專題15 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題-三年（2022-2024）高考化學(xué)真題分類匯編（全國通用）（教師卷）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1．(2024·北京卷)錫（）是現(xiàn)代“五金”之一，廣泛應(yīng)用于合金、半導(dǎo)體工業(yè)等。
（1）位于元素周期表的第5周期第IVA族。將的基態(tài)原子最外層軌道表示式補(bǔ)充完整：
（2）和是錫的常見氯化物，可被氧化得到。
①分子的模型名稱是_________。
②的鍵是由錫的_________軌道與氯的軌道重疊形成。鍵。
（3）白錫和灰錫是單質(zhì)的常見同素異形體。二者晶胞如圖：白錫具有體心四方結(jié)構(gòu)；灰錫具有立方金剛石結(jié)構(gòu)。
①灰錫中每個(gè)原子周圍與它最近且距離相等的原子有_________個(gè)。
②若白錫和灰錫的晶胞體積分別為和，則白錫和灰錫晶體的密度之比是_________。
（4）單質(zhì)的制備：將與焦炭充分混合后，于惰性氣氛中加熱至，由于固體之間反應(yīng)慢，未明顯發(fā)生反應(yīng)。若通入空氣在下，能迅速被還原為單質(zhì)，通入空氣的作用是_________________________________________________________________________________。
【答案】
（1）
（2）①平面三角形 ②雜化
（3）①4 ②
（4）與焦炭在高溫下反應(yīng)生成，將還原為單質(zhì)
【解析】
（1）加位于元素周期表的第5周期ⅣA族，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為，所以其軌道表示式為。
（2）①中的價(jià)層電子對數(shù)為，模型是平面三角形，②中的價(jià)層電子對數(shù)為，有4個(gè)鍵，所以采用雜化方式，則的鍵是由錫的雜化軌道與氯的軌道重疊形成鍵。
（3）①灰錫具有立方金剛石結(jié)構(gòu)，所以每個(gè)原子周圍與它最近且距離相等的原子有4個(gè)，②白錫晶胞中均雄可得原子數(shù)目為2，而灰錫晶胞中均攤可得原子數(shù)目為8，所以其密度之比為。
2. (2024·浙江卷6月)氧是構(gòu)建化合物的重要元素。請回答：
（1）某化合物的晶胞如圖1，的配位數(shù)(緊鄰的陽離子數(shù))為_______；寫出該化合物的化學(xué)式_______，寫出該化合物與足量溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。
（2）下列有關(guān)單核微粒的描述正確的是_______。
A. 的基態(tài)原子電子排布方式只有一種
B. 的第二電離能的第一電離能
C. 的基態(tài)原子簡化電子排布式為
D. 原子變成，優(yōu)先失去軌道上電子
（3）化合物和的結(jié)構(gòu)如圖2。
①和中羥基與水均可形成氫鍵()，按照氫鍵由強(qiáng)到弱對三種酸排序_______，請說明理由_______。
②已知、鈉鹽的堿性，請從結(jié)構(gòu)角度說明理由_______。
【答案】（1） ①. 12 ②. K3ClO ③. K3ClO+2NH4Cl+H2O=3KCl+2NH3?H2O （2）AB
（3） ①. HC>HB>HA ②. O、S、Se的電負(fù)性逐漸減小，鍵的極性：C=O＞C=S＞C=Se，使得HA、HB、HC中羥基的極性逐漸增大，其中羥基與H2O形成的氫鍵逐漸增強(qiáng) ③. S的原子半徑大于O的原子半徑，S—H鍵的鍵能小于O—H鍵，同時(shí)HC可形成分子間氫鍵，使得HD比HC更易電離出H+，酸性HD＞HC，C-的水解能力大于D-
【解析】
【小問1詳解】
由晶胞結(jié)構(gòu)知，Cl位于8個(gè)頂點(diǎn)，O位于體心，K位于面心，1個(gè)晶胞中含Cl：8×=1個(gè)、含O：1個(gè)、含K：6×=3個(gè)，該化合物化學(xué)式為K3ClO；由圖可知，Cl-的配位數(shù)為=12；該化合物可看成KCl?K2O，故該化合物與足量NH4Cl溶液反應(yīng)生成KCl和NH3?H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為K3ClO+2NH4Cl+H2O=3KCl+2NH3?H2O。
【小問2詳解】
A．根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律，基態(tài)Ar原子的電子排布方式只有1s22s22p63s23p6一種，A項(xiàng)正確；
B．Na的第二電離能指氣態(tài)基態(tài)Na+失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的最低能量，Na+和Ne具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，Na+的核電荷數(shù)大于Ne，Na+的原子核對外層電子的引力大于Ne的，故Na的第二電離能＞Ne的第一電離能，B項(xiàng)正確；
C．Ge的原子序數(shù)為32，基態(tài)Ge原子的簡化電子排布式為[Ar]3d104s24p2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．基態(tài)Fe原子的價(jià)電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e原子變成Fe+，優(yōu)先失去4s軌道上的電子，D項(xiàng)錯(cuò)誤；
答案選AB。
【小問3詳解】
①O、S、Se的電負(fù)性逐漸減小，鍵的極性：C=O＞C=S＞C=Se，使得HA、HB、HC中羥基的極性逐漸增大，從而其中羥基與水形成的氫鍵由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠C>HB>HA；
