2022年高考化学三轮冲刺 物质结构与性质考前练习 新人教版

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1、2022年高考化学三轮冲刺 物质结构与性质考前练习 新人教版 1．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，核外电子占据的最高能层的符号是_________，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___

2、________________________。 (3)X射线衍射测定等发现，I3AsF6中存在I3+离子。I3+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。 2．研究发现，在CO2低压

3、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

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' =0.448 nm，则r(Mn2+)为________nm。 3．(2016·新课标全国卷Ⅰ)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。

5、 (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_____________________。 GeCl4 GeBr4 GeI4 熔点/℃ −49.5 26 146 沸点/℃ 83.1 186 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

6、式为_______________________，微粒之间存在的作用力是_____________。 (6)晶胞有两个基本要素： ①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______。 ②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm，其密度为__________g·cm−3(列出计算式即可)。 4．硫酸四氨合铜(Ⅱ)是一种重要的染料及农药中间体。a、b、c、d、e 是硫酸四氨合铜(Ⅱ )中原子序数依次增大的五种元素。 (1)该配合物

7、中，配体的电子式为________；五种元素中电负性最大的是________ (填元素名称)，基态b 原子的价层电子排布图为______________________。 (2)a 和其它4 种元素形成的二元共价化合物中，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，写出两种)。 (3)基态e 原子中，核外占据最高能层的电子的电子云轮廓图形状为________形；c、d 元素形成的分子dc3中心原子杂化轨道类型为________。 (4)元素d 可以形成两种常见含氧酸，其通式为(HO)mdOn，请根据结构与性质

8、的关系解释该两种含氧酸酸性强弱的原因是_____________________________。 (5)与铜同周期的锌为六方最密堆积晶体，晶胞如图。锌的原子半径为r，  在正四面体A1A2 A4B 中，点A1到A2A4B 平面的距离为h，NA是阿伏加德罗常数的值。锌原子的配位数为________，晶胞参数(长、宽、高)依次为________，晶体密度的计算式为__________。 5．科学的进步离不开技术的突破。原子光谱、核磁共振、X射线衍射、量子计算等技术的发展与应用都推进了结构的研究。如过渡元素原子结构、超分子结构、晶体结构研究等。 (1)过渡元素Ni原子的基态电子排布式为_

9、___________________，Ni的核外电子由基态跃迁至激发态时产生的光谱是__________(填“吸收”或“发射”)光谱。 (2)胍鎓离子[C(NH2)3+]可以与甲基磺酸根(CH3SO3－)形成超分子晶体，其局部结构如图所示。 ①组成该晶体的元素中第一电离能最大的是_________，其中C的杂化类型有________。 ②元素C、N、S的简单氢化物在水中的溶解度从大到小的顺序为__________，原因是__________。 (3)近年研究人员通过量子化学计算预测并合成了化合物Na2He，经X射线衍射分析其晶胞结构如图所示。 ①晶胞中Na堆积形成_____

10、_____(填形状)空隙，He占据一半空隙，另一半由e－占据。已知Na2He晶体不能导电，理由是_________________________。 ②已知晶胞边长为a nm，晶胞中Na的半径为b nm，则He的半径为__________nm(列出计算式即可)。 6．第二代半导体材料——(Ⅲ−V)A族化合物的特殊性能使之成为科学家的研究热点之一。 (1)基态镓原子的价电子轨道表示式为_____________。 (2) N、P、As位于同一主族，基态氮原子的核外共有________种不同运动状态的电子，N2O的空间构型为_________，NH4NO3中N的杂化方式为_________

11、________，与PO43−互为等电子体的分子有________________(填一种即可)。 (3)已知NH3分子的键角约为107°，而PH3分子的键角约为94°，试用价层电子对互斥理论解释NH3的键角比PH3的键角大的原因__________________________。 (4)第三周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在磷和铝之间的元素有________________。 (5)氮化硼、氮化铝、氮化镓的结构类似于金刚石，熔点如表中所示： 物质 BN AIN GaN 熔点/℃ 3000 2200 1700 试从结构的角度分析它们熔点不同的原因___

12、__________________。 (6)磷化铝晶胞如图所示，Al原子的配位数为________，若两个铝原子之间的最近距离为d pm，NA代表阿伏加德罗常数的值， 则磷化铝晶体的密度ρ=_________g/cm3。 7．碳和硅是自然界中大量存在的元素，硅及其化合物是工业上最重要的材料。粗硅的制备有二种方法： 方法一：SiO2+2CSi+2CO↑   方法二： SiO2+2MgSi+2MgO  (可能用到的相对原子质量： B-11 P-31) (1)基态硅原子中存在____________对自旋相反的电子，基态Mg 的最外层电子所占据的能级的电子云能廓图是________。

