2011-2020十年高考化學(xué)專題70 物質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合（選考）（A）（學(xué)生版）

電池充電時(shí)，LiFeO電池充電時(shí)，LiFeO4脫出部分LiL形成Lii-xFePO4,結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示，則x=,n(Fe2+):n(Fe3f)=o2.(2020年新課標(biāo)HI)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好，是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料?；卮鹣铝袉栴}：(1)H、B、N中，原子半徑最大的是。根據(jù)對(duì)角線規(guī)則，B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素的相似。(2)NH3BH3分子中，N—B化學(xué)鍵稱為鍵，其電子對(duì)由提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫I.(2020年新課標(biāo)I)Goodenough等人因在鋰離子電池及鉆酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)F/+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為。(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(Ii)如表所示。Ii(Li)>Ii(Na),原因是。Ii(Be)>Ii(B)>I)(Li),原因是。(3)磷酸根離子的空間構(gòu)型為,其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為、雜化軌道類型為。(4)LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通過共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有個(gè)。物質(zhì)豬構(gòu)徐合(逸旁八/充電充電放電(充電充電放電(a)LiFePO4(b)LiiFeP(L氨硼烷晶體的密度p=g氨硼烷晶體的密度p=gem?列出計(jì)算式，設(shè)M為阿伏加德羅常數(shù)的值)。B原子的雜化軌道類型由變?yōu)椤?(3)NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性(H阮)，與B原子相連的H呈負(fù)電性(H&),電負(fù)性大小順序是o與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是(寫分子式)，其熔點(diǎn)比NH3BH3(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之間，存在,也稱 (4)研究發(fā)現(xiàn)，氮硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)分另ij為。pm、5pm、cpm,a="=y=90。。氨硼烷的2x2x2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氣：3NH3BH3+6H2O=3NH3+B30^'+9H2,B30^-的結(jié)構(gòu)如圖所示：0〃、0；在該反應(yīng)中，0，、況、03.(2020年天津卷)Fe、C。、Ni是三種重要的金屬元素?；卮鹣铝袉栴}：(1)Fe^Co>Ni在周期表中的位置為,基態(tài)Fe原子的電子排布式為。(2)CoO的面心立方晶胞如圖所示。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為則CoO晶體的密度為g?cm3：三種元素二價(jià)氧化物的晶胞類型相同，其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椤?3)Fe、Co、Ni能與CI2反應(yīng)，其中Co和為Ni均生產(chǎn)二氯化物，由此推斷FeCb>C0CI3和CI2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?，Co(OH)3與鹽酸反應(yīng)有黃綠色氣體生成，寫出反應(yīng)的離子方程式: ( (4)95°C時(shí),將Ni片浸在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸中，經(jīng)4小時(shí)腐蝕后的質(zhì)量損失情況如圖所示，當(dāng)(o(H2S04)大于63%時(shí)，Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因?yàn)?。由于Ni與H2SO4反應(yīng)很慢，而與稀硝酸反應(yīng)很快，工業(yè)上選用H2SO4和HNCh的混酸與Ni反應(yīng)制備NiSO4o為了提高產(chǎn)物的純度，在硫酸中添加HNO3的方式為(填“一次過量”或“少量多次')，此法制備NiSO4的化學(xué)方程式為。4.(2020年山東新高考)CdSnAsz是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題： (1)Sn為IVA族元素，單質(zhì)Sn與干燥C12反應(yīng)生成SnCl4o常溫常壓下SnCL,為無色液體，SnCl,空間構(gòu)型為,其固體的晶體類型為o (2)NH3、PH、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?填化學(xué)式，下同)，還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?鍵角由大到小的順序?yàn)椤?3)含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。--種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，Imol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有mol,該螯合物中N的雜化方式有種。(4)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90。，晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下表所示。坐標(biāo)原子XyzCd000一個(gè)晶胞中有一個(gè)晶胞中有個(gè)Sn,找出距離Cd(O,0,0)最近的Sn(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn鍵合的As有個(gè)。5.[2019新課標(biāo)I]在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在A1中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅(jiān)鋁”，是制造飛機(jī)的主要村料?；卮鹣铝袉?1)下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是—_(填標(biāo)號(hào))。AfNel?RfNe]?r陀①①D.[Ne]AsBsC3s3p3p(2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機(jī)化合物，分子中氮、碳的雜化類型分別是、。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對(duì)較高的是_________(填"Mg2+”或“Cu25)。 (3)一些氧化物的熔點(diǎn)如下表所示：氧化物L(fēng)i2OMgOP4O6SO2熔點(diǎn)/°c1570280023.8-75.5解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因O(4)圖(a)是MgCs的拉維斯結(jié)構(gòu)，Mg以金剛石方式堆積，八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中，填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對(duì)角面取得的截圖?？梢?，Cu原子之間最短距離戶—pm,Mg原子之間最短距離叩Dm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為M，則MgCu2的密度是—SnAs0SnAs00焦磷酸根高子這焦磷酸根高子這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為(用〃代表P原子數(shù))。7.[2017新課標(biāo)I]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?；卮鹣铝袉栴}：(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.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.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oK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。