②HC、HD鈉鹽的堿性NaC＞NaD，說明酸性HC＜HD，原因是：S的原子半徑大于O的原子半徑，S—H鍵的鍵能小于O—H鍵，同時(shí)HC可形成分子間氫鍵，使得HD比HC更易電離出H+，酸性HD＞HC，C-的水解能力大于D-，鈉鹽的堿性NaC＞NaD。
3. (2024·山東卷)錳氧化物具有較大應(yīng)用價(jià)值，回答下列問題：
（1）在元素周期表中位于第_______周期_______族；同周期中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)比多的元素是_______(填元素符號)。
（2）如某種氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如圖所示，該氧化物化學(xué)式為_______。
當(dāng)晶體有O原子脫出時(shí)，出現(xiàn)O空位，化合價(jià)_______(填“升高”“降低”或“不變”)，O空位的產(chǎn)生使晶體具有半導(dǎo)體性質(zhì)。下列氧化物晶體難以通過該方式獲有半導(dǎo)體性質(zhì)的是_______(填標(biāo)號)。
A． B． C． D．
（3）(見圖)是晶型轉(zhuǎn)變的誘導(dǎo)劑。的空間構(gòu)型為_______；中咪唑環(huán)存在大鍵，則N原子采取的軌道雜化方式為_______。
（4）可作轉(zhuǎn)化為的催化劑(見下圖)。的熔點(diǎn)遠(yuǎn)大于，除相對分子質(zhì)量存在差異外，另一重要原因是_______。
【答案】（1） ①. 四 ②. ⅦB ③. Cr
（2） ①. MnO2 ②. 降低 ③. A
（3） ①. 正四面體形 ②. sp2
（4）FDCA形成的分子間氫鍵更多
【解析】
【小問1詳解】
Mn的原子序數(shù)為25，位于元素周期表第四周期ⅦB族；基態(tài)Mn的電子排布式為：，未成對電子數(shù)有5個(gè)，同周期中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)比Mn多的元素是Cr，基態(tài)Cr的電子排布式為，有6個(gè)未成對電子；
【小問2詳解】
由均攤法得，晶胞中Mn的數(shù)目為，O的數(shù)目為，即該氧化物的化學(xué)式為MnO2；晶體有O原子脫出時(shí)，出現(xiàn)O空位，即x減小，的化合價(jià)為+2x，即Mn的化合價(jià)降低；CaO中Ca的化合價(jià)為+2價(jià)、V2O5中V的化合價(jià)為+5價(jià)、Fe2O3中Fe的化合價(jià)為+3、CuO中Cu的化合價(jià)為+2，其中CaO中Ca的化合價(jià)下降只能為0，其余可下降得到比0大的價(jià)態(tài)，說明CaO不能通過這種方式獲得半導(dǎo)體性質(zhì)；
【小問3詳解】
中B形成4個(gè)σ鍵（其中有1個(gè)配位鍵），為sp3雜化，空間構(gòu)型為正四面體形；咪唑環(huán)存在大鍵，N原子形成3個(gè)σ鍵，雜化方式為sp2；
【小問4詳解】
由HMF和FDCA的結(jié)構(gòu)可知，HMF和FDCA均能形成分子間氫鍵，但FDCA形成的分子間氫鍵更多，使得FDCA的熔點(diǎn)遠(yuǎn)大于HMF。
4. (2024·浙江卷1月)氮和氧是構(gòu)建化合物的常見元素。
已知：
請回答：
（1）某化合物的晶胞如圖，其化學(xué)式是_______，晶體類型是_______。
（2）下列說法正確的是_______。
A. 電負(fù)性：B>N>OB. 離子半徑：P3-”或“”或“①>②
B．電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是：①②
C．電離一個(gè)電子所需最低能量：①>②>③
D．得電子能力：①>②
(3)Si與P形成的某化合物晶體的晶胞如圖。該晶體類型是，該化合物的化學(xué)式為。
【答案】(1) 四面體周圍的基團(tuán)體積較大，受熱時(shí)斥力較強(qiáng)中鍵能相對較小]；產(chǎn)物中氣態(tài)分子數(shù)顯著增多(熵增)
(2)AB
(3) 共價(jià)晶體
【詳解】（1）分子可視為SiH4分子中的4個(gè)氫原子被—NH2(氨基)取代形成的，所以分子中Si原子軌道的雜化類型是sp3，分子的空間結(jié)構(gòu)(以為中心)名稱為四面體；
氨基(-NH2)氮原子形成3個(gè)σ鍵，含有1對孤對電子，N原子雜化軌道數(shù)目為4，N原子軌道的雜化類型是sp3；
周圍的基團(tuán)體積較大，受熱時(shí)斥力較強(qiáng)中鍵能相對較小]；產(chǎn)物中氣態(tài)分子數(shù)顯著增多(熵增)，故受熱不穩(wěn)定，容易分解生成和；
（2）電子排布式分別為：①、②、③，可推知分別為基態(tài)Si原子、Si+離子、激發(fā)態(tài)Si原子；
A．激發(fā)態(tài)Si原子有四層電子，Si+離子失去了一個(gè)電子，根據(jù)微粒電子層數(shù)及各層電子數(shù)多少可推知，微粒半徑：③>①>②，選項(xiàng)A正確；
B．根據(jù)上述分析可知，電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是：①②，選項(xiàng)B正確；
C．激發(fā)態(tài)Si原子不穩(wěn)定，容易失去電子；基態(tài)Si原子失去一個(gè)電子是硅的第一電離能，Si+離子失去一個(gè)電子是硅的第二電離能，由于I2>I1，可以得出電離一個(gè)電子所需最低能量：②>①>③，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．由C可知②比①更難失電子，則②比①更容易得電子，即得電子能力：②>①，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；
答案選AB；
