專題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1517高考題)

少不勤苦，老必艱辛。你的努力絕不會(huì)辜負(fù)你！專題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．【2017新課標(biāo)1卷】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題：（1）元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長為_______nm（填標(biāo)號(hào)）。A．404.4 B．553.5C．589.2 D．670.8 E．766.5（2）基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是_________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為___________。K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低，原因是___________________________。（3）X射線衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在離子。離子的幾何構(gòu)型為_____________，中心原子的雜化形式為_________。（4）KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu)，邊長為a=0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為______nm，與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為__________。（5）在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于______位置，O處于______位置。2．【2017新課標(biāo)2卷】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（用R代表）?；卮鹣铝袉栴}：（1）氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式（電子排布圖）為_____________。（2）元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親和能（E1）。第二周期部分元素的E1變化趨勢(shì)如圖（a）所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是___________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是__________。（3）經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖（b）所示。①從結(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽離子的相同之處為_________，不同之處為__________。（填標(biāo)號(hào)）A．中心原子的雜化軌道類型 B．中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)C．立體結(jié)構(gòu) D．共價(jià)鍵類型②R中陰離子中的σ鍵總數(shù)為________個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)（如苯分子中的大π鍵可表示為），則中的大π鍵應(yīng)表示為____________。（2）硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是_____。②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為______，提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_____。③氨的沸點(diǎn)（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是______；氨是_____分子（填“極性”或“非極性”），中心原子的軌道雜化類型為_______。（3）單質(zhì)銅及鎳都是由______鍵形成的晶體：元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu=1959kJ/mol，INi=1753kJ/mol，ICu>INi的原因是______。（4）某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_____。②若合金的密度為dg/cm3，晶胞參數(shù)a=________nm。7．【2016新課標(biāo)3卷】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]砷化鎵（GaAs）是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。回答下列問題：（1）寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式________________________。（2）根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga______As，第一電離能Ga______As。（填“大于”或“小于”）（3）AsCl3分子的立體構(gòu)型為_______，其中As的雜化軌道類型為_________。（4）GaF3的熔點(diǎn)高于1000℃，GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃，其原因是__________。（5）GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，密度為ρg·cm-3，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為________,Ga與As以_____鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGag·mol-1和MAsg·mol-1，原子半徑分別為rGapm和rAspm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_______。