1、专题28物质结构与性质选修三年高考化学试题无答案专题28 物质结构与性质(选修)1选修3物质结构与性质19【2016年高考海南卷】(6分)下列叙述正确的有A第四周期元素中,锰原子价电子层中未成对电子数最多B第二周期主族元素的原子半径随核电荷数增大依次减小C卤素氢化物中,HCl的沸点最低的原因是其分子间的范德华力最小2【2016年高考海南卷】(14分)M是第四周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题:(1)单质M的晶体类型为_,晶体中原子间通过_作用形成面心立方密堆积,其中M原子的配位数为_。(2)元素Y基态原子的
2、核外电子排布式为_,其同周期元素中,第一电离能最大的是_(写元素符号)。元素Y的含氧酸中,酸性最强的是_(写化学式),该酸根离子的立体构型为_。(3)M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为_,已知晶胞参数a=0.542 nm,此晶体的密度为_gcm3。(写出计算式,不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA)该化合物难溶于水但易溶于氨水,其原因是_。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色,深蓝色溶液中阳离子的化学式为_。3【2016年高考江苏卷】物质结构与性质 Zn(CN)42-在水溶液中与HCHO发生如下反应:4HCHO+Zn(CN)42-+4H+4H2O=Zn(H2O)
3、42+4HOCH2CN(1)Zn2+基态核外电子排布式为_。(2)1 mol HCHO分子中含有键的数目为_mol。(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是_。(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为_。(5)Zn(CN)42-中Zn2+与CN-的C原子形成配位键。不考虑空间构型,Zn(CN)42-的结构可用示意图表示为_。4【2016年高考上海卷】(本题共12分)NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理:(1)NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl(2)NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2已知HCN(Ki=6.310-10)有剧毒;HCN、
4、HOCN中N元素的化合价相同。完成下列填空:(5)上述反应涉及到的元素中,氯原子核外电子能量最高的电子亚层是_;H、C、N、O、Na的原子半径从小到大的顺序为_。(6)HCN是直线型分子,HCN是_分子(选填“极性”或“非极性”)。HClO的电子式为_。5【2016年高考四川卷】(13分)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s电子的2倍,R是同周期元素中最活泼的金属元素,X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题:(1)R基态原子的电子排布式是 ,X和Y中电负性较大的是 (填元
5、素符号)。(2)X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物,其原因是_。(3)X与M形成的XM3分子的空间构型是_。(4)M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如右图所示,则图中黑球代表的离子是_(填离子符号)。(5)在稀硫酸中,Z的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化M的一种氢化物,Z被还原为+3价,该反应的化学方程式是_。6【2016年高考新课标卷】化学选修3:物质结构与性质(15分)锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:(1)基态Ge原子的核外电子排布式为Ar_,有_个未成对电子。(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难
6、以形成双键或叁键。从原子结构角度分析,原因是_。(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因_。GeCl4GeBr4GeI4熔点/49.526146沸点/83.1186约400(4)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_。(5)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为_,微粒之间存在的作用力是_。(6)晶胞有两个基本要素:原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,下图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(,0,);C为(,0)。则D原子的坐标参数为_。晶胞参数,描述晶胞的
7、大小和形状,已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm,其密度为_gcm-3(列出计算式即可)。7【2016年高考新课标卷】化学-选修3:物质结构与性质(15分)东晋华阳国志南中志卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:(1)镍元素基态原子的电子排布式为_,3d能级上的未成对的电子数为_。(2)硫酸镍溶于氨水形成Ni(NH3)6SO4蓝色溶液。Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是_。在Ni(NH3)62+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为_,提供孤电子对的成键原子是_。氨的沸点 (填“高于”或“低于”)膦(PH3
8、),原因是_;氨是_分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为_。(3)单质铜及镍都是由_键形成的晶体:元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,ICuINi的原因是_。(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_。若合金的密度为dg/cm3,晶胞参数a=_nm8【2016年高考新课标卷】化学选修3:物质结构与性质(15分)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:(1)写出基态As原子的核外电子排布式_。(2)根据元素周期律,原子半径Ga_As,第一
9、电离能Ga_As。(填“大于”或“小于”)(3)AsCl3分子的立体构型为_,其中As的杂化轨道类型为_。(4)GaF3的熔点高于1000,GaCl3的熔点为77.9,其原因是_。(5)GaAs的熔点为1238,密度为gcm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_,Ga与As以_键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa gmol-1 和MAs gmol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏伽德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_。9【2015新课标卷理综化学】化学选修3:物质结构与性质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
10、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,该化合物的熔点为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: 石墨烯晶体 金刚石晶体在石墨烯晶体中,每个C原子连接 个六元环,每个六元环占有 个C原子。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
11、六元环,六元环中最多有 个C原子在同一平面。10【2015新课标卷理综化学】化学选修3:物质结构与性质(15分)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
12、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,a0.566nm, 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) 。11【2015山东理综化学】(12分)化学-物质结构与性质氟在自然界中常以CaF2的形式存在。(1)下列关于CaF2的表述正确的是_。aCa2与F间仅存在静电吸引作用bF的离子半径小于Cl,则CaF2的熔点高于CaCl2c阴阳离子比为2:1的物质,均与CaF2晶体构型相同dCaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电
13、(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=313kJmol1,FF键的键能为159kJmol1,ClCl键的键能为242kJmol1,则ClF3中ClF键的平均键能为_kJmol1。ClF3的熔、沸点比BrF3的_(填“高”或“低”)。12【2015福建理综化学】 化学-物质结构与性质(13分)科学家正在