13、 (2)上述反应中所有元素第一电离能最小的元素是________(填元素符号)。 (3)试比较C (金刚石)，晶体Si，CO 三种物质的熔沸点从高到低的顺序___________________，试解释原因：____________________。 (4)CO 在配合物中可作为配体，在Cr(CO)6配合物中配原子是________(填元素符号)1mol该配合物中含有π键的数目_________。 (5)SiO2晶跑(如下图) 可理解成将金刚石晶胞(如下图) 中的C原子置换成Si原子，然后在Si-Si之间插入O原子而形成。 ①推测SiO2晶胞中Si采用________杂化，O-S

14、i-O的键角________________。 ②SiO2晶跑中，含有Si原子____________个和O原子______________个。 ③假设金刚石晶胞的边长为apm，试计算该晶胞的密度_________g/cm3 (写出表达式即可)。 8．已知A、B、C、D、E为元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大。A是短周期中原子半径最大的元素，B元素3p能级半充满；C是所在周期电负性最大的元素；D是第四周期未成对电子最多的元素；E元素位于元素周期表的第11列。 试回答下列有关的问题： (1)写出基态D原子的外围电子排布式：_________，A、B、C三种元素的第一电离能最大

15、的是_________(用元素符号表示)。 (2)D可形成化合物[D(H2O)6](NO3)3 。 ①[D(H2O)6](NO3)3中配位体的VSEPR模型名称是_________。该化合物中阴离子的中心原子的轨道杂化类型为_________。 ②1 个 [D(H2O)6]3+ 中含有的σ键数目为_________个。 (3)已知B、C两种元素形成的化合物通常有两种。这两种化合物中_________(填化学式)为非极性分子，另一种化合物的电子式为_________。 (4)E+离子能与SCN−离子形成ESCN沉淀。SCN−离子对应的酸有硫氰酸(H―S―C≡N)和异硫氰酸(H―N=C=

16、S)，这两种酸沸点更高的是_________(填名称)，原因是_________。 (5)由A、C两元素形成的化合物组成的晶体中，阴、阳离子都具有球型对称结构，它们都可以看做刚性圆球，并彼此“相切”。如下图所示为A、C形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的截面图，晶胞中距离一个A+最近的A+有_________个，若晶体密度为ρ g·cm−3，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则A+的半径为_________cm(用含NA与ρ的式子表达)。 参考答案 1．【答案】(1)A (2)N 球形 K的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱 (3)V形

17、 sp3 (4)0.315 12 (5)体心 棱心 2．【答案】(1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 O Mn (2)sp sp3 (3)H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为非极性分子，H2O中氢键比甲醇多，CO2分子量较大，范德华力较大 (4)π键、离子键 (5)0.148 0.076 3．【答案】(1)3d104s24p2 2 (2)Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p−p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键 (3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分

18、子结构相似，分子量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强 (4)O＞Ge＞Zn (5)sp3 共价键 (6)①(，，) ② 4．【答案】(1) 氧 (2)H2O2 N2H4 (3)球 sp2 (4)由通式可知，H2SO4的n 值大于H2SO3，S的正电性越高，导致S-O-H中O 的电子向 S 偏移程度大，因而更易电离出H+，酸性更强 (5)12 2r、2r、2h 65×2/(8hr2NASin60°) (或65×2/4hr2NA)( 或) 5．【答案】(1)[Ar]3d84s2(或1s22s22p63s23p63d84s2) 吸收 (2)①N sp2、

19、sp3 ②NH3＞H2S＞CH4 CH4为非极性分子，NH3、H2S均为极性分子，且NH3能与水形成氢键 (3)①立方体 没有自由移动的离子和电子 ② 6．【答案】(1) (2)7 直线形 sp3 、sp2 CCl4(或SiF4等) (3)N原子半径比P原子半径小，NH3分子中成键电子对间的距离较近，斥力更大 (4)Mg、Si、S (5)氮化硼、氮化铝、氮化镓都是原子晶体，键长依次增大，键能依次降低，熔点依次降低 (6)4 ×1030 7．【答案】(1)6 球形 (2)Mg (3)C>Si>CO 金刚石和晶体硅都是原子晶体且晶体结构相似，C的原子半径小于硅的原子，所以金刚石中C-C键长短，键能大，所以金刚石的熔沸点比晶体硅小，CO是分子晶体熔沸点最小 (4)C 12NA (5)①Sp3 109°28´ ②8 16 ③ 8．【答案】(1)3d54s1 Cl (2)①四面体形 sp2杂化 ②18 (3)PCl5 (4)异硫氰酸 分子间能形成氢键 (5)12