8．【2016海南卷】M是第四周期元素，最外層只有1個(gè)電子，次外層的所有原子軌道均充滿電子。元素Y的負(fù)一價(jià)離子的最外層電子數(shù)與次外層的相同?；卮鹣铝袉栴}：（1）單質(zhì)M的晶體類型為______，晶體中原子間通過_____作用形成面心立方密堆積，其中M原子的配位數(shù)為______。（2）元素Y基態(tài)原子的核外電子排布式為________，其同周期元素中，第一電離能最大的是_____（寫元素符號(hào)）。元素Y的含氧酸中，酸性最強(qiáng)的是______（寫化學(xué)式），該酸根離子的立體構(gòu)型為______。（3）M與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。①該化合物的化學(xué)式為_______，已知晶胞參數(shù)a=0.542nm，此晶體的密度為_______g·cm–3。（寫出計(jì)算式，不要求計(jì)算結(jié)果。阿伏加德羅常數(shù)為NA）②該化合物難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氣則被氧化為深藍(lán)色，深藍(lán)色溶液中陽離子的化學(xué)式為_______。9．【2016江蘇卷】[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)][Zn(CN)4]2–在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng)：4HCHO+[Zn(CN)4]2–+4H++4H2O===[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN（1）Zn2+基態(tài)核外電子排布式為____________________。（2）1molHCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為____________mol。（3）HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是______________。（4）與H2O分子互為等電子體的陰離子為________________。（5）[Zn(CN)4]2–中Zn2+與CN–的C原子形成配位鍵。不考慮空間構(gòu)型，[Zn(CN)4]2–的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為_____________。10．【2016四川卷】M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請(qǐng)回答下列問題：（1）R基態(tài)原子的電子排布式是①，X和Y中電負(fù)性較大的是②（填元素符號(hào)）。（2）X的氫化物的沸點(diǎn)低于與其組成相似的M的氫化物，其原因是___________。（3）X與M形成的XM3分子的空間構(gòu)型是__________。（4）M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如圖所示，則圖中黑球代表的離子是_________（填離子符號(hào)）。（5）在稀硫酸中，Z的最高價(jià)含氧酸的鉀鹽（橙色）氧化M的一種氫化物，Z被還原為+3價(jià)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。11．【2016上海卷】NaCN超標(biāo)的電鍍廢水可用兩段氧化法處理：（5）上述反應(yīng)涉及到的元素中，氯原子核外電子能量最高的電子亞層是_____；H、C、N、O、Na的原子半徑從小到大的順序?yàn)開______。（6）HCN是直線型分子，HCN是_____分子（選填“極性”、“非極性”）。HClO的電子式為_____。12．【2015安徽卷】（14分）C、N、O、Al、Si、Cu是常見的六種元素。（1）Si位于元素周期表第____周期第_____族。（2）N的基態(tài)原子核外電子排布式為_____；Cu的基態(tài)原子最外層有___個(gè)電子。（3）用“>”或“<”填空：原子半徑電負(fù)性熔點(diǎn)沸點(diǎn)Al_____SiN____O金剛石_____晶體硅CH4____SiH413．【2015福建卷】[化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（13分）科學(xué)家正在研究溫室氣體CH4和CO2的轉(zhuǎn)化和利用。（1）CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從小到大的順序?yàn)開_______________。（2）下列關(guān)于CH4和CO2的說法正確的是_______(填序號(hào))。a．固態(tài)CO2屬于分子晶體b．CH4分子中含有極性共價(jià)鍵，是極性分子c．因?yàn)樘細(xì)滏I鍵能小于碳氧鍵，所以CH4熔點(diǎn)低于CO2d．CH4和CO2分子中碳原子的雜化類型分別是sp3和sp（3）在Ni基催化劑作用下，CH4和CO2反應(yīng)可獲得化工原料CO和H2.①基態(tài)Ni原子的電子排布式為_______，該元素位于元素周期表的第_____族。②Ni能與CO形成正四面體形的配合物Ni(CO)4,1molNi(CO)4中含有_______molσ鍵。（4）一定條件下，CH4和CO2都能與H2O形成籠狀結(jié)構(gòu)(如下圖所示)的水合物晶體，其相關(guān)參數(shù)見下表。CH4與H2O形成的水合物俗稱“可燃冰”。①“可燃冰”中分子間存在的2種作用力是________。②為開采深海海底的“可燃冰”，有科學(xué)家提出用CO2置換CH4的設(shè)想。已知上圖中籠狀結(jié)構(gòu)的空腔直徑為0.586nm，根據(jù)上述圖表，從物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的角度分析，該設(shè)想的依據(jù)是________。14．【2015新課標(biāo)1卷】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]碳及其化合物廣泛存在于自然界中，回答下列問題：（1）處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用形象化描述。在基態(tài)原子中，核外存在對(duì)自旋相反的電子。（2）碳在形成化合物時(shí)，其鍵型以共價(jià)鍵為主，原因是。（3）CS2分子中，共價(jià)鍵的類型有，C原子的雜化軌道類型是，寫出兩個(gè)與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子。