小，难以通过完全得到或失去电子达到稳定结构8氮大于氧是因为N元素原子的2P能级有3个电子，为半满稳定状态，体系能量较低，失去电子需要的能量较高；氟大于氧是因为氟原子半径小于氧原子半径，原子核对最外层电子的吸引力较大，失去电子需要的能量较高SO3、NO3-、CO32-SO3sp312
（3）CB32-的离子式为SiO32-,是由4个原子构成的，与SiO32-具有相同空间构型和键合形式的分子或离子为SO3、NO3-、CO32-
（4）B为O，D为S，O与S能形成化合物F，结构为
由此结构分析，则F的化学式为SO3，D为S原子，其杂化类型是sp3。
（5）由图分析M处的D原子处的键角为60
，每个面能行成6个这样的角，两个面就是12，所以能被12个晶胞共用，G的密度为
g/cm3（用含a、b、c、NA的代数式表示）（已经报错）
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