（3）Si與P形成的某化合物晶體的晶胞如圖可知，原子間通過共價(jià)鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成共價(jià)晶體；根據(jù)均攤法可知，一個(gè)晶胞中含有個(gè)Si，8個(gè)P，故該化合物的化學(xué)式為。
12．（2022·全國甲卷）2008年北京奧運(yùn)會的“水立方”，在2022年冬奧會上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”，實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)場館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2=CH2)與四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成?；卮鹣铝袉栴}：
(1)基態(tài)F原子的價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為_______。
(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級電離能Ⅰ變化趨勢(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是_______(填標(biāo)號)，判斷的根據(jù)是_______；第三電離能的變化圖是_______(填標(biāo)號)。
(3)固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式，畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)_______。
(4) CF2=CF2和ETFE分子中C的雜化軌道類型分別為_______和_______；聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，從化學(xué)鍵的角度解釋原因_______。
(5)螢石(CaF2)是自然界中常見的含氟礦物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X代表的離子是_______；若該立方晶胞參數(shù)為a pm，正負(fù)離子的核間距最小為_______pm。

【答案】(1)
(2) 圖a 同一周期第一電離能的總體趨勢是依次升高的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高圖b
(3)
(4) sp2 sp3 C-F鍵的鍵能大于聚乙烯中C-H的鍵能，鍵能越大，化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定
(5) Ca2+ a pm
【解析】根據(jù)基態(tài)原子的電子表示式書寫價(jià)電子排布式；根據(jù)電離能的排布規(guī)律分析電離能趨勢和原因；根據(jù)氫鍵的表示方法書寫(HF)3的結(jié)構(gòu)；根據(jù)鍵能影響物質(zhì)穩(wěn)定性的規(guī)律分析兩種物質(zhì)的穩(wěn)定性差異；根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中各粒子的個(gè)數(shù)，判斷粒子種類。
(1)F為第9號元素其電子排布為1s22s22p5，則其價(jià)電子排布圖為，故答案為。
(2)C、N、O、F四種元素在同一周期，同一周期第一電離能的總體趨勢是依次升高的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高，因此C、N、O、F四種元素的第一電離能從小到大的順序?yàn)镃一氯乙烯>一氯乙炔，同時(shí)Cl參與形成的大π鍵越多，形成的C-Cl鍵的鍵長越短，一氯乙烯中Cl的3px軌道與C的2px軌道形成3中心4電子的大π鍵( )，一氯乙炔中Cl的3px軌道與C的2px軌道形成2套3中心4電子的大π鍵( )，因此三種物質(zhì)中C-Cl鍵鍵長順序?yàn)椋阂宦纫彝?一氯乙烯>一氯乙炔。
(3)CsICl2發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，各元素化合價(jià)不變，生成無色晶體和紅棕色液體，則無色晶體為CsCl，紅棕色液體為ICl，而CsCl為離子晶體，熔化時(shí)，克服的是離子鍵，ICl為分子晶體，熔化時(shí)，克服的是分子間作用力，因此CsCl的熔點(diǎn)比ICl高。
(4)由題意可知，在電場作用下，Ag+不需要克服太大阻力即可發(fā)生遷移，因此α-AgI晶體是優(yōu)良的離子導(dǎo)體，在電池中可作為電解質(zhì)；每個(gè)晶胞中含碘離子的個(gè)數(shù)為8+1=2個(gè)，依據(jù)化學(xué)式AgI可知，銀離子個(gè)數(shù)也為2個(gè)，晶胞的物質(zhì)的量n=ml=ml，晶胞體積V=a3pm3=(50410-12)3m3，則α-AgI晶體的摩爾體積Vm===m3/ml。
14．（2022·湖南卷）鐵和硒()都是人體所必需的微量元素，且在醫(yī)藥、催化、材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：
(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一種抗癌新藥，其結(jié)構(gòu)式如下：
①基態(tài)原子的核外電子排布式為_______；
②該新藥分子中有_______種不同化學(xué)環(huán)境的C原子；
③比較鍵角大?。簹鈶B(tài)分子_______離子(填“>”“”“

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷更多

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷 更多

相關(guān)試卷更多