14、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bCH4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CO2dCH4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.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。Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4,1mol Ni(CO)4中含有_mol键。(4)一定条件下,CH4和CO2都能与H2O形成
15、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”。“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是_。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_。13【2015海南化学】选修3物质结构与性质(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SO
16、2 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SO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 。14【2015江苏化学】物质结构与性质下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶:2Cr2O723CH3
17、CH2OH16H13H2O4Cr(H2O)633CH3COOH(1)Cr3基态核外电子排布式为_;配合物Cr(H2O)63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_。15【2014年高考海南卷】【选修3-物质结构与性质】(20分)(14分)碳元素的单质有多种形式,下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图: 回答下列问题: (1)金刚石、石墨、C60.碳纳米管等都是碳元
18、素的单质形式,它们互为_。 (2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为_、_。 (3)C60属于_晶体,石墨属于_晶体。 (4)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142 pm,而金刚石中C-C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的_共价键,而石墨层内的C-C间不仅存在_共价键,还有_键。 (5)金刚石晶胞含有_个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r= _a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率_(不要求计算结果)。16【2014年高考福建卷第31题】【化学物质结构与性质】(13分)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常
19、存在的稳定相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如右图所示。(1)基态硼原子的电子排布式为 。(2)关于这两种晶体的说法,正确的是 (填序号)。a立方相氮化硼含有键和键,所以硬度大 b六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软c两种晶体中的BN键均为共价键 d两种晶体均为分子晶体(3)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间构型为 ,其结构与石墨相似却不导电,原因是 。(4)立方相氮化硼晶体中,硼原子的杂化轨道类型为 。该晶体的天然矿物在青藏高原在下约300Km的古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实,推断实验室由六方相氮化硼合
20、成立方相氮化硼需要的条件应是 。(5)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1mo NH4BF4含有 mol配位键。17【2014年高考江苏卷第21A题】物质结构与性质含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米Cu2O。(1)Cu+基态核外电子排布式为 (2)与OH互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是 ;1mol乙醛分子中含有的键的数目为 。(4)含有NaOH的Cu(OH)2悬浊液与乙醛反应的化学方程式为 。(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。铜晶胞结构如右图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近
21、的铜原子数目为 。18【2014年高考山东卷第33题】(12分)【化学物质结构与性质】石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(图乙)。(1)图甲中,1号C与相邻C形成键的个数为 。(2)图乙中,1号碳的杂化方式是 ,该C与相邻C形成的键角 (填“ ”“”或“=”图甲正1号C与相邻C形成的键角。(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有 (填元素符号)。(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属M与C60可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所示,M原子位于晶胞的棱上与内
22、部,该晶胞中M原子的个数为 ,该材料的化学式为 。 19【2014年高考四川卷第8题】(13分)X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题:(1)Y基态原子的电子排布式是_;Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是_。(2)XY2离子的立体构型是_;R2的水合离子中,提供孤电子对的是原子是_。(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如右图所示,晶胞中阴离子与阳离子的个数之比是_。(4)将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中,通入Y2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式
23、是_。20【2014年高考新课标卷第37题】化学选修3:物质结构与性质(15分)早期发现的一种天然准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe元素组成。回答下列问题:(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过 方法区分晶体、准晶体和非晶体。(2)基态铁原子有 个未成对电子,三价铁离子的电子排布式为: 可用硫氰化钾检验三价铁离子,形成配合物的颜色为 (3)新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸,而自身还原成氧化亚铜,乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 _;一摩尔乙醛分子中含有的键的数目为: 。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是: 。氧化亚铜为半导体材料,在其立方晶胞内部有四个氧原子,其余氧原
24、子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个铜原子。(4)铝单质为面心立方晶体,其晶胞参数a0405nm,晶胞中铝原子的配位数为 。列式表示铝单质的密度 gcm3(不必计算出结果)21【2014年高考新课标卷第37题】化学选修3:物质结构与性质(15分)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:(1)b、c、d中第一电离能最大的是 (填元素符号),e的价层电子轨道示意图为 。(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为 ;分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是 (填化学式,写两种)。(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是 ;酸根呈三角锥结构的酸是 。(填化学式)(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1,则e离子的电荷为 。(5)这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。该化合物中阴离子为 ,阳离子中存在的化学键类型有 ;该化合物加热时首先失去的组分是 ,判断理由是 。
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