O—Nil,O-CH. (3)苯胺(—■)的晶體類型是。苯胺與甲苯(—，的相對(duì)分子質(zhì)量相近，但苯胺的焰點(diǎn)(-5.9C)、沸點(diǎn)(184.4C)分別高于甲苯的熔點(diǎn)(95.0°C)、沸點(diǎn)(110.6°C),原因是O (4)NH4H2PO4中，電負(fù)性最高的元素是_；P的雜化軌道與O的2p軌道形成鍵。 (5)NH4H2PO4和LiFePO’屬于簡單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示：O磷原子o敘原了6.[2019新課標(biāo)III]磷酸亞鐵鋰(LiFcPO4)可用作鋰離子電池正極材料，具有熱穩(wěn)定性好、循環(huán)性能優(yōu)良、安全性高等特點(diǎn)，文獻(xiàn)報(bào)道可采用FeCh、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備。回答下列問題： (1)在周期表中，與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是,該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)(填“相同”或“相反”)o(2)FeCb中的化學(xué)鍵具有明顯的共價(jià)性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的FeCb的結(jié)構(gòu)式為,其中Fe的配位數(shù)為。 (5)在KI03晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，1處于各頂角位置，則K處于位置，O處于位置。3婦8.[2018新課標(biāo)I卷]Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}:(1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為(填標(biāo)號(hào))。mfflDDDA.Is2s2px2py2pzB.Is2s2px2pz2pzIs2s2px2p,2pz(3)X射線衍射測(cè)定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在I；離子。I；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o=0.446nm,晶胞中K、I、0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..(2)Li,與FT具有相同的電子構(gòu)型，r(Li+)小于,(H-),原因是(3)LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是、中心原子的雜化形式為.LiAlH4中，存在(填標(biāo)號(hào))。A.離子鍵B.。鍵C.兀鍵D.氫鍵(4)Li?O是離子晶體，其晶格能可通過圖(a)的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到。CDCD為.為.kJmo「、(5)成0具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為則Li2O的密度為.gem③(列出計(jì)算式)。9.[2018新課標(biāo)【II卷]鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}:鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}:(1)Zn原子核外電子排布式為(2)黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能71(Zn)I\(Cu)(填(3)ZnF2具有較高的熔點(diǎn)(872°C),其化學(xué)鍵類型是.:ZnF2不溶于有機(jī)溶劑而ZnCh、ZnBr2>Znh能夠溶于乙醇、乙醒等有機(jī)溶劑，原因是(4)《中華本草》等中醫(yī)典籍中，記載了爐甘石(ZnC03)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。ZnCCh中，陰離子空間構(gòu)型為.,C原子的雜化形式為10.[2017新課標(biāo)III]研究發(fā)現(xiàn)，在C02低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2YH3OH+H2O)中，Co氧化物負(fù)載的Li02(g)kJ-mol1,0=0鍵鍵能為249kJ■mob1-598kJ-mob1圖(a)可知，Li原子的第?電離能為.圖(b)(5)金屬Zn晶體中的原了堆積方式如圖所示，這種堆積方式稱為為acm,高為ccm,阿伏加德羅常數(shù)的值為M,Zn的密度為.算式)。。六棱柱底邊邊長gcm~3(列出計(jì)Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景。回答下列問題Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉栴}：(DCo基態(tài)原子核外電子排布式為。元素Mn與O中，第一電離能較大的是,(3)在C02低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?原因o(4)硝酸鎰是制備上述反應(yīng)催化劑的原料，Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了。鍵外，還存在。(5)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖)，其中陰離子采用面心立方最密堆積方式，X射線衍射實(shí)驗(yàn)測(cè)得MgO的晶胞參數(shù)為0=0.420nm,則/nm°MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為a'=0.448nm,則r(Mn2+)^Jnm。11.[2016年高考新課標(biāo)I卷】[化學(xué)一選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)錯(cuò)(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar],有個(gè)未成對(duì)電子。(2)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、卷鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或卷鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是o(3)比較下列錯(cuò)鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因。GeCl4GeBr4Gel4C-49.526146沸點(diǎn)廣C83.1186約400(4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中，帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是o基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是(2)C基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是(2)C02和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為和是(5(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為,微粒之間存在的作用力是o(6)晶胞有兩個(gè)基本要素：①原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置，下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0)；B為(上，0,上)；C為(上，0).則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為。22②晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀，己知Ge單晶的晶胞參數(shù)。=565.76pm,其密度為gem3(列出計(jì)算式即可)。12.[2016年高考新課標(biāo)III卷】[化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)砰化竦(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GaAs,第一電離能GaAs。(填“大于”或 (3)AsCh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°C,GaCb的熔點(diǎn)為77.9°C,其原因是。(5)GaAs的熔點(diǎn)為1238°C,密度為pg-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MGagmol'1和Mag-mol',原子半徑分別為尸Gapm和％spm,阿伏伽德羅常數(shù)值為M,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為O13.[2015新課標(biāo)I卷理綜化學(xué)】[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