（4）CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物的熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為376K，其固體屬于晶體。碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：①在石墨烯晶體中，每個(gè)C原子連接個(gè)六元環(huán)，每個(gè)六元環(huán)占有個(gè)C原子。②在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個(gè)C原子連接個(gè)六元環(huán)，六元環(huán)中最多有個(gè)C原子在同一平面。15．【2015新課標(biāo)2卷】[化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）A、B、C、D為原子序數(shù)依次增大的四種元索，A2-和B+具有相同的電子構(gòu)型；C、D為同周期元索，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；D元素最外層有一個(gè)未成對(duì)電子?；卮鹣铝袉栴}：（1）四種元素中電負(fù)性最大的是（填元素符號(hào)），其中C原子的核外電子排布式為__________。（2）單質(zhì)A有兩種同素異形體，其中沸點(diǎn)高的是（填分子式），原因是；A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為和。（3）C和D反應(yīng)可生成組成比為1：3的化合物E，E的立體構(gòu)型為，中心原子的雜化軌道類型為。（4）化合物D2A的立體構(gòu)型為，中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為，單質(zhì)D與濕潤的Na2CO3反應(yīng)可制備D2A，其化學(xué)方程式為。（5）A和B能夠形成化合物F，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞參數(shù)，a＝0.566nm，F(xiàn)的化學(xué)式為：晶胞中A原子的配位數(shù)為；列式計(jì)算晶體F的密度（g.cm-3）。16．【2015四川卷】（13分）X、Z、Q、R、T、U分別代表原子序數(shù)依次增大的短周期元素。X和R屬同族元素；Z和U位于第VIIA族；X和Z可形成化合物XZ4；Q基態(tài)原子的s軌道和p軌道的電子總數(shù)相等；T的一種單質(zhì)在空氣中能夠自燃。請(qǐng)回答下列問題：（1）R基態(tài)原子的電子排布式是_____________________。（2）利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷TU3的立體構(gòu)型是______。（3）X所在周期元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，酸性最強(qiáng)的是______(填化學(xué)式)；Z和U的氫化物中沸點(diǎn)較高的是_____(填化學(xué)式)；Q、R、U的單質(zhì)形成的晶體，熔點(diǎn)由高到低的排列順序是_______(填化學(xué)式)。（4）CuSO4溶液能用作T4中毒的解毒劑，反應(yīng)可生成T的最高價(jià)含氧酸和銅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________。17．【2015上海卷】（本題共12分）白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3，在我國有大量的分布。以白云石為原料生產(chǎn)的鈣鎂系列產(chǎn)品有廣泛的用途。白云石經(jīng)煅燒、熔化后得到鈣鎂的氫氧化物，再經(jīng)過碳化實(shí)現(xiàn)Ca2+、Mg2+的分離。碳化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，化學(xué)方程式如下：Ca(OH)2+Mg(OH)2+3CO2?CaCO3+Mg(HCO3)2+H2O。完成下列填空（4）Mg原子核外電子排布式為；Ca原子最外層電子的能量Mg原子最外層電子的能量（選填“低于”、“高于”或“等于”）。18．【2015山東卷】（12分）[化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]氟在自然界中常以CaF2的形式存在。（1）下列關(guān)于CaF2的表述正確的是_______。a．Ca2＋與F－間僅存在靜電吸引作用b．F－的離子半徑小于Cl－，則CaF2的熔點(diǎn)高于CaCl2c．陰陽離子比為2：1的物質(zhì)，均與CaF2晶體構(gòu)型相同d．CaF2中的化學(xué)鍵為離子鍵，因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電（2）CaF2難溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，原因是________(用離子方程式表示)。已知AlF63-在溶液中可穩(wěn)定存在。（3）F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子構(gòu)型為________，其中氧原子的雜化方式為_________。（4）F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反應(yīng)Cl2(g)＋3F2(g)=2ClF3(g)△H=－313kJ·mol－1，F(xiàn)－F鍵的鍵能為159kJ·mol－1，Cl－Cl鍵的鍵能為242kJ·mol－1，則ClF3中Cl－F鍵的平均鍵能為______kJ·mol－1。ClF3的熔、沸點(diǎn)比BrF3的________(填“高”或“低”)。19．【2015江蘇卷】[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]下列反應(yīng)曾用于檢測(cè)司機(jī)是否酒后駕駛：2Cr2O72－＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O→4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH（1）Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為_________；配